プル

資料
サン

GSRP 活用ガイド

初版
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GSRP 活用ガイド（初版）はじめに
本資料は、アラクサラ独自の GSRP(Gigabit Switch Redundancy Protocol)機能を、深く理解していただくために作成した技術資料となります。GSRP は、障害が発生した場合に別スイッチを経由して通信経路を確保することを目的とした装置の冗長化を実現する機能です。
本資料では、GSRP のシステム設計/構築の際に活用していただくために、動作概要、構築方法および運用管理、注意事項について記載しています。

関連資料
・ AXシリーズ製品マニュアル（http://www.alaxala.com/jp/techinfo/manual/index.html）

プル

本資料使用上の注意事項
本資料に記載の内容は、弊社が特定の環境において基本動作を確認したものであり、機能・性能・信頼性についてあらゆる環境条件すべてにおいて保証するものではありません。弊社製品を用いたシステム構築の一助としていただくためのものとご理解いただけますようお願いいたします。
なお本資料作成時の OS ソフトウェアバージョンは特記の無い限り以下となっております。
AX6300S
Ver11.3
AX3630S
Ver11.2.A
AX2430S
Ver11.2.A
本資料の内容は、改良のため予告なく変更する場合があります。

ン

輸出時の注意本資料を輸出される場合には、外国為替および外国貿易法ならびに米国の輸出管理関連法規などの規制をご確認の上、必要な手続きをお取りください。

資料
サ

商標一覧
・ アラクサラの名称およびロゴマークは、アラクサラネットワークス株式会社の商標および商標登録です。
・ GSRPは、アラクサラネットワークス株式会社の登録商標です。
・ Ethernetは、米国Xerox Corp.の商品名称です。
・ イーサネットは、富士ゼロックス（株）の商品名称です。
・ そのほかの記載の会社名、製品名は、それぞれの会社の商標もしくは登録商標です。

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2

GSRP 活用ガイド（初版）

目次第１編

GSRPの概要 ............................................................... 5

1. GSRPとは ...............................................................................................................6
1.1

GSRPの概要................................................................................................................................61.2

GSRPの用語解説 ........................................................................................................................7プル

2. GSRPの特徴とサポート仕様 ..................................................................................82.1

GSRPの特徴................................................................................................................................82.2

レイヤ 2 システムの概要 ..............................................................................................................102.3

レイヤ 3 システムの概要 ..............................................................................................................112.4

GSRPのサポート仕様 .................................................................................................................12

レイヤ２システム ..................................................... 13ン

第２編

料
サ

1. レイヤ 2 のGSRPの動作 .......................................................................................14
1.1

レイヤ 2 冗長切替機能................................................................................................................141.2

障害時の動作概要......................................................................................................................142. レイヤ 2 のGSRP適用例 .......................................................................................162.1

レイヤ 2 システムのGSRP構成 ....................................................................................................162.2

設定のポイント.............................................................................................................................162.3

コンフィグレーション例 .................................................................................................................19

資3. 運用管理................................................................................................................22
3.1

運用コマンド ...............................................................................................................................22

3.2

GSRPの障害例 ..........................................................................................................................23

4. 注意事項................................................................................................................25

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3GSRP 活用ガイド（初版）

第３編

レイヤ３システム ..................................................... 27

1. レイヤ 3 のGSRPの動作 .......................................................................................28
1.1

レイヤ 3 冗長切替機能................................................................................................................28

1.2

障害時の動作概要......................................................................................................................28

2. レイヤ 3 のGSRP適用例 1 ....................................................................................31
レイヤ 3 システムの基本構成 .......................................................................................................31

2.2

設定のポイント.............................................................................................................................312.3

コンフィグレーション例 .................................................................................................................35

プル

2.1

3. レイヤ 3 のGSRP適用例 2 ....................................................................................38
3.1

ネットワーク・パーティションを使ったネットワーク分離システム........................................................38

3.2

設定のポイント.............................................................................................................................38

3.3

コンフィグレーション例 .................................................................................................................40ン

4. レイヤ 3 のGSRP適用例 3 ....................................................................................43
4.1

バックボーンネットワーク構成 .......................................................................................................43

4.2

設定のポイント.............................................................................................................................43

4.3

コンフィグレーション例 .................................................................................................................45料
サ

5. 運用管理................................................................................................................51
5.1

運用コマンド ...............................................................................................................................51

5.2

GSRPの障害例 ..........................................................................................................................52

6. 注意事項................................................................................................................55

資付録．コンフィグレーションファイル ....................................................57

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4

第1編

プル

GSRP 活用ガイド（初版）

GSRP の概要

資料
サン

GSRP の概要および特徴、サポート仕様について記載します。

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5

GSRP 活用ガイド（初版）

1.

