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Cisco 4000 シリーズ サービス統合型ルータ：ブランチ オフィスの俊敏性
ホワイト ペーパー Cisco 4000 シリーズ サービス統合型ルータ： ブランチ オフィスの俊敏性を実現するアーキテクチャ Cisco® 4000 シリーズ サービス統合型ルータ（ISR）は、複数のブランチ オフィスやリモート サイトで構成される、分 散した組織向けに設計されました。今日のブランチ オフィスではクラウド、モバイル、およびマルチメディア アプリ ケーションを通して包括的なサービスが提供されており、VPN やインターネットを介した、プライベート データセン ターとパブリック クラウドとの直接的なコミュニケーションに対するニーズが高まってきています。また、ネットーワー ク ハードウェアにかかる総所有コスト（TCO）を削減する必要性も生じています。 Cisco 4000 シリーズ ISR は、向上した帯域幅、従来よりも数が少なく物理的にコンパクトな筐体、さまざまな新規ア プリケーションや使用パターンを処理できる WAN トラフィック管理機能、パフォーマンスオンデマンド 性能、および サーバの統合により、シスコの旧世代ブランチ オフィス ルータの性能を拡張しています。 ブランチ オフィスの課題 これまで、ブランチ オフィスやリモート サイトはローカルやデータセン ターでホスティングされるアプリケーションに対し、静的な接続サイトを提 供してきました。ブランチ オフィスは最大 80 % にも及ぶ顧客や従業員 を抱えるため、今日の組織では、モバイル人員やクラウド アプリケーショ ンをサポートする動的接続を行うフルサービス ブランチ オフィスを提供 しています。また、今日では従業員の生産性や顧客の契約を推進する ため、新たなクラスのイマーシブ型アプリケーションを導入する傾向もあ ります。高解像度（HD）のビデオ、ロケーション サービス、データ量の多 いその他のアプリケーションにより、ビジネスはますます革新的になって きています。 しかし、いかなる種類のリソースも需要に比例して増加しているわけで はないため、ブランチ オフィスでは増大していくネットワーク トラフィック を比較的少数の IT スタッフで処理しなければなりません。さらにハード ブランチ オフィスの課題 包括的なサービスの提供 ● HD ビデオ ● ロケーション サービス ● クラウドベース サービス ● モバイル ユーザ 制約要因 ● ラック スペース ● 予算 ● IT スタッフ 増大していくネットワーク需要と新たなトラフィック パターン ● WAN 最適化とインテリジェントなキャッシング ● ディープ パケット インスペクション ● トラフィック管理 ● 仮想サーバのホスティング ウェアを設置するラック スペースも少なくなり、ハードウェアやエネル ギー使用や冷却に使える予算も制限されてしまっています。こうした制 限事項により、ルーティング、セキュリティ、WAN 最適化を行う複数のアプライアンスを運用することが難しくなって しまいます。 モバイル ユーザ、クラウド サービス、およびマルチメディア アプリケーションによりネットワークへの需要が高まった ことで、ネットワーク負荷が増大し、新たなトラフィック パターンも増えてしまいました。ブランチ オフィスでは WAN 最 適化、ディープ パケット インスペクション、およびトラフィック管理技術によって重いダウンストリームやアップストリー ムのトラフィックをサポートしなければなりません。さらにブランチ オフィスでは、クラウドベースのアプリケーションの 使用に関して、データセンター経由でトラフィックをヘアピニングするよりも、インターネットに直接トラフィックを送るこ とで、大幅なコスト削減を実現できることがわかってきています。また、ブランチ オフィスでは、WAN の機能が停止 した場合でも印刷や電子メール送受信などの事務機能を保護するために、仮想サーバを稼動しなければならないこ とがあります。 All contents are Copyright © 1992–2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. Page 1 of 8 シスコの新たなサービス統合型ルータ アーキテクチャの導入 Cisco 4000 シリーズ ISR は 20 年にわたるブランチ オフィス ルータの歴史を受け継いで創造されました。現代の ブランチ オフィスのニーズに応えるサービスや馬力を新たに備え、ビジネスに次のような可能性をもたらします。 ● 新たなリモート オフィスを迅速にオープンしたり、付加サービスを容易に追加したりできます ● ブランチ オフィス全体を単一の筐体で運用できます ● 繰り返し作業を自動化し、セキュリティやアプリケーションのサービスを組織化して、IT 部門が開発に費せる 時間を増やすことができます この新たなアーキテクチャにより、旧世代のシスコ ルータの現行サービスを廃止することなく、現代のブランチ オ フィスが直面する諸問題に対処することが可能です。また、IT がより迅速にサービスを適用し、ニーズの変化ととも にリソースの使用目的を変更できるように、ネットワーキングの仮想化も実現できます。これによりローカル アプリ ケーションの存続性、データのバックアップ、およびローカルの分析処理のためのコンピューティング能力が追加さ れます。 Cisco 4000 シリーズ ISR の新たなアーキテクチャは統合プラットフォームにおいて最大 2 Gbps の速度を誇ります。 これは旧世代 ISR と比較すると、およそ 4 ～ 10 倍の速度になります。4000 シリーズ ISR の WAN およびアプリ ケーション最適化サービスには Cisco Application Visibility and Control（AVC）および Cisco Performance Routing Version 3（PfR v3）が含まれます。前者は IT の容量プランニングのアセスメントを可能にし、後者は現状のネット ワーク条件において最良の接続でトラフィックを自動送信します。このアーキテクチャにより、ブランチ オフィスにお いてネットワークが単一の筐体で稼動できるだけではなく、その筐体を使用して、同一のプラットフォーム内のネット ワーキング、コンピューティング、およびストレージ リソースを統合できます。Cisco 4000 シリーズの内部や、付加 的なデータ センタークラスのサーバ モジュール経由で使用できる仮想化テクノロジーが、新たなレベルの統合性能 を実現します。 新しいアーキテクチャの主な機能 Cisco 4000 シリーズ ISR には、今日のブランチ オフィスにおいて最適な選択となる、いくつかの重要な機能が含ま れています。 ● 価格性能比：Cisco 4000 シリーズにより、ブランチ オフィスでは増大していく帯域幅を単一の筐体で処理で きるため、セキュリティや最適化のためのアプライアンスが必要ありません。これによりコストのコントロール が可能です。プラットフォームの管理は少数の IT スタッフで行うことができます。当プラットフォームは同時 進行型の IWAN（インテリジェント WAN）サービスを実行し、セキュリティ、アプリケーション最適化、AVC、 およびインテリジェントなパス選択が含まれます。価格性能比は物理的設計にも関係します。4000 シリーズ ISR はシスコの旧世代ブランチ オフィス ルータよりさらにコンパクトな筐体を採用しており、搭載する業界初の高度センサーがファン旋回の 最適速度を確保し、オフィスにおける騒音の弊害を減少します。 ● 成長に応じた柔軟な拡張：ブランチ オフィスでは新たな筐体を購入する必要なしに、より高いレベルの帯域 幅へとアップグレードできます。Cisco 4000 シリーズの各モデルでは、ライセンスによりリモートでアクティ ベートすることで、パフォーマンスやサービスを追加できます。たとえば、ひとつのブランチ オフィスでは 200 Mbps のベースライン パフォーマンスで Cisco 4351 を実装しているとします。しかし新規アプリケーション のロールアウトにより帯域幅の需要が高まる場合、新たなハードウェアを追加することなくパフォーマンスを 向上させることができます（Cisco 4351 の場合、最大 400 Mbps まで）。かかるコストは新たなルータを購 入する費用のほんの一部であり、高価なアップグレード費用も必要ありません。 ● オンデマンドのサービス：サービス コンテナにより、Cisco 4000 シリーズ内部で仮想マシンを稼動できます。 WAN 最適化やエネルギー管理などの、すでにブランチ オフィスで稼動している基幹ブランチ オフィス サー ビスは、ルータでネイティブに稼動できます。したがってブランチ オフィスではサーバとアプライアンスを統合 することにより、ハードウェアの設置に要する面積や電力使用を削減することが可能です。 All contents are Copyright © 1992–2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. Page 2 of 8 ● スケーラブルなサービス：Cisco 4000 シリーズのルータでは、Cisco Unified Computing System™（Cisco UCS®）E シリーズのブレード サーバをサポートしています。これらはフルサイズのサーバに匹敵する性能を有 します。ブレード部はルータの電源およびシャーシを使用しますが、ルータとは分離して管理されます。