BFDとは何ですか？

双方向転送検出（BFD）は、2つの直接接続された、あるいは論理的に隣接するデバイス間のリンクまたはパス上の障害を、通常は数ミリ秒以内に検出する軽量なプロトコルです。BGP、OSPF、RIP、IS-ISなどのルーティングプロトコルは、BFDを高速な障害検出メカニズムとして利用しており、自身の「hello」タイマーや「dead」タイマーが許容する時間よりもはるかに早く、ネイバーとの通信断に反応します。

主なポイント

• BFDは、リンクやパスの障害を秒単位ではなく、ミリ秒単位で検知します。
• IGPおよびBGPはBFDクライアントとして機能し、1つのセッションで複数のプロトコルを処理することができます。
• VOSは、BGP、OSPF、OSPFv3、RIP、RIPng、IS-IS、および静的ルートでのBFDをサポートしています。
• 静的ルートでは、ICMPベースのチェックに加え、BFDを稼働監視として使用します。
• Versa SD-WANオーバーレイ内部ではなく、LAN側でBFDを使用することを推奨しています。

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

なぜBFDは重要なのでしょうか？

ルーティングプロトコルは、ネィバーの切断を迅速に検知するようには設計されていません。OSPFのデフォルトのデッドインターバルとBGPのデフォルトのホールドタイマーは、いずれも数十秒に及びます。これは、リンクが切断された後も、トラフィックがブラックホールへと流れ続けるのに十分な長さです。レイヤー2のリンクダウンイベントは、直接有線接続の場合には役立ちますが、経路がスイッチドネットワークや、物理的なリンクダウン信号のないデータセンター機器を経由する場合は役に立ちません。

BFDはこのギャップを埋めます。BFDは2つのエンドポイント間で、プロトコルに依存しない独立したハートビート通信を行い、障害をミリ秒単位で報告するため、その上位のプロトコルは自身のタイマーが切れるのを待つことなく、即座に対応することができます。1つのBFDセッションで、OSPF、BGP、および静的ルートといった複数のクライアントを同時にサポートでき、各プロトコルのタイマーを個別に調整することなく、一貫した障害検知を実現します。

BFDとは何ですか？

BFDは、2つのエンドポイントが、事前に合意された間隔で単純な制御パケットを交換することで機能します。各側は、パケットを送信する頻度と、セッションを切断とみなす前に相手側が連続して受信を逃してもよいパケットの数（乗数）を通知します。その数のパケットを連続して受信できなかった場合、BFDは、ハロータイムアウトやプロトコル固有のデッドインターバルを待つことなく、登録されているすべてのクライアントに直ちに通知します。

BFDはルーティングプロトコルの代わりとなるものではなく、共有の稼働状態チェックとしてルーティングプロトコルと並行して動作します。ルーターは、2つのネイバー間でBFDを1回実行するだけで、BGP、OSPF、およびそのネイバーへの静的ルートが、同じセッションのアップ／ダウン状態を監視できるようになります。つまり、1つのセッションに対して複数のクライアントが接続でき、より多くのプロトコルがリンクを共有することでオーバーヘッドを低減できます。パラメータはインスタンスごとまたはインターフェースごとに設定されるため、ネイバー間で異なる速度で動作させることが可能です。

BFDの種類

BFDは特定のルーティングプロトコルに縛られるものではありません。違いは、どのクライアントがそれを使用するか、およびセッションがどのように確立されるかという点にあります。スタティックルートBFDは、ICMPベースの監視と並行して、あるいはその代わりに、設定されたネクストホップを監視し、セッションに障害が発生した場合はそのルートを撤回します。IGP BFDは、OSPF、OSPFv3、RIP、RIPng、およびIS-ISに対応しています。ネイバーへのセッションが切断されると、プロトコルのデッドタイマーを待つことなく、隣接関係が直ちにダウンします。BGP BFDは、ピアリングセッションの稼働状態を、その同じネイバーとのBFDステータスに紐付けます。

さらに、シングルホップBFDとマルチホップBFDという区別もあります。シングルホップセッションは直接接続されたインターフェース間で確立されるのに対し、マルチホップセッションはエンドポイント間のルーティングされたホップを許容します。IS-ISには「ストイックモード」オプションが追加されており、このモードでは、BFDによってネイバーが確認されて初めて隣接関係が確立されます。

BFD &Versa

VOSエッジデバイスは、ルーティングスタック全体にわたる稼働状態監視としてBFDをサポートしています。静的ルートでは、ICMPやその他の監視オブジェクトと併せてBFDを有効にすることができ、また、BGP、OSPF、OSPFv3、RIP、RIPng、およびIS-ISの各インスタンスに対してBFDを有効にすることができ、それぞれに独自のインターバルと乗数が設定可能です。 さらに、IS-ISインターフェースでは、IPv4およびIPv6の独立したBFDをサポートしており、BFDがネイバーを確認するまで隣接関係を保留する「厳格モード」も利用可能です。

Versa のSD-WAN設計ガイドでは、VOS CPEのLAN側（顧客所有のレイヤ3デバイスおよびデータセンターのサービスVNF側）でBFDを有効にすることを推奨しています。これにより、BGPやOSPFの収束に先立ち、ミリ秒単位で障害を検出できます。ただし、SD-WANオーバーレイ自体にBFDを重ねて実装することは推奨されていません。オーバーレイの高速収束およびヘッドレス運用設計により、経路障害はすでに適切に処理されているためです。

よくある質問

BFDとは何の略ですか？

BFDは「Bidirectional Forwarding Detection（双方向転送検出）」の略称です。これは、2つのエンドポイント間の双方向において、両端を結ぶ転送経路が正常に機能しているかどうかを確認するプロトコルであり、その名の通り「双方向」に動作します。各エンドポイントは制御パケットを送信し、その応答を待ち受けているため、いずれかのエンドポイントでも経路の障害を独立して検知し、適切な対応をとることができます。

BFDは、ルーティングプロトコルが持つ独自のハロータイマーとどのように異なるのでしょうか？

各ルーティングプロトコルにはデッドタイマーが組み込まれており、通常、ネイバーの切断を検知するには数秒から数十秒かかります。一方、BFDは、複数のプロトコルが同時に共有できる独立した軽量なハートビートであり、ネイティブのタイマーが切れるのを待つのではなく、ミリ秒単位でネイバーの障害を検知します。

1つのBFDセッションで、複数のルーティングプロトコルをサポートすることは可能ですか？

はい。2つのネイバー間の単一のBFDセッションは、複数のクライアント（たとえば、OSPF、BGP、および同じネクストホップへの静的ルートなど）によって同時に登録される可能性があるため、それらすべてのクライアントが、同じ高速セッションから障害情報を取得することになります。

シングルホップBFDとマルチホップBFDの違いは何ですか？

シングルホップ BFD は、同じサブネット上の直接接続されたインターフェース間で動作し、通常、タイマーは 1 秒未満に設定されます。マルチホップ BFD は、2 つのエンドポイント間に 1 つ以上のルーティングホップが存在することを許容するため、直接リンクではなく中間ルーターを経由して接続されるネイバーに適しています。

Versa のSD-WANオーバーレイでは、BFDを有効にするべきでしょうか？

Versaの指針では、SD-WANオーバーレイ内部ではなく、サードパーティ製のルーターやデータセンター機器に向けたLAN側でBFDを有効にするよう推奨しています。これは、オーバーレイ独自の高速収束およびヘッドレス運用メカニズムにより、そこに追加のBFDタイマーを設けることなく、すでに障害検出が行われているためです。

BFDに関する詳細

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