GSRP とは

1.1

GSRP の概要

GSRP
グループ

制御フレームを相互交換

ン

LANスイッチプル

GSRP（Gigabit Switch Redundancy Protocol）は、2 台の GSRP スイッチで冗長構成をとり一方のスイッチに回線障害や装置故障が発生した場合でも別のスイッチを経由して通信を継続することを可能としたアラクサラ独自のスイッチ冗長切替機能です。
レイヤ 2 ではネットワークの冗長化を行うスパニングツリー(以下 STP)、レイヤ 3 ではデフォルトゲートウェイの冗長化を行う VRRP を冗長化機能として利用できますが、GSRP ではレイヤ 2 とレイヤ 3 の冗長化を一つの機能で同時に実現できます。

料サ切り替え障害資障害発生前の通信経路

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LANスイッチ

図 1.1-1

障害発生後の通信経路

GSRP の概要

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6GSRP 活用ガイド（初版）

1.2

GSRP の用語解説

GSRP に関連する用語の解説を以下に示します。
表 1.2-1 GSRP 用語解説

GSRP マスタ

3GSRP バックアップ

4GSRP aware

5GSRP unaware

6GSRP グループ

7VLAN グループ

8GSRP 制御フレーム

1011

GSRP Advertise

GSRP Flush request

GSRP のマスタ・バックアップの切り替わりを、GSRP aware スイッチに通達し、MACアドレスエントリの削除を要求します。

ダイレクトリンク

GSRP マスタ～バックアップ間を接続するリンクです。GSRP では必須の構成となります。ダイレクトリンクでは、GSRP 制御フレーム(GSRP Advertise)の送受信を行います。マスタ～バックアップ間の情報交換が止まらないよう、2 回線以上を用意することを推奨します。
GSRP 制御フレームを送受信する VLAN です。GSRP 管理 VLAN はダイレクトリン
クおよび GSRP aware スイッチとの接続ポートを含むように設定します。

GSRP 管理 VLAN

資12

GSRP 機能を有効にして、マスタまたはバックアップとして稼動している L2 および L3
冗長が可能なスイッチです。
マスタとして稼動する GSRP スイッチです。マスタは、配下の VLAN グループ内のVLAN を Forwarding 状態にして、MAC アドレスの登録情報に基づき通信を行います。
バックアップとして稼動する GSRP スイッチです。バックアップは配下の VLAN グループ内の VLAN を Blocking 状態にして、中継は行いません。但し、GSRP 制御フレームや L2 制御フレームの送受信は行います。
バックアップは、隣接するマスタ装置に障害が発生した場合に新マスタとして切り替わります。
GSRP スイッチの下位に位置して、GSRP スイッチからの GSRP Flush request フレームを認識し、MAC アドレステーブルのクリアを行うことができるスイッチです。
GSRP スイッチの下位に位置して、GSRP スイッチからの GSRP Flush request フレームが認識できないスイッチ(他社製品)です。
GSRP のインスタンスです。2 台までの GSRP スイッチと 1 台以上の GSRP
aware/unaware で構成をとります。
複数の VLAN をまとめた 1 つの論理的なグループで、GSRP グループ内でのマスタとバックアップの切り替えの単位となります。この VLAN グループを使用することでVLAN ごとの負荷分散が可能になります。
マスタ～バックアップ間で情報交換を行うための「GSRP Advertise」と、マスタの切り替わりを周辺の GSRP aware スイッチに通達し、MAC アドレスエントリの削除を行うための「GSRP Flush request」があります。
GSRP スイッチ間(マスタ～バックアップ)のダイレクトリンクで、マスタ・バックアップの情報交換を行うための GSRP 制御フレームです。

プル2

説明ン

GSRP スイッチ

9用語料サ項番
1

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7

GSRP 活用ガイド（初版）

2.