これ によりブレードをリセットしてもルータはリセットされないため、ネットワーク チームのメンバーはサーバー チームにパスワードを伝える必要がありません。この設定により、IT 部門は別の筐体をメンテナンスする必 要なく、分離型データ センタークラス サーバの持つあらゆる利点を享受することができます。さらに、分離 サーバ型仮想マシンのライセンスが不要なため、トラブルシューティングは複数ベンダーではなく 1 人の担 当者だけで済み、結果的に稼働時間や信頼性が向上します。付加的な恩恵として、Cisco SMARTnet® の サポートを通じたハードウェアのサポートにかかるコストは、ルータのサポート コストにすべてバンドルされて います。ISR でホスティングされる、いかなる Cisco UCS E シリーズのサーバのサポートにも追加の経費は かかりません。サーバ内のハード ドライブの潜在的な障害を処理する際は、このようなサポート費用がまと めて高く発生するため、このバンドルは利点となります。 Cisco 4000 シリーズ：技術的な特長と比較 Cisco 4000 シリーズは新たな Linux ベースの OS である Cisco IOS® XE ソフトウェアを採用しています。これは 旧世代のシスコ ルータに使われている Cisco IOS オペレーティング システムと同じ設計ユーザ インターフェイスを 維持すると同時に、マルチコア CPU の使用を可能にしています。この設定により、データ プレーンとコントロール プレーンが分離され、サービス専用の CPU が使用されます。 サービス プレーンがデータ プレーンとコントロール プレーンから分離されているため、ルータは単一のプラットフォー ム上でより多くのサービスを処理することができ、1 つのオフィスでさまざまなデバイスを統合することが可能です。 Cisco Unified Border Element（Cisco UBE）などのソリューションは Survivable Remote Site Telephony（SRST）や ルーティングと合わせて、これまでより容易に、かつ効率的に単一の ISR へ導入できるようになりました。また、 Cisco UBE などのサービスの多くは、各ポートへ新たなコストをかけることなく拡張性を大いに高めることができます。 ほとんどの標準的なブランチ オフィスへ導入を行ってもパフォーマンスは堅実性を維持し、なおかつブランチ オフィス に特定用途向け集積回路（ASIC）のような、パフォーマンスや信頼性の高いプラットフォームを提供します。 サービス コンテナは、各サービスごとに CPU や、ディスク ストレージや、メモリなどの専用仮想コンピューティング リソースを提供します。業界標準のハイパーバイザはアプリケーションやサービスに対し、下層インフラストラクチャ を提供します。このようなシナリオにより、厳しい条件下で組み合わせられたサービスよりもパフォーマンスが向上し、 設置面積ゼロでの導入や、障害分離を介したセキュリティが実現可能になり、ルータ ソフトウェアから独立してネット ワーク サービスをアップグレードできる柔軟性が実現します。 Cisco 4400 および 4300 シリーズ Cisco 4400 および 4300 シリーズ ISR の設計ユーザ インターフェイスは非常に類似しています。多くのユーザに とって最も大きな違いとなるのは、Cisco 4400 シリーズがデュアル電源をサポートしているのに対し、Cisco 4300 シ リーズ はサポートしていないという点です。この違いにより、少しのダウンタイムも容認されない組織では、Cisco 4451 および 4431 のほうが好ましい選択となります。4400 シリーズのルータではコントロール プレーンとデータ プ レーンが物理的に分離され、各プレーンにはそれぞれ専用の CPU ソケットが使用されています。Cisco 4300 シリー ズはコントロール プレーン、データ プレーン、およびサービス部にマルチコア CPU を備えた単一のソケットを使用し ていますが、ほとんどのユーザはこの違いを認識することがありません。 図 1 に、Cisco 4400 シリーズのアーキテクチャを示します。 ● FPGE：フロント パネル ギガビット イーサネット（Front-Panel Gigabit Ethernet）。前面パネルに装備された イーサネット インターフェイスです。 ● ISC：内部サービスカード（Internal Services Card）。システムの性能拡張に使用される内部モジュールです。 一般的には DSP モジュールに使用されます。 All contents are Copyright © 1992–2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. Page 3 of 8 ● SM-X：拡張サービスモジュール。