Internet Engineering Task Force (IETF)                S. Pallagatti, Ed.
Request for Comments: 8971                                        VMware
Category: Informational                                   G. Mirsky, Ed.
ISSN: 2070-1721                                                ZTE Corp.
                                                             S. Paragiri
                