GSRP の特徴とサポート仕様

2.1

GSRP の特徴
GSRP はレイヤ 2 とレイヤ 3 の冗長化を一つの機能として実現しますが、以下に示すような特徴があります。

(1) ループの回避

プル

STP のような冗長プロトコルでは、相手からの正常性確認フレームを受信できないと自動的にバックアップ装置がマスタ状態に遷移し、通信不可を引き起こす場合があります。
これに対し GSRP では障害等でマスタになる場合、マスタ待ち状態に一旦遷移して相手装置のバックアップ状態を確認してからマスタ状態に遷移します。これにより 2 台の GSRP スイッチが同時にマスタ状態になることを回避するためループが発生しません。

STPの問題BPDU未到達により，全ての装置がルートブリッジに！
全ポートが フォワーディング

L2ループ(ブロードキャストストーム)が発生！

ン

回線や装置に過度の負荷がかかり，通信不可を引き起こす
致命的!!

料サ

ブロードキャストストーム

通信不可

GSRPでは 相手装置のバックアップを確認してからマスタに遷移するため，ループが発生しない！！
STP の同時マスタ状態の問題

資図 2.1-1(2) レイヤ 3 連携

STP で構成されたネットワークにおいて、レイヤ 3 の冗長性を確保するためには VRRP との組み合わせが必要になります。
これに対し GSRP では、レイヤ 2 とレイヤ 3 の冗長性を一つの機能で実現しています。これによりレイヤ 3 との連携が可能、運用管理が容易、といったメリットがあります。

(3) 制御フレームの送信範囲の限定
GSRP では、制御フレームの送信範囲を限定し、不要な箇所へ送信されることを防止するため、制御フレームの送受信は指定した VLAN だけで行います。
これにより、通常運用では制御フレームがデータ通信回線を流れないため、回線の高負荷時も安定した動作が可能となります。

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8GSRP 活用ガイド（初版）(4) VLAN グループ単位での負荷分散
GSRP では、VLAN グループ単位にマスタ状態、バックアップ状態の状態管理を行います。複数の VLAN
グループを設定することで VLAN グループ単位のロードバランス構成をとり、トラフィックの負荷分散が実現できます。
GSRP Advertiseのやりとり(複数のVLANグループの情報をまとめて送信)

VLANグループAの通信経路
GSRPグループ
GSRPスイッチA

VLANグループBの通信経路

VLANグループAでは「マスタ」，VLANグループBでは「バックアップ」として稼動

プル

GSRPスイッチB

VLANグループAでは「バックアップ」，VLANグループBでは「マスタ」として稼動

VLAN 40
VLAN
VLAN
50
グループBVLAN 60

ンVLAN 10VLAN
VLAN20グループA
VLAN 30

GSRP のロードバランス

資料
サ

図 2.1-2

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9

GSRP 活用ガイド（初版）2.2

レイヤ 2 システムの概要(1) レイヤ 2 冗長機能の概要
GSRP は 2 台のスイッチで構成され、2 台の GSRP スイッチ間で制御フレームのやりとりをすることによりマスタとなるスイッチを決めます。また GSRP マスタのみ通信が可能となり、GSRP バックアップは通信を行いません。
2台のGSRPスイッチ間で制御フレームのやりとり

GSRP(2) GSRP と STP の比較

レイヤ 2 システムの概要

ン

図 2.2-1

プル

マスタスイッチに接続された回線のみ通信が可能

料サ

レイヤ 2 システムにおける GSRP と STP(rapid-PVST：IEEE802.1w)の比較を以下に示します。
表 2.2-1 GSRP と STP の比較

項番12

項目

GSRP

STP

L2 ループの危険性

・GSRP スイッチのみの制御であり、L2 ループは発生しない
・STP より切り替えが高速

・ブロードキャストストームが発生する可能性があり、L2 ループの危険性が高い
・ルートブリッジダウン時は復旧が遅い

・VLAN 収容数に制限はない

・VLAN 収容数に制限がある

・データ回線上に制御フレームが流れないので高負荷時も安定している・アラクサラ独自機能のため、相互接続性はない
・GSRP スイッチの周辺スイッチは GSRP
unaware として相互接続が可能

