双方向フォワーディング検出
Bidirectional Forwarding Detection(BFD)は、2 台のデバイス間の転送パスで発生する障害を迅速に特定するために設計されたプロトコルです。BFD は、再コンバージェンス時間を予測できるようにすることで、ネットワークのプロファイリングとプランニングを簡素化します。
BFD は、さまざまなメディア タイプ、カプセル化、トポロジ、およびルーティング プロトコル全体で転送パス障害を検出します。2 つの隣接デバイス間のサブセカンド障害を検出し、サポートされているモジュールのデータプレーンに負荷を分散します。BFD は、プロトコル hello メッセージよりも CPU の負荷を軽くすることができます。
非同期モード
BFD 非同期モードは、次のような BFD セッション モードです。
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接続を監視するための定期的な制御パケットの交換が含まれます。
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BFD ネイバー セッションを確立して維持します。
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セッション パラメータをネゴシエートします。
BFD セッション パラメータ
次の表に、 BFD セッション パラメータとインターバルを示します。
| セッション パラメータ | 説明(Description) |
|---|---|
| 目的の最小送信間隔 | デバイスが BFD hello メッセージを送信するために構成された間隔。 |
| 必要最小受信間隔 | このデバイスが別の BFD デバイスからの BFD Hello メッセージを受け付ける最小間隔。 |
| 検出乗数 | 転送パスの障害を検出するために必要な欠落しているBFD hello メッセージの数。 |
BFD ネイバーのワークフロー
この図は、2 つのルータ間の BFD ネイバーセッション確立の詳細を示しています。

BFD ネイバー セッションを確立する段階は、次のとおりです。
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OSPF プロセスが BFD ネイバーを探索します。
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ローカル BFD プロセスは、 OSPF ネイバー ルータとのセッション BFD ネイバー セッションを開始する要求を受け取ります。
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OSPF ネイバー ルータでの BFD ネイバー間でセッションが確立されます。
BFD の障害検出
一度 BFD セッションが確立され、タイマー ネゴシエーションが終了すると、BFD ネイバーは、より速い速度の場合を除き IGP Hello プロトコルと同じ動作をする BFD 制御パケットを送信し、活性度を検出します。BFD は障害を検出しますが、プロトコルが障害の発生したピアをバイパスするための処置を行う必要があります。
BFD は転送パスに障害を検出したとき、障害検出通知を BFD 対応プロトコルに送信します。ローカル デバイスは、プロトコル再計算プロセスを開始してネットワーク全体の収束時間を削減できます。
次の図は、ネットワークで障害が発生した場合を示します(1)。OSPF ネイバー ルータでの BFD ネイバー セッションが停止されます(2)。BFD はローカル OSPF プロセスに BFD ネイバーに接続できなくなったことを通知します(3)。ローカル OSPF プロセスは OSPF ネイバー関係を解除します(4)。代替パスが使用可能な場合、ルータはただちにそのパスでコンバージェンスを開始します。
(注) |
注意: BFD 障害検出は 1 秒未満で行われます。これは OSPF Hello メッセージが同じ障害を検出するより速い必要があります。 |

分散型動作
Cisco NX-OS は、BFD をサポートする互換性のあるモジュールへ BDF 動作を配布できます。このプロセスで、BFD パケット処理の CPU の負荷を、BFD ネイバーに接続された各モジュールへオフロードします。すべての BFD セッションはモジュール CPU 上で行われます。BFD 障害が検出されたときに、モジュールはスーパーバイザに通知します。
BFD エコー機能
エコー パケットは、送信側システムによってのみ定義および処理されます。IPv4 および IPv6 の場合、エコー パケットの宛先アドレスは送信側デバイスの宛先アドレスです。これは、リモート システムがパケットをローカル システムに転送するように選択されます。これにより、リモート システムでのルーティング ルックアップはバイパスされ、代わりに転送情報ベース(FIB)が利用されます。BFD はエコー機能がイネーブルになっている場合に非同期セッションの速度を低下させ、2 台の BFD ネイバー間で送信される BFD 制御パケット数を減らすために、slow timer を使用できます。エコー機能は、リモート(ネイバー)システムにループ バックさせることにより、リモート システムの転送パスのみをテストします。パケット間遅延の変動が少なくなり、障害検出時間が短縮されます。
セキュリティ
Cisco NX-OS は BFD パケットを隣接する BFD ピアから受信したことを確認するためにパケットの存続可能時間(TTL)値を使用します。すべての非同期およびエコー要求パケットの場合、BFD ネイバーは TTL 値を 255 に設定し、ローカル BFD プロセスは着信パケットを処理する前に TTL 値を 255 として確認します。エコー応答パケットの場合、BFD は TTL 値を 254 に設定します。
BFD パケットの SHA-1 認証を設定できます。
高可用性
BFD は、ステートレス リスタートをサポートします。リブートまたはスーパーバイザ スイッチオーバー後に、Cisco NX-OS が実行コンフィギュレーションを適用し、BFD がただちに制御パケットを BFD ピアに送信します。
仮想化のサポート
BFD は、仮想ルーティングおよび転送(VRF)インスタンスをサポートしています。VRF は仮想化デバイス コンテキスト(VDC)内にあります。デフォルトでは、Cisco NX-OS はデフォルト VDC とデフォルト VRF に配置します。

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