【ネットワーク入門】CCNA/CCNPによく出てくるSD-ACCESSとは?

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はじめに

こんにちは。ネットワークエンジニアの「だいまる」です。

今回は、前回に続くCCNAとCCNPによく出てくる「SD-ACCESS」について、アウトプットとしてまとめてみました。

SD-ACCESSとは?

SD-ACCESSとは?

SD-Accessとは、Cisco DNAセンタを利用したIBNを実現するためのSDNソリューションとなります。

このSD-Accessを利用することで得られる利点は主に4つあります。

「自動化」、「ポリシーのわかりやすさ」、「アシュランス(保証)」、「統合」です。

項目詳細
自動化ZTPやプラグアンドリプレイによるプロビジョニングが容易
ポリシーのわかりやすさセグメンテーションとグループベースのポリシーを実現
アシュランス(保証)迅速かつ柔軟な問題解決やキャパシティ設計が可能
統合サードパーティ製の製品も導入可能

SD-ACCESSのアーキテクチャ

SD-ACCESSの主なアーキテクチャは「アプリケーション層」「コントロール層」「インフラストラクチャ層」の3要素から構成されています。

アプリケーション層
アプリケーション層
コントロール層
コントロール層
インフラストラクチャ層
インフラストラクチャ層
North Bound API(主にREST API)
North Bound API(主にREST API)
South Bound API(主にRESTCONF/NETCONF)
South Bound API(主にRESTCONF/NETCONF)
Cisco DNA Center
Cisco DNA Center
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上記アーキテクチャに加え、インフラストラクチャ層を構成するネットワークでは、「論理ネットワーク(オーバレイ)」「物理ネットワーク(アンダーレイ)」の2層に分けられます。

論理ネットワーク(オーバレイ)
論理ネットワーク(オーバレイ)
物理ネットワーク(アンダーレイ)
物理ネットワーク(アンダーレイ)
・L3での接続
・OSPFやIS-ISのIGPを利用
・STP/RSTPは不要
・MTU9100推奨
・L3での接続…
・データプレーン:VXLAN
・コントロールプレーン:LISP
・ポリシープレーン:Trust Sec

・データプレーン:VXLAN…
VXLAN/LISP
VXLAN/LISP
OSPF/ISIS
OSPF/ISIS
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「論理ネットワーク(オーバレイ)」では、データプレーンを「VXLAN」、コントロールプレーンを「LISP」、ポリシープレーンを「Trust Sec」で運用しています。

また、L2フラッティングやARPフラッティングもないのが特徴です。

一方で、「物理ネットワーク(アンダーレイ)」は、L3接続かつOSPFやIS-ISのIGPを利用し、L2プロトコルであるSTP/RSTPは不要となっており、MTUは「9100」が推奨となっております。

SD-ACCESSの構成要素

アーキテクチャの次はSD-ACCESSの構成要素についてです。

SD-ACCESSを構成する要素はかなり多く「10個」存在します。

項目詳細
WLC数多く設置されるAPを集中管理するコントローラ
DNA CenterSD-ACCESS全体を管理するコントローラ
ISEユーザ認証やTrust Secで利用されるコントローラ
フュージョンルータボーダーノードと共有サービス(上記3つ)を接続するルータ
ボーダノードルータSD-ACCESSファブリックと外部ネットワークを接続するルータ
CプレーンノードLISPマップサーバの役割をもつノード
エッジノード拡張ノードやエンドポイント、APと接続するためのノード
アクセスポイント(AP)無線を利用するエンドポイントの接続ノード
拡張ノードSD-ACCESSファブリック拡張のため、L2NWを構築するためのノード
エンドポイントユーザ端末
共有サービス
共有サービス
WLC
WLC
DNA
Center
DNA…
ISE
ISE
フュージョン
ルータ
フュージョンルータ…
ボーダ
ノード
ボーダノード…
Cプレーン
ノード
Cプレーン…
エッジ
ノード
エッジノード…
AP
AP
VXLAN
VXLAN
拡張
ノード
拡張ノード…
PC/サーバ
PC/サーバ
SD-ACCESS
ファブリック
SD-ACCESS…
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Cisco DNA Centerとは?

Cisco DNA Centerとは、有線・無線ネットワークの設計やプロビジョニング、ポリシー適用、作成などのオペレーションをGUIで実現することができます。

このコントローラで実現可能な設定は、全部で8つあるようです。

項目詳細
設計NW階層の設定やDHCPなどの基本設定を行う機能
ポリシIPやグループ等に定義したポリシーの作成と適用を行う機能
アシュランスネットワークや機器のモニタリングを行う機能
ディスカバリCDPやLLDP、IPアドレスレンジを用いてデバイス検出を行う機能
※到達性の確認:ICMP/SNMP/NETCON/HTTPSを利用し確認する
トポロジネットワーク機器の物理的な配置場所の可視化
コマンドランナCLIコマンドの実行
ソフトウェア更新最新バージョンにアップグレードする機能
バックアップと復元バックアップファイルの作成や復元を行う機能(Cisco DNA Centerの移行等)

試験に頻出するWLCとは?

