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大規模環境にMist Edgeデバイスを導入するためのベストプラクティス

Mist Edgeは、大規模な分散ネットワークのニーズを満たす拡張性、冗長性、柔軟性を提供する、大規模環境において重要なコンポーネントです。これらのベストプラクティスに従って、Mist Edgeを大規模な環境に展開できます。

Mist Edgeに関する考慮事項

Mist Edgeは、クライアント数が多い環境に推奨されており、効率的なネットワークパフォーマンスと管理が確保されます。具体的には、同じレイヤー2ネットワーク内に2,000を超えるクライアントがある環境に最適です。このような環境にMist Edgeデバイスを導入する際に考慮する必要がある重要な側面は次のとおりです。

  • ローミング、冗長性、フェイルオーバーパターンなどの重要なパラメーターを考慮します。

    • 小売環境では、Mist Edgeを各店舗に展開して、シームレスな接続とネットワークの信頼性を確保できます。

    • キャンパス環境では、Mist Edgeを個々の建物や建物全体に設置して、一貫したネットワークパフォーマンスとカバレッジを維持できます。

  • サイト ごとのシャッフル を有効にして、同じサイトから同じMist EdgeにすべてのAPを終端します。これにより、サイト内のローミングが強化されます。

  • 自動プリエンプションを有効にすると、フェイルオーバーからの回復後に効果的な再バランスができます。 自動プリエンプションを参照してください。

クラスター導入オプション

Mist Edgeクラスターサイジングガイドライン

ネットワーククラスターのサイズを計画する際、主な考慮事項はアクセスポイント(AP)の数と必要な冗長性レベルです。冗長性のニーズに対応するには、通常の条件下で最大80%の負荷を計画することが不可欠です。

最大5,000台のAPを搭載できるME-X6の場合、80%の積載量は約4,000台のAPに相当します。同様に、500 APの容量を持つME-X1-Mの場合、80%の負荷容量は400 APに相当します。データセンターあたり必要なMist Edgeデバイスの数は、APの総数をMist Edgeスケール数の80%で割り、冗長性を確保するためにMist Edgeデバイスを追加することで計算できます。

Mist Edgeデバイス数(データセンターごと)= APの総数/容量の80% + 冗長性のためのMist Edgeデバイス数(オプション)

たとえば、合計で16,000台のAPがあり、各ME-X6スケールの容量が4,000台の場合、データセンターごとに5台のMist Edgeデバイスが必要になります(冗長性のために1台追加で含む)。

(16000/4000) +1= 5

Mist Cloudは、ネットワークの安定性とパフォーマンスを維持することを優先し、必要に応じてクラスター内の変化に適応します。Mist Edgeデバイスがクラスターに追加されたり、から削除されたりすると、Mist Cloudは、最適なパフォーマンスを維持するために、利用可能なMist Edgeデバイス全体にワークロードを効率的に再分配します。この動的な割り当てにより、ネットワークリソースが有効活用されます。リバランスプロセスは、ベストエフォートベースで実行されます。

クラスター内のMist Edgeデバイスが利用できなくなると、影響を受けるMist Edgeに最初に接続されていたAPは、クラスター内の他のMist Edgeデバイスに自動的に切り替わります。

障害中、または複数のMist Edgeデバイスが使用できなくなった場合、ネットワークサービスに影響を与えることなく、クラスターに残っているMist Edgeデバイスを一時的にオーバーサブスクライブして負荷を共有できます。

プライマリ/セカンダリクラスター設計

プライマリ/セカンダリクラスター設計では、プライマリクラスターが利用できなくなった場合にAPがセカンダリクラスターにフェイルオーバーできるため、継続的なネットワーククラスターが確保されます。この従来のクラスター設計では、クライアントがクラスター間のレイヤー2境界を越える際にIPアドレスの再割り当てプロセスを実行する必要があります。

