Cisco BFD

Bidirectional Forwarding Detection (RFC 5880) är ett protokoll som är framtaget för att snabbt kunna upptäcka problem med paketförmedling mellan två grannar. Det är från början utvecklat av Cisco och Juniper. Det är helt oberoende av vilken topologi, media eller routing-protokoll som används. Olika typer av kontrollplansprotokoll kan utnyttja BFD-protokollets feldetektering. Genom snabb feldetektering kan olika kontrollplansprotokoll agera på ett problem snabbare. BFD är en viktig komponent för att sänka konvergenstider (recovery) inom ett nätverk. Det har en gemensam interface-down-event-detection-mekanism som andra kontrollplansprotokoll kan utnyttja för sin feldetektering, exempel på sådana protokoll är diverse routingprotokoll, PIM, HSRP och MPLS pseudowires. Samtidigt som det är mindre CPU-krävande än andra tekniker för feldetektering, t.ex. det traditionella att skicka och behandla Hello-paket.

Beroende på IOS-version finns det stöd för BFD forwarding på point-to-point IPv4, IPv6 och GRE-tunnlar. Det är ej supporterat på VTI och det bör ej köras på virtual-template eller dialer interfaces. BFD-paket matchar ej på QoS-policy för self-generated packets. BFD är alltid unicast och CEF är ett krav på de inblandade enheterna.

Paket

Control packet:

Echo packet:

Konfiguration

BFD finns i version 0 och 1. Den största skillnaden är att version 1 stödjer echo mode, se nedan. Cisco IOS kör version 1 default och kan inte konfigureras att köra version 0, men är bakåtkompatibel med det ifall det kommer in v0-paket från någon annan. BFD kan köras i asynchronous mode eller demand mode men IOS sätter alltid Demand bit till 0.

Aktivera
Ange tröskelvärden per interface, måste göras innan BFD kan användas eftersom det inte finns några default. Dessa värden jämförs med andra sidan och de behöver inte matcha utan de högsta värdena är de som används. (Den första 50 är min_tx)

interface gi2
 bfd interval 50 min_rx 50 multiplier 3

Sedan måste man registrera det protokoll som ska dra nytta av BFD. Detta görs per protokoll, se t.ex. HSRP, OSPF och BGP. Det är på så sätt BFD får reda på vad andra sidan har för adress så ett grannskap är möjligt. Efter att detta är gjort drar BFD igång och upprättar grannskap. Om andra sidan inte har slagit på BFD kommer varje BFD Control message besvaras med en ICMP (Type 3) Destination Unreachable och grannskapet förblir Down.

Verifiera genom att kolla grannskap och vilka protokoll som utnyttjar BFD.

show bfd neighbors
show bfd neighbors details | i Registered
show bfd summary client

Felsök

show monitor event cef bfd all
debug bfd event
debug bfd packet

Echo mode

Om andra sidan är långsam på att svara pga överlastad CPU sätter BFD interfacet som down fast det inte är det. Vill man slippa detta kan man höja timers men då försvinner meningen med BFD. För att lösa det kan man använda Echo mode, då kommer inte BFD-paketen att gå till andra sidans CPU utan vända direkt på interfacet (i ASIC:en). Detta är default på Cisco-enheter. Eftersom echo-paket som inte påverkar CPUn används för feldetektering behövs inte BFD-kontrollpaketen skickas lika ofta. Detta går att ställa manuellt med slow-timers och påverkar inte hur ofta echos skickas.

bfd slow-timers <msec>
show bfd neighbors details

BFD control packets är UDP från 49152 till 3784. Echo packets är UDP till 3785 och fungerar endast single hop.

Stäng av echo mode på ett interface, inga BFD-echos skickas eller forwardas. Om man kör Unicast Reverse Path Forwarding på ett interface måste man stänga av echo mode eftersom echo packets rejectas av uRPF.

no bfd echo

ip redirects behövdes stängas av förr för echo mode men det är inte ett krav längre.

BFD kan köras i både mjukvara och hårdvara.

show bfd neighbors details | i Session Host
show bfd neighbors hardware

Template

Man kan skapa en template som man sedan använder på alla interface. Då kan man använda authentication och dampening samt få stöd för microsekunder.

bfd-template single-hop BACKBONE
 interval microseconds min-tx 50000 min-rx 50000 multiplier 3
 authentication sha-1 keychain BFD
 dampening 10 1000 1000 10

interface Gi2
 bfd template BACKBONE

Verify

show bfd neighbors dampening 
show bfd neighbors dampened

Static routes

BFD går faktiskt att använda med static routes, man måste bara berätta vilken next-hop som ska monitoreras. I associated mode associeras den statiska routen med den statiska BFD-grannen om routens next-hop matchar den. I unassociated mode kommer alltid grannen att requesta en BFD-session om interfacet har BFD-konfiguration, detta är användbart om det inte finns någon static route än.

ip route static bfd gi2 1.1.1.1 [unassociate]
ip route 10.0.0.0 255.255.255.0 gi2 1.1.1.1

show ip static route