WLCは、「数多く設置されるAPを集中管理するコントローラ」です。

WLCのポート構成には、「物理」と「論理」の2つがあります。

物理ポートは全部で4つ存在します。

ポート名詳細
コンソールポートコンソールケーブルによってPCと接続し、障害対応や初期設定を行う
ディストリビューションシステムポートLANケーブルでスイッチと接続し、データ・管理トラフィックを流し、LAGに対応
サービスポートLANケーブルでスイッチと接続し、障害やメンテナンスで利用
※アウトバウンド管理
冗長ポートLANケーブルでWLCと接続し、冗長化のために利用
スイッチ
スイッチ
WLC
WLC
コンソールポート
コンソールポート
サービスポート
サービスポート
ディストリビューションポート
ディストリビューションポート
LAG
LAG
冗長ポート
冗長ポート
管理者用PC
管理者用PC
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次に論理ポートについては、4種類存在します。

ポート名詳細
サービスポート IFサービスポートと関連づけられるIF
管理 IFWLCの管理用インタフェースやWLC間の通信制御等で利用するIF
仮想 IF代理DHCPサーバやWeb認証等の宛先になる仮想IF
動的 IFSSIDとVLANのマッピングを行うIF

また、WLCにはローカルWebAuthという機能があり、ブラウザが利用可能であれば、WLCのローカルデータベースを利用してログインが可能となる機能になります。(L3 Layerタブからの設定が可能)

SD-ACCESSのAccess Point(AP)とは?

最後にSD-ACCESSファブリックで利用するアクセスポイント(AP)についてまとめていきたいと思います。

現状学習している範囲のAPのモードとトンネル構築プロセスの2点をまとめていきます。

設定可能なモード

APでの設定可能なモードは8つあります。(表で説明)

モード名詳細
Local通常のモード
FlexConnectWAN経由でWLCと接続する際に利用するモード(WLC切断時でも問題なし)
Monitor不正AP検出やIDSとして動作
Rogue Detecotr有線NW上で不正なAPやクライアントを検出するモード
Sniffer特定のチャネル上の全パケットを収集し、指定デバイスに送信する
BridgeAPがブリッジとして動作するモード(距離の離れたAPの中継に利用)
SE-Connectスペクトラムアナライザ
Sensorリアルタイムでネットワーク内のクライアント接続問題を解決する

CAPWAPトンネルの確立

WLCとAPはCAPWAPトンネルを確立し、WLCとの通信を行います。

APとWLCの接続確立プロセス
APとWLCの接続確立プロセス
CAPWAP WLC Discovery
アルゴリズム フロー
CAPWAP WLC Discovery…
AP自身のIPアドレスを
DHCP or Staticで取得
AP自身のIPアドレスを…
WLC検索
※CAPWAP WLC Discoveryアルゴリム利用
WLC検索…
APが作成したWLCリストのアドレスに対し
CAPWAP Discovery Requestを送信
APが作成したWLCリストのアドレスに対し…
WLCがAPに応答
※CAP Discovery Responseを送信
WLCがAPに応答…
WLCの候補からメインとなるWLCを選択
WLCの候補からメインとなるWLCを選択
APの証明書を確認し
WLCが接続応答を送信
APの証明書を確認し…
APがWLCの証明書を確認し
接続確立
APがWLCの証明書を確認し…
BroadcastによりWLCのアドレス取得
BroadcastによりWLCのアドレス取得
NVRAMに保存するWLCのIPアドレスを確認
NVRAMに保存するWLCのIPアドレスを確認
DHCP Option43によりWLCのアドレス取得
Cisco 1000:ASCII
Cisco 1000以外:16進数
DHCP Option43によりWLCのアドレス取得…
DNSによりWLCのアドレスを取得
※CISCO-CAPWAP-CONTROLLER.localdomainを利用
DNSによりWLCのアドレスを取得…
CAPWAP WLC Discovery
アルゴリズム フロー
CAPWAP WLC Discovery…
APのNVRAMの設定情報を基に
プライマリ→セカンダリ→ターシャリに
CAPWAP Join Requestを送信
APのNVRAMの設定情報を基に…
Master Controllerフラグを基にマスタに
CAPWAP Join Requestを送信
Master Controllerフラグを基にマスタに…
キャパシティと負荷を基に
余裕のあるコントローラに
CAPWAP Join Requestを送信
キャパシティと負荷を基に余裕のあるコントローラにCAPWAP Join Requestを送信…
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最後に

今回はCCNAやCCNPでよく出てくるSD-ACCESSについて、勉強したので簡単にまとめてみました。

正直、この辺りは触ったことがないので全然イメージが掴めないので机上で覚えていくしかないですね。

引き続き勉強をしてアウトプットをしていきたいと思います。

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