図1 は、プライマリ/セカンダリクラスター構成で4,000台のAPをサポートするネットワークを示しています。構成は、データセンターAとデータセンターBというラベルの付いた2つのデータセンターにまたがっています。この例では、地理的に離れた2つのデータセンターについて考えました。ただし、2つのクラスターを同じデータセンターに同じ場所に配置することはできます。データセンターAは、VLAN ID 100で設定されたクラスターAの一部として、ME1というラベルの付いたMist Edgeデバイスをホストします。データセンターBは、クラスターBの一部としてME2というラベルの付いた2台目のMist Edgeデバイスをホストし、冗長性と高可用性を提供します。各クラスターは、単一障害点を回避するために個別のスイッチングコアに接続されます。

データセンターAの問題(停電、ハードウェア障害、またはネットワークの中断)によりME1に到達できなくなった場合、APはデータセンターBのME2に自動的にフェイルオーバーします。フェイルオーバーメカニズムにより、継続的なネットワークサービスが提供され、ダウンタイムが最小限に抑えられます。

クライアントがクラスターAとクラスターB間を移動すると、IPアドレスの再割り当てが行われます。クラスターは、別々のネットワークセグメントとIPアドレスプールを管理する個別のスイッチングコアに関連付けられています。

図1:プライマリ/セカンダリクラスターPrimary/Secondary Cluster

プライマリ/プライマリクラスター設計

プライマリ/プライマリクラスター設計は、障害の影響を最小限に抑え、データセンター間でのスムーズなモビリティを確保することを目的としています。この設計では、シームレスなモビリティを促進するために、データセンター全体にレイヤー2(L2)ストレッチが必要です。クラスター内のMist Edgeノードの1つがダウンした場合、そのノードで終端されたAPは、同じクラスター内の別のアクティブメンバーに自動的にフェイルオーバーします。これにより、クライアントへのサービスが中断されることが保証されます。このアーキテクチャでは、プライマリクラスター全体に障害が発生した場合に別のデータセンター内の別のクラスターにフェイルオーバーするなど、複数の冗長性レイヤーもサポートしています。

図2 は、プライマリ-プライマリクラスター構成における4,000台のアクセスポイント(AP)の導入を示しています。この構成では、データセンターAとデータセンターBというラベルの付いた2つの異なるデータセンターにまたがることで、ロードバランシングと高可用性の両方を提供します。クラスターAは、ME1とME2のラベル付けされた2台のMist Edgeデバイスで構成されています。各デバイスは、最初に 2,000 台の AP を処理できます。VLAN ID 100は、両方のデータセンターに拡張されます。この例では、2つの独立したデータセンターについて考えました。ただし、両方のクラスターメンバーを同じデータセンターに同じ場所に配置できます。

ME1に障害が発生した場合、ME2は4,000台のAPすべてを自動的に処理するように構成されます。したがって、この設計では、ロードバランシングとデータセンターの冗長性の両方が優先されます。

図2:プライマリ-プライマリクラスターPrimary-Primary Cluster

フォワーディングオプションの考慮事項

ジュニパー Mist Edge は、ネットワーク全体にトラフィックを転送する柔軟性を提供します。

WLAN単位の転送

異なるユーザーグループに対して複数のWLANがあるエンタープライズ環境では、Mist Edgeを使用したWLAN転送が、無線クライアントトラフィックをトンネルを介してMist Edgeに誘導し、一元化されたデータプレーン処理を行います。CORP SSIDから企業クラスターへのトラフィックトンネリングや、ゲストSSIDからゲストDMZクラスターへのトンネリングなど、柔軟なオプションを提供し、ポリシングとエグレスポイントを一元化します。これらの機能により、リモートワーカーのシナリオやゲストネットワークの分離などの機能が可能になります。管理者は、WLANごとの転送ルールを定義することで、同じアクセスポイント上のさまざまなSSIDに異なる転送動作を適用できます。これにより、CORP SSID を企業クラスターにトンネリングしたり、ゲストトラフィックをゲスト DMZ クラスターにトンネリングしたりして、集中型ポリシングとエグレス ポイントを実現するなどの柔軟なオプションが提供されます。

図3 は、WLAN A、WLAN B、WLAN Cの3つのWLANを含むネットワークを示しています。WLAN A(企業 WLAN)のすべての VLAN は、特に Mist Edge クラスター A にトラフィックを転送します。WLAN B(ゲストWLAN)のすべてのVLANは、特にMist EdgeクラスターBにトラフィックを転送します。WLAN Cは、ローカルブレイクアウト専用のWLANです。

図3:WLANフォワーディングWLAN Forwarding

デュアルデータセンターにわたるWLAN単位のフォワーディングアーキテクチャ

さまざまなWLAN間にシームレスなモビリティを実装し、複数のデータセンター間で一貫した接続を確保できます。各アクセスポイント(AP)は、従業員IoTやゲストWi-Fiなど、異なるVLAN用に複数のトンネルを管理できるため、効率的なネットワーク管理と中断のない接続をサポートします。この設計により、ネットワークとロケーション間のスムーズな移行が実現し、さまざまなデータセンター間で信頼性の高いアクセスと通信が維持されます。

分散データセンター内の各クラスターには、1つ以上のMist Edgeデバイスが存在する場合があります。Mist Edgeは、デバイスをプライマリクラスターとセカンダリクラスターに分割することで、データセンター全体の冗長性をサポートします。あるデータセンターのプライマリクラスターに障害が発生した場合、APは別のデータセンターのセカンダリクラスターにフェイルオーバーするため、ネットワークの可用性が向上します。プライマリクラスターとセカンダリクラスターにそれぞれ少なくとも1つのMist Edgeを使用してレイヤー3の冗長性を実現します。各クラスターに複数のMist Edgeを含めることで、同じクラスターとクロスクラスターの両方の冗長性を実現し、最大のメリットが得られます。

図4 は、2つのデータセンターを使用した設計を示しています。どちらのデータセンターにも、緑、青、紫の3つのクラスターがあります。データセンターAでは、緑と紫のクラスターがプライマリクラスターですが、青色のクラスターはセカンダリクラスターです。データセンターBでは、青色のクラスターがプライマリクラスターで、緑色と紫のクラスターがセカンダリクラスターです。

各APには3つのトンネルがあります。各 AP は、WLAN カテゴリごとに 1 つずつ、3 つの異なる転送トンネルを確立します。これらのトンネルは、VLAN/WLANタイプに応じて異なるMist Edgeクラスターに接続します。

  • VLAN X—従業員企業Wi-Fiを転送します

  • VLAN Y—IoTデバイスを転送するため

  • VLAN A、VLAN B、VLAN C:ゲストWi-Fiを転送します

この図は、各APが3つのカテゴリのWLANを専用トンネルを介して、2つのデータセンターにわたる特定のMist Edgeクラスターに転送していることを示しています。VLAN X トラフィックは Green クラスター、VLAN Y は Blue クラスター、Guest WLAN は Purple クラスターにトンネルされます。各WLANには、プライマリデータセンターとセカンダリフェイルオーバークラスターの両方があり、完全な冗長性とセグメント化を実現します。

この図は、異なるVLANにマッピングされたWLANが特定のMist Edgeクラスターにどのように転送されるかを示しており、トラフィックタイプを明確に分離し、2つのデータセンター間で決定論的にフォワーディングしています。

サイトでは、クライアントは Employee-Corp Wi-Fi、IoT デバイス、またはゲスト Wi-Fi に接続します。

  • Employee-Corp Wi-Fi上のクライアントにはVLAN Xが割り当てられ、これは専用のトンネルを介してGreen Mist Edgeクラスターに転送されます

  • IoTデバイス上のクライアントにはVLAN Yが割り当てられ、これは別のトンネルを介してBlue Mist Edgeクラスターに転送されます

  • ゲストWi-Fi上のクライアントにはVLAN A、VLAN B、またはVLAN Cが割り当てられ、これらはすべてPurple Mist Edgeクラスターに転送されます

したがって、各アクセス ポイントは 3 つのトンネルを維持します。

  • VLAN X用1つ(緑)

  • VLAN Y用1つ(青)

  • 1つはVLAN A/B/C(紫)

データセンター全体:

  • VLAN Xトラフィックは、データセンターAのプライマリグリーンクラスターを使用し、データセンターBのセカンダリグリーンクラスターにフェイルオーバーします。

  • VLAN Yトラフィックは、データセンターBのプライマリブルークラスターを使用し、データセンターAのセカンダリブルークラスターにフェイルオーバーします。

  • VLAN A/B/Cトラフィックは、データセンターAのプライマリパープルクラスターを使用し、データセンターBのセカンダリパープルクラスターにフェイルオーバーします。

クライアントが WLAN に接続すると、アクセス ポイントは WLAN の設定とポリシーに基づいて VLAN を割り当てます。その後、そのVLANが転送アンカーとして機能し、どのMist Edgeクラスターがトラフィックを受信して処理するかを決定します。

各WLANは特定のMist Edgeトンネルにマッピングされ、2つのデータセンターにまたがるプライマリおよびセカンダリクラスターが定義されています。アクセスポイントは、WLANごとに個別のトンネルを確立し、異なるWLANのトラフィックの分離、拡張性、および独立した耐障害性を確保します。

その結果、図に示すように、同じサイト、同じWLANからのトラフィックを、純粋にVLAN割り当てに基づいて、異なるMist Edgeクラスターに同時に転送できます。

図4:デュアルデータセンターWLAN Forwarding Architecture Across Dual Data CentersにわたるWLANフォワーディングアーキテクチャ

VLAN単位の転送

大規模なWLANを備えた大規模なキャンパスでは、VLAN単位の転送により、APが複数のMist Edgeクラスターにトラフィックを転送できるようになると同時に、同じWLAN上でのローカルブレイクアウトもサポートできるため、拡張性が向上します。これを実現するには、複数のトンネルを使用するように同じWLANを設定し、それぞれがVLANに基づいて異なるMist Edgeクラスターにトラフィックを送信します。1つのWLAN内で複数のVLANを使用する場合、各VLANのトラフィックを個別のMist Edgeまたは宛先に誘導できます。このアプローチでは、単一の WLAN を VLAN ごとに異なるトンネルに分割し、ローカル ブレークアウトも可能にします。また、このアプローチにより拡張性が向上し、SSID 統合などの複雑なシナリオにも対応できます。

図5:VLANごとの転送Per-VLAN Forwarding

VLAN 単位の転送を使用したクラスタの導入

異なるクラスタへのVLAN単位の転送は、大規模な導入に多くのメリットをもたらす高度なネットワーク設定です。この構成は、10万を超えるクライアントに対応しながらネットワークインフラストラクチャを最適化したい組織に最適です。大きなメリットの1つは、水平方向に拡張できることです。この機能により、パフォーマンスを損なうことなくクライアント需要の増加に対応するために、より多くのMist Edgeデバイスを追加することができます。

図6 は、4つのデータセンターを使用したネットワーク構成を示しています。各データセンターは、Mist Edgeデバイスを含むクラスターで構成されています。クラスターAとクラスターBはTunnel1で設定され、VLAN ID 100がそのトンネルに割り当てられています。クラスターCとクラスターDはTunnel2で設定され、VLAN ID 200がそのトンネルに割り当てられています。クラスターAはトンネル1のプライマリで、クラスターBはセカンダリです。クラスター C はトンネル 2 のプライマリ、クラスター D はセカンダリ クラスターです。

この設計では、8000 APの拡張容量をサポートします。クラスターにMist Edgeデバイスを追加して、拡張容量を増やすことができます。

図6:VLANごとの転送Per-VLAN Forwarding