主に UCS E シリーズのサーバー ブレードや、高密度イーサネットのス イッチ モジュールに使用される、やや大型のモジュールです。 ● NIM：ネットワーク インターフェイス モジュール（Network Interface Module）。SM-X の半分ほどの寸法で、 一般的には WAN や、音声や、低密度インターネットのインターフェイスに使用されます。 図1 Cisco 4400 シリーズのアーキテクチャ Cisco 4400 シリーズでは、複合された 2 つのマルチコア CPU がデータ プレーン（パケット処理用）、コントロール プレーン、およびサービス プレーンに使用されます。Cisco IOS XE ソフトウェアでは、クラシックの Cisco IOS ソフ トウェアが Linux OS 内部で単一デーモンとして稼動し、コントロール プレーンの、あらゆる他のシスコ ルータとのプ ロトコル互換性を確実化します。この設定は図中では「Cisco IOS ソフトウェア」 と示しています。ここでは付加的シ ステム機能は、ホスト OS 環境において付加的かつ分離型の処理として稼動します。図中の「ISR-WAAS」は、 Cisco IOS XE ソフトウェアのサービス コンテナ内で仮想化されたシスコの WAAS（Wide Area Application Service; 広域アプリケーションサービス）です。旧世代のシスコ ルータと同様に、ISC（IP Solution Center; IP ソ リューション センター）、Cisco SM-X EtherSwitch® モジュール、およびネットワーク インターフェイス モジュール （NIM）間の相互通信が、マルチギガビット ファブリックによりサポートされています。 図 2 に、Cisco 4300 シリーズのアーキテクチャを示します。これは 4400 モデルと類似していますが、コントロール プレーンとデータ プレーンの物理的分離は含まれていません。すべての機能は、まったく同一のエンドユーザ エク スペリエンスと機能サポートをともない、完全に同じです。 All contents are Copyright © 1992–2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. Page 4 of 8 図2 Cisco 4300 シリーズのアーキテクチャ Cisco 4000 シリーズに含まれる個別モデル 図 3 に、Cisco 4451 サービス統合型ルータの外観を示します。 図3 Cisco 4451 Cisco 4451 は、現行ルータの Cisco 3925E および 3945E からの移行を想定して設計されたものです。2 ラック ユ ニット（2RU）のフォーム ファクタ内に 3 つのネットワーク インターフェイス モジュール（NIM）スロットと 2 つの拡張サー ビスモジュール（SM-X）スロットを備え、1 Gbps のパフォーマンス（2 Gbps へアップグレード可能）を提供します。ま た、冗長電源のオプションも含まれます。 ● 4 コアのプロセッサ（うち 1 コアはコントロール プロセッサ、3 コアはサービス プロセッサ） ● 10 コアのデータ プレーン ● シングル幅または倍幅の Cisco UCS E シリーズをサポート ● 最大 16 GB のコントロールおよびサービス用メモリ 図 4 に、Cisco 4431 サービス統合型ルータの外観を示します。 図4 Cisco 4431 All contents are Copyright © 1992–2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. Page 5 of 8 Cisco 4431 は、現行ルータの Cisco 3925 および 3945 からの移行を想定して設計されたものです。1 ラック ユニット （1RU）のフォーム ファクタ内に 3 つのネットワーク インターフェイス モジュール（NIM）スロットを備え（SM-X スロット はなし）、500 Mbps のパフォーマンス（1 Gbps へアップグレード可能）を提供します。また、冗長電源のオプションも 含まれます。 ● 4 コアのプロセッサ（うち 1 コアはコントロール プロセッサ、3 コアはサービス プロセッサ） ● 6 コアのデータ プレーン ● 最大 16 GB のコントロールおよびサービス用メモリ 図 5 に、Cisco 4351 サービス統合型ルータの外観を示します。 図5 Cisco 4351 Cisco 4351 は、現行ルータの Cisco 2951 からの移行を想定して設計されたものです。