2024-08-28 プロトコル別 断時間チューニング

君はこのドキュメントを参考にしてもいいし、しなくてもいい。

Cisco

物理層

Catalyst 9000

カテゴリ	デフォルト	デフォルト設定	変更値	確認コマンド	備考
Link Debouce	Disable	240 ms	120 - 1200ms まで 120 刻み	show interface debounce	ハードウェアでリンクダウン検出を行う時間を遅延させる設定 Catalyst 9500 では IOS-XE 17.6.1- で対応 Catalyst 9600 では IOS-XE 17.3.3- で対応

Nexus 9000

カテゴリ	デフォルト	デフォルト設定	変更値	確認コマンド	備考
Link Debouce	Disable	0 ms	0-5000ms	show interface debounce	ハードウェアでリンクダウン検出を行う時間を遅延させる設定 0 で無効化 link-up オプションで up 時も遅延させることが可能

Software

カテゴリ	デフォルト	デフォルト設定	変更値	確認コマンド	備考
carrier-delay

LAN Switching

カテゴリ	デフォルト	デフォルト設定	変更値	確認コマンド	備考
spanning-tree portfast (trunk)	Disable	no spanning-tree portfst	-	show spanning-tree	ping ホストを収容するポートで未設定 + RSTP の場合、BPDU Proposal を送信して、対向側の Agreement を数十秒待機するため、断時間が延びてしまう

OSPF

router ospf <process_id>

カテゴリ	デフォルト	デフォルト設定	変更値	確認コマンド	備考
NSF Helper	Enable	nsf cisco helper nsf ietf helper	-	show ip ospf IETF NSF helper support enabled Cisco NSF helper support enabled	隣接 NSF ルータが SSO フェイルオーバーした際、自ルータが FIB を保持する
NSF	Disable	-	nsf	show ip ospf Non-Stop Forwarding enabled	自ルータが SSO フェイルオーバーした際、 隣接ルータで OSPF が Down しても FIB を保持してもらう
NSR	Disable	-	nsr	show ip ospf Non-Stop Routing enabled	常時 OSPF プロセスの状態を SSO Active と Standby で同期する 実装難易度が高いため、低価格製品や IPv6 は対応していない場合が多い 自ルータが SSO フェイルオーバーした際、隣接ルータに影響を与えない 歴史的には NSF のほうが先に実装されている + IETF 標準であるため、NSF のほうが不具合が少なそう
BGP	Disable	-	max-metric router-lsa on-startup wait-for-bgp	show ip ospf     Condition: on startup while BGP is converging, State: inactive	再起動後、BGP の経路を受信し終わるまで、LSA のメトリックを最大にして、OSPF でトラフィックを処理しない フルルートのように収束に時間がかかる環境で有効
timers	Enable	timers throttle spf 5000 10000 10000 Cisco IOS XE Everest 16.5.1b 以降 timers throttle spf 50 200 5000	timers throttle spf 10 100 5000	show ip ospf Initial SPF schedule delay 10 msecs Minimum hold time between two consecutive SPFs 100 msecs Maximum wait time between two consecutive SPFs 5000 msecs	単位 msec 1:SPF 遅延 2:1つ目と2つ目の SPF 計算の間の遅延 3:最大遅延 Cisco Classic IOS の OSPF はリンクダウン時に 6 秒程度の断時間が発生するが、これは最初の 5000msec の SPF 遅延時間による 昔の CPU で高速に収束させると、CPU 負荷が高かったため IOS-XE 16.5.1b 以降は、Fast Convergence Default Optimize でタイマーが高速化された OSPF を設定すると、タイマーが Optimize された旨のメッセージが出力される
	Enable	timers throttle lsa 0 5000 5000 Cisco IOS XE Everest 16.5.1b 以降 timers throttle lsa 50 200 5000	timers throttle lsa 10 100 5000	show ip ospf Initial LSA throttle delay 10 msecs Minimum hold time for LSA throttle 100 msecs Maximum wait time for LSA throttle 5000 msecs	単位 msec 1 : 最初の LSA 生成遅延 2 : 最小 LSA 生成遅延 3 : 最大 LSA 生成遅延 OSPF はリンクダウン時に 6 秒程度の断時間が発生するが、これは最初の 5000msec の時間による IOS-XE 16.5.1b 以降は、Fast Convergence Default Optimize でタイマーが高速化された
	Enable	timers lsa arrival 1000 Cisco IOS XE Everest 16.5.1b 以降 timers lsa arrival 100	timers lsa arrival 80	show ip ospf Minimum LSA arrival 80 msecs	単位 msec LSA の最小受信間隔 IOS-XE 16.5.1b 以降は、Fast Convergence Default Optimize でタイマーが高速化された

BGP

router bgp <AS_Number>

カテゴリ	デフォルト	デフォルト設定	変更値	確認コマンド	備考
NSF / NSF Helper	Disable	-	bgp graceful-restart	show ip bgp neighbors <Peer_IP> Graceful Restart Capabilty:advertised and received	自ルータが SSO フェイルオーバーした際、隣接ルータで BGP が Down しても FIB を保持してもらう
NSR	Disable	-	bgp graceful-restart bgp sso route-refresh-enable iBGP / eBGP : neighbor <BGP_Peer_IP> ha-mode sso	show ip bgp neighbors <Peer_IP>   SSO is enabled	実装難易度が高いため、低価格製品や IPv6 は対応していない場合が多い 常時 BGP プロセスの状態を SSO Active と Standby で同期する 自ルータが SSO フェイルオーバーした際、隣接ルータに影響を与えない 歴史的には NSF のほうが先に実装されている + IETF 標準であるため、NSF のほうが不具合が少なそう
timers	Enable	bgp update-delay 120	bgp update-delay 1	-	1 つ目のピアとセッションを確立したあと、最適経路選択・経路通知を遅延させる時間 ただし、すべてのピアが Up した際は、最適経路選択・経路通知を行う SSO かつ VSS などのクラスタリング系技術を使っており、かつ NSF / NSR を使用しておらず、論理ルータが 1 台のみの場合に使用すると、再起動後のトラフィック断を減らすことが可能 Ex) VSS で SSO フェイルオーバーし、再起動するまで 1 つのピアが Down しつづける時 もともとフルルートで収束に時間がかかることから動作しているタイマーであるため、フルルートの環境には向いていない
	Enable	bgp aggregate-timer 30	bgp aggregate-timer 0	-	0 の場合、集約ルートの広報を即時行う 有効な場合、タイマーの間サブネットルートを広報する 対向側ピアでサブネットルートをフィルタリングしている場合に有効と思われる
	Enable	timers bgp 60 180	timers bgp 10 30	show ip bgp neighbors   Last read 00:00:01, last write 00:00:09, hold time is 30, keepalive interval is 10 seconds	キープアライブタイマーを 60 -> 10 秒、 ホールドダウンタイマーを 180 -> 30 秒に変更する eBGP フルルート環境だとここまで短縮している例は見た記憶が無い フルルートの受信に数分 - 十数分程度はかかるため、BGP ピアが Flap するのは CPU 使用率の観点から避けたい eBGP では 15 / 45 , 20 / 60 くらいが一般的と思われる
BGP Additional Paths (PIC-Edge)	Disable	-	bgp additional-paths select all bgp additional-paths send receive neighbor <Peer_IP> additional-paths send receive	show ip bgp neighbors   Additional Paths send capability: advertised   Additional Paths receive capability: advertised	バックアップ BGP ルートを RIB に保持することで、アクティブな FIB ルートが削除された際、すぐに切り替えられる機能 EIGRP のフィージブル サクセサと類似している 特に無効時のフルルート環境はルートを受信し終わるまで、ルート未受信の宛先トラフィックがダウンし続けてしまう 有効にすることで即時に FIB を切り替えられ、断時間を大幅に短くできるため、有効な機能といえる 有効時にピアが Down / Up するため、メンテナンス時間が必要 また、RIB の保持にメモリを使用するため要注意 FIB のルート数は足りているのに、RIB の消費メモリ量が多くなりすぎて、BGP が Flap する事例があった 発生してしまった場合は、soft-reconfiguration inbound とともに Add-path は削除すると良い スイッチではあまり対応していない Catalyst 9500 では非サポート Catalyst 9500H では 16.8.1a- サポート

用語解説

SSO = Stateful Switch Over.

ルータのルートプロセッサや、スイッチのスーパーバイザエンジンを、なるべく断時間が短くなるように切り替える仕組みのこと。

よくある勘違いとして、以下がある。

• 勘違い : SSO+NSF 切替時は OSPF や BGP が隣接ルータでダウンしない (実際にはダウンする)
  • ネイバー・ピア ダウンしても NSF Helper で転送させる、NSR でダウンさせないなどの対処が必要
  • NSF はネイバー・ピア ダウンしても、FIB を保持する技術
• 勘違い : HSRP も SSO により短時間で切り替えられる
  • SSO Aware HSRP 機能が必要
  • ない場合は HSRP が両系でダウンするため、十数秒単位でトラフィック断が発生する

リファレンス

Change of Default OSPF and IS-IS SPF and Flooding Timers and iSPF Removal

BGP の追加パス

IGP/LDP/BGP Convergence Tuning (IOS/IOS-XE)

Juniper

hold-time up <milliseconds> down <milliseconds>