VRFとは何ですか？

仮想ルーティングおよび転送（VRF）は、ルーターやエッジデバイスが複数の独立したルーティングテーブルおよび転送テーブルを同時に維持できるようにする技術です。これにより、異なるテナント、顧客、またはトラフィックタイプといった個別のネットワークが、1台のハードウェアを共有しつつ、それぞれのルートや、重複するIPアドレス範囲さえも互いに完全に分離された状態を維持することができます。

主なポイント

• VRFでは、各テナントまたはネットワークセグメントに、それぞれ独立したルーティングテーブルが割り当てられます。
• IPアドレスの範囲が重複していても、同じデバイス上で問題なく共存できます。
• Versa SD-WANは、VRFをマルチテナント機能の中核となる構成要素として採用しています。
• MP-BGPのルート識別子とルートターゲットは、VRFごとのルートを区別します。
• 各LANポートまたはWANポートは、必ず1つのVRFに明示的にバインドされます。

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

VRFはなぜ重要なのでしょうか？

通常、1台のルーターは1つのルーティングテーブルしか保持しないため、そのルーターに接続されたすべてのネットワークは重複しないIPアドレスを使用する必要があり、そのテーブル上のすべてのルートはすべてのインターフェースから参照可能となります。しかし、1台の物理デバイスが複数の独立したネットワークに対応しなければならない場合――例えば、複数の顧客を抱えるマネージドサービスプロバイダー、複数の事業部門をサポートするVersa のSD-WANエッジデバイス、あるいはゲストのトラフィックと社内トラフィックが絶対に混在してはならない支店など――では、この仕組みは機能しなくなります。

VRFは、同じハードウェア上で複数のルーティングテーブルおよびフォワーディングテーブルを並行して実行できるようにすることでこの問題を解決します。各テーブルは、あたかも独立したルーター上にあるかのように動作します。 2つのテナントが、互いに干渉することなく内部ネットワークで10.0.0.0/8を同時に使用できるのは、それぞれのルートが異なるVRF内に存在し、決して交差しないためです。これが、共有エッジハードウェア上でのマルチテナントを実用的なものにしている理由です。プロバイダーやITチームは、物理的な機器を追加する代わりにVRFを追加することで、新しい顧客や部門をオンボードでき、あるVRFでの設定ミスが別のVRFにルートを流出させることはありません。

VRFとは何ですか？

VRF は、1 台のハードウェア上で、IP ルーティングテーブルおよび転送テーブルの、論理的に分離された複数のインスタンスを維持するルーター機能です。 各VRFには、独自のルートセット、それにバインドされた独自のインターフェース、およびプラットフォームによっては、BGPやOSPFなどのルーティングプロトコルの独自のインスタンスがあります。VRF-Aに割り当てられたインターフェースに到着したパケットは、VRF-Aのテーブルのみを使用して転送されます。たとえVRF-Bに一致するルートが存在する場合であっても、VRF-Bのエントリを使用してルーティングされることは決してありません。

VRFは、MPLSレイヤー3 VPNに端を発しています。この仕組みでは、プロバイダーは顧客ごとにVRFを使用し、ルートを区別します。一方、ルート識別子（route distinguisher）およびルートターゲット（route target）属性によって拡張されたMP-BGPは、共有コアネットワーク上で各顧客のルートを混在させることなく伝送します。Versaを含むSD-WANプラットフォームは、この同じ仕組みを再利用し、MPLSコアネットワークの代わりに暗号化されたオーバーレイネットワーク全体にVRFベースのセグメンテーションを拡張しています。

VRFの種類

VRFの実装は、いくつかの観点で異なります。LAN VRFとトランスポートVRFの区別は、テナント向けのルーティングインスタンス（顧客の内部ルートを保持するLAN VRF）と、アンダーレイ向けのトランスポートVRF（MPLSやインターネット回線を介したWAN接続を処理する）とを分離するものです。エッジデバイスは、BGPを介してこれら2つを内部的に接続し、どちらのルートが相互に通過するかを厳密に制御します。シングルVRF（シングルテナント）の展開では、1つのルーティングインスタンスを1つの組織に専用に割り当てます。マルチVRF（マルチテナント）展開では、同じエッジデバイス上で複数のVRFを稼働させます。テナントまたは事業部門ごとに1つのVRFが割り当てられ、各VRFは独自の独立したオーバーレイトポロジーで構成可能です。例えば、同じ物理デバイス上で、あるVRFではリアルタイムの音声トラフィック用にフルメッシュを使用し、別のVRFではアクセスが制限された端末群に対してスポーク・トゥ・ハブのみの構成を使用することが可能です。デフォルトVRFとカスタムVRFの違いは運用上も重要です。通常、プラットフォームは組織ごとに1つの削除不可能なデフォルトVRFを自動作成し、プラットフォーム固有の上限まで追加のVRFを明示的に追加することができます。

