交通工学とは何ですか？

トラフィックエンジニアリングとは、ルーティングプロトコルがデフォルトで指定する最短経路を無条件に受け入れるのではなく、ネットワーク内のトラフィックがどの経路を通るかを意図的に選択することで、トラフィックの流れをきめ細かく制御し、多様なWANリンクを含む利用可能なすべての伝送経路を最適に活用する手法である。

主なポイント

• トラフィックエンジニアリングでは、単にホップ数だけで経路を決めるのではなく、意図的に経路を選択します。
• このシステムは、遅延、パケットロス、ジッターといったリアルタイムのメトリクスに基づいて経路を評価します。
• 単一のリンクに適用することも、複数のトランスポートタイプに同時に適用することも可能です。
• SD-WANの導入では、組織ごとおよびトラフィッククラスごとにアルゴリズムが実行されます。
• SLAのしきい値が超過した場合、パスは自動的にフェイルオーバーすることができます。

このページの内容： その重要性 ・ 仕組み ・ 種類 ・ 交通工学およびVersa · よくある質問

交通工学はなぜ重要なのでしょうか？

デフォルトのルーティングプロトコルは、静的なメトリック（ホップ数、管理距離、設定コストなど）に基づいて経路を選択しますが、リンクの現在のパフォーマンス状況は考慮されません。複数の伝送方式で構成されたWANでは、ホップ数で最短の経路が、遅延、パケットロス、ジッターの観点から見て最適な経路とは限らないことが多く、設計段階では正常に見えたリンクでも、本番環境ではルーティングテーブルに反映されることなく、知らぬ間に性能が低下してしまうことがあります。

トラフィックエンジニアリングは、そのギャップを埋めます。実際の経路パフォーマンスを継続的に測定し、そのデータを経路選択に反映させることで、ネットワークは音声トラフィックをジッターの少ないリンク経由で送信しつつ、大容量転送にはコストの低い高帯域幅の容量を利用できるようになります。また、リンクは稼働しているものの性能が低下している「ブラウンアウト」状態が発生した場合でも、ユーザーが気付く前にトラフィックを別の経路に切り替えることで対応できます。ネットワークの伝送経路の多様化が進むにつれ、この点はますます重要になります。追加の経路は、何かが能動的にそれらの中から選択して初めて意味を持つからです。

交通工学とは何ですか？

本質的に、トラフィックエンジニアリングはフィードバックループです。ネットワークを計測し、利用可能な経路を評価し、各フローの要件に最も適合する経路へとトラフィックを誘導します。この手法は、ネットワークにトランスポートリンクが1つであっても複数あっても適用されます。単一のリンクの場合、トラフィッククラスのシェーピングや優先順位付けを行うことを意味し、複数のリンクにまたがる場合は、どのリンク、あるいはどのホップの順序でどのフローを転送するかを選択することを意味します。

このループを駆動する測定値は、通常、到達可能性（パスが利用可能か）やパフォーマンス（往復遅延、順方向および逆方向のパケット損失、ジッター、音声のMean Opinion Score（MOS）などのスコア）を報告するアクティブプローブによるものです。 これらの測定値は、経路選択アルゴリズムに供給され、そのアルゴリズムは、候補となる経路（直接リンク、または中間ノードを経由するマルチホップ経路）を、ポリシー（トラフィックのクラスや必要なサービスレベル）と照らし合わせて比較します。その結果は、最短経路ルーティングが選択する経路とは異なる場合があり、状況の変化に応じて数秒単位で変化する可能性があります。

交通工学の種類

MPLSトラフィックエンジニアリング（MPLS-TE）はSD-WANよりも以前から存在しており、RSVP-TEシグナリングを使用して、MPLSコアネットワーク全体で帯域幅が予約された明示的なラベルスイッチングパスを確立し、最短経路ルーティングによって選択される場合でも、輻輳しているリンクからトラフィックを迂回させます。SD-WANトラフィックエンジニアリングは、ブロードバンド、MPLS、LTEといった異種トランスポートにまたがるソフトウェア定義のオーバーレイに対して、静的な予約の代わりに継続的なSLAモニタリングを用いて同じ目標を実現します。これにより、リンク品質の変化に応じて経路選択が自動的に適応します。セグメントルーティング・トラフィックエンジニアリング（SR-TE）は、トラフィックの送信元で明示的な経路を順序付けられたセグメントのスタックとしてエンコードし、MPLS-TEで必要とされるホップごとのシグナリング状態を回避します。 これら3つはすべて、「デフォルトの最短経路ルーティングを、意図的かつメトリックに基づいた選択で上書きする」という同じ考え方を共有していますが、経路の計算および維持の方法において違いがあります。