・データ回線が高負荷時に制御フレームが阻害され通信障害が発生しやすい・標準規格サポート機器との相互接続が可
能

切替速度

4

大規模システムへの適応
高負荷時の安定性

5

他社接続

資

3

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10

GSRP 活用ガイド（初版）2.3

レイヤ 3 システムの概要(1) レイヤ 3 冗長機能の概要
GSRP はレイヤ 2 冗長切替と同時にレイヤ 3 冗長切替機能をサポートしています。レイヤ 3 冗長切替では、2台の GSRP スイッチで同一の IP アドレスと MAC アドレスを持つことでデフォルトゲートウェイを冗長化します。
GSRP マスタに障害が発生した場合は、GSRP バックアップが新しくマスタとなり、自動的に IP アドレスを引き継ぐことで通信を継続します。
2台のGSRPスイッチで同一のIPとMACアドレスを持つ

GSRP

ン

プル

上流IPネットワーク

図 2.3-1 レイヤ 3 システムの概要

料サ(2) GSRP と STP-VRRP の比較

レイヤ 3 システムにおける GSRP と STP-VRRP の比較を以下に示します。なお GSRP はレイヤ 3 冗長切替機能を使用し、VRRP は STP を組み合わせた場合の比較となります。
表 2.3-1 GSRP と STP-VRRP の比較

項目

GSRP

STP-VRRP

レイヤ 2＋レイヤ 3 冗長・単独機能でレイヤ 3 連携が可能であり、運用管理が容易
・STP-VRRP より切り替えが高速

・2 つの機能(STP と VRRP)の組み合わせが必要
・STP の切替速度に依存

・データ回線上に制御フレームが流れないので高負荷時も安定している・アラクサラ独自機能のため、相互接続性はない
・GSRP スイッチの周辺スイッチは GSRP
unaware として相互接続が可能

・STP や VRRP の制御パケット数が増大し、不安定動作になる可能性大・標準規格サポート機器との相互接続が可能

資項番
1
2

切替速度

3

高負荷時の安定性

4

他社接続

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11

GSRP 活用ガイド（初版）

2.4

GSRP のサポート仕様

AX シリーズ製品の GSRP のサポート仕様を以下に示します。AX2400S は、レイヤ 3 冗長切替機能はサポートされません。また AX1200S は、GSRP aware 機能のみのサポートとなります。AX3600S と AX6000S シリーズ
は、収容条件に差分がありますが機能については差分はありません。
表 2.4-1 GSRP のサポート仕様
項目

AX1200S

AX3600S

AX6300S

AX6600S

AX6700S

○－
○
1

○
○
○
1

○
○
○
1

○
○
○
1

○
○
○
1

2

2

2

2

2

64

64

128

128

128

1024

1024

4095

4095

4095

0.5～60秒
1～120秒○○○○○○

0.5～60秒
1～120秒○○○○○○

0.5～60秒
1～120秒○○○○○○

0.5～60秒
1～120秒○○○○○○

0.5～60秒
1～120秒
○
○
○
○
○
○

資料
サン

レイヤ 2 冗長切替機能－
レイヤ 3 冗長切替機能－
GSRP aware○装置あたりの－
GSRP グループ数
5 GSRP グループを構成する－
本装置の最大数
6 GSRP グ ル ー プ あ た り の－VLAN グループ最大数
7 VLAN グループあたりの－VLAN 最大数
8 GSRP Advertise フレーム－
送信間隔
9 GSRP Advertise フレーム－
保有時間
10 ロードバランス機能－
11 バックアップ固定機能－
12 ポートリセット機能－
13 連続切替防止機能－
14 VLAN グループ限定制御機能－
15 GSRP 対象外ポート－
凡例 ○ ： サポート － ： 未サポート

AX2400S

プル項番
1
2
3
4

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12

気になる続きは…

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川崎市幸区鹿島田一丁目 1 番 2 号 新川崎三井ビル西棟
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