VRF &Versa

Versa SD-WANでは、VRFをマルチテナントの基本単位として扱います。VOSエッジデバイス上の各組織には独自のVRFが割り当てられ、Versa のCPEデバイスはVRFラベルを配布するとともに、グローバルVRF ID、ルート識別子、BGPルートターゲットおよびコミュニティ属性を割り当てます。これにより、ルートが分離された状態が維持され、SD-WANコントローラーノード全体に正しく反映されます。詳細については、「Versa ：BGP属性に基づくSD-WANトポロジ構成」を参照してください。 同一デバイス上の異なるVRFでは、フルメッシュ、ハブ・アンド・スポーク、またはスポーク・トゥ・スポーク・ダイレクトといった異なるオーバーレイトポロジーを実行できます。このパターンは、『Consolidated SD-WAN Design Guide』において、マルチVRFまたはマルチテナントトポロジーとして記載されています。

管理者は、LAN接続を設定する際に、各LANポートまたはWLANポートを特定のVRFに紐付けます。組織には、削除できないデフォルトのVRFが1つ自動的に割り当てられ、さらに最大20個まで追加することができます。VRFは、ダイレクトインターネットアクセス（DIA）の基盤ともなっています。テナントVRFとWANトランスポートVRとの間の論理的なBGP接続により、各テナントは、デバイス上の他のすべてのテナントとはルーティングテーブルを分離したまま、ローカルでインターネットに接続することができます。

よくある質問

VRFとVLANの違いは何ですか？

VLANはレイヤ2（スイッチングドメイン）でトラフィックを分割し、VRFはレイヤ3（ルーティングドメイン）でトラフィックを分割します。デバイスでは、VLANを特定のVRFにマッピングすることで、レイヤ2で分離されたトラフィックにも独自のルーティングテーブルを割り当てることができますが、これら2つの仕組みはそれぞれ異なる問題を解決するものであり、通常は組み合わせて使用されます。

2つのVRFで同じIPアドレス範囲を使用することは可能ですか？

はい。各VRFは完全に独立したルーティングテーブルとフォワーディングテーブルを保持しているため、同じデバイス上の2つのVRFは、アドレス範囲が重複したり同一であったりしても（たとえば、2つのテナントがともに192.168.1.0/24を使用している場合など）、互いのテーブルが互いに可視化されないため、競合することなく使用できます。

同じデバイス上の2つのVRF間では、トラフィックはどのように流れるのでしょうか？

デフォルトでは、そのようなことはありません。VRFは相互に隔離されており、トラフィックがVRF間で行き来することはありません。ルートターゲットのインポートおよびエクスポートポリシー、MP-BGPによる再配布、あるいはVRF間のファイアウォールやNATホップを通じて、意図的にトラフィックを漏洩させることは可能ですが、その場合は明示的に設定する必要があります。デフォルトでは、隔離状態が維持されます。

VRFとVPNの違いは何ですか？

VPNはより広義の概念であり、共有または公共のインフラストラクチャ上に構築されたプライベートネットワークを指します。VRFは、ルーター自体においてそのプライベートなルーティング分離を実現するために用いられる仕組みの一つであり、最も一般的にはMPLSレイヤー3 VPNやSD-WANオーバーレイの一部として利用されます。

1台のデバイスで、最大何台のVRFをサポートできますか？

プラットフォームやライセンスによって異なります。Versa Titan - 管理対象の組織では、組織ごとに最大 20 の VRF を設定できます。一方、Versa Director を通じて管理される SD-WAN エッジデバイスの場合、サポートされる VRF 数は、プラットフォームのスケール制限および導入環境のマルチテナント設計の詳細によって決まります。

VRFに関する詳細

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