交通工学・Versa

Versa Secure SD-WAN SD-WANオーバーレイ全体において、組織ごと、転送クラスごとのパス選択アルゴリズムとしてトラフィックエンジニアリングを実装します。各サイトは、発信元サイトとして一意のオーバーレイエンドポイントアドレスを持ち、転送プレーン内のサイトごとの到達可能性テーブルが最適なパスを追跡します。これにより、アルゴリズムは、エンドツーエンドのスコアがより高い場合、直接トンネルだけでなく、中間ホップを経由する間接的なパスも評価できるようになります。

設定には3つの構成要素があり、詳細は「SD-WANトラフィックエンジニアリングの設定」に記載されています。具体的には、各パスの到達可能性とパフォーマンス（遅延、ジッター、パケットロス、MOS）を能動的に監視するSLAプロファイル、パス選択の優先順位とSLAしきい値を設定する転送プロファイル、およびIPヘッダー、ポート、アプリケーション、またはURLに基づいてトラフィックをマッチングさせ、転送プロファイルを参照するSD-WANポリシーです。 管理者は、Directorの[Services] > [SD-WAN] > [Traffic Engineering]でこれらを設定し、「SD-WANトラフィックエンジニアリング：設定と検証」に示されているように、Directorの[Monitor]タブまたはVersa Analyticsを通じて、パスがSLA違反となった場合の自動フェイルオーバーを含む動作を確認します。

よくある質問

トラフィックエンジニアリングと通常のルーティングの違いは何ですか？

通常のルーティングプロトコルは、ホップ数や管理距離といった静的なメトリックを用いて経路を選択します。トラフィックエンジニアリングでは、遅延、パケットロス、ジッターといったパフォーマンス指標を継続的に測定することで、使用される経路が最短経路とは異なる場合もあり、状況の変化に応じて自動的に変更されるようになります。

トラフィックエンジニアリングでは、経路を選択する際にどのような指標を用いるのでしょうか？

一般的な測定指標には、到達性、往復遅延、順方向および逆方向のパケット損失、ジッターなどが挙げられ、さらに音声品質に関する「平均評価スコア（Mean Opinion Score）」などの派生スコアも含まれます。SD-WANの導入では、通常、これらの指標を「転送クラスごとの閾値」に統合し、閾値を超えた場合に経路変更が行われるようにしています。

交通工学には、複数の交通網が必要なのでしょうか？

いいえ。単一のリンク上でトラフィッククラスを整形し、優先順位を付けることは可能ですが、そのメリットは、複数の異なる伝送方式が存在するWANにおいてさらに大きくなります。WANでは、個々のフローのサービスレベルやアプリケーション要件に最も適したリンク、あるいはマルチホップ経路を選択するからです。

MPLSトラフィックエンジニアリングとは何ですか？

MPLS-TEは、RSVP-TEシグナリングを用いてMPLSネットワーク全体に、帯域幅が確保された明示的なラベルスイッチングパスを確立する、定評のあるトラフィックエンジニアリング技術です。これにより、事業者は、内部ゲートウェイプロトコルによる最短経路計算とは独立して、輻輳しているリンクからトラフィックを迂回させることが可能であり、これは、今日のSD-WANが採用しているSLA主導型のアプローチよりも以前から存在していました。

Versa （Secure SD-WAN ）は、どのようにパスを選択しているのでしょうか？

このシステムは、組織ごと、転送クラスごとにアルゴリズムを実行し、遅延やパケット損失などのSLA監視データを用いて直接経路と間接経路を評価した後、適用される閾値を満たす中でコストが最も低い経路を選択します。アクティブな経路でSLA違反が発生した場合は、トラフィックを自動的にフェイルオーバーさせます。

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