2 ラック ユニット（2RU）の フォーム ファクタ内に 3 つのネットワーク インターフェイス モジュール（NIM）スロットと 2 つの拡張サービスモ ジュール（SM-X）スロットを備え、200 Mbps のパフォーマンス（400 Mbps へアップグレード可能）を提供します。 ● 4 つのデータ プレーン コア（うち 1 コアはコントロール プレーン用、3 コアはサービス専用）を備えた 8 コア の CPU ● シングル幅または倍幅の Cisco UCS E-Series をサポート。最大 16 GB のコントロールおよびサービス用 メモリ 図 6 に、Cisco 4331 サービス統合型ルータの外観を示します。 図6 Cisco 4331 Cisco 4331 は、現行ルータの Cisco 2911 および 2921 からの移行を想定して設計されたものです。1 ラック ユニット （1RU）のフォーム ファクタ内に 2 つのネットワーク インターフェイス モジュール（NIM）スロットと 1 つの拡張サービ スモジュール（SM-X）スロットを備え、100 Mbps のパフォーマンス（300 Mbps へアップグレード可能）を提供します。 ● 4 つのデータ プレーン コア（うち 1 コアはコントロール プレーン用、3 コアはサービス専用）を備えた 8 コア の CPU ● シングル幅の Cisco UCS E シリーズをサポート。最大 16 GB のコントロールおよびサービス用メモリ 図 7 に、Cisco 4321 サービス統合型ルータの外観を示します。 図7 Cisco 4321 All contents are Copyright © 1992–2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. Page 6 of 8 Cisco 4321 は、現行ルータの Cisco 2901 および 1941 からの移行を想定して設計されたものです。1 ラック ユニット （1RU）のデスクトップ フォーム ファクタ内に 2 つのネットワーク インターフェイス （NIM）スロットを備え（SM-X スロッ トはなし）、50 Mbps のパフォーマンス（100 Mbps へアップグレード可能）を提供します。 ● 2 つのデータ プレーン コア（うち 1 コアはコントロール プレーン用、1 コアはサービス専用）を備えた 4 コア の CPU ● 最大 8 GB のコントロールおよびサービス用メモリ まとめ Cisco 4000 シリーズは、ブランチ オフィスやリモート オフィスが少しのリソースでより多くのことを行えるように設計 されました。これらのルータはより大きい帯域幅や IWAN（インテリジェント WAN）を管理できることを意味します。ま た、仮想マシンやデータ センタークラス サーバの数を増やせること、およびアップグレードの柔軟性を高められるこ とも意味しています。そして必要なラック スペースは少なくなり、メンテナンスや電源や冷却にかかるコストを削減で き、IT スタッフの管理するルータに費やすメンテナンス時間も少なくてすむことも示します。 Cisco 4000 シリーズは現在注文可能です。詳細については、最寄りのシスコの代理店までお問い合わせください。 詳細については、http://www.cisco.com/web/JP/product/hs/routers/c4000isr/index.html を参照してください。 All contents are Copyright © 1992–2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. Page 7 of 8 ©2014 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco、Cisco Systems、およびCisco Systemsロゴは、Cisco Systems, Inc.またはその関連会社の米国およびその他の一定の国における登録商標または商標です。 本書類またはウェブサイトに掲載されているその他の商標はそれぞれの権利者の財産です。 「パートナー」または「partner」という用語の使用はCiscoと他社との間のパートナーシップ関係を意味するものではありません。（0809R） この資料に記載された仕様は予告なく変更する場合があります。 お問い合わせ先 シスコシステムズ合同会社 14.12 〒107-6227 東京都港区赤坂9-7-1 ミッドタウン・タワー http://www.cisco.com/jp お問い合わせ先：シスコ コンタクトセンター 0120-092-255（フリーコール、携帯・PHS含む） 電話受付時間 : 平日10:00～12:00、13:00～17:00 http://www.cisco.com/jp/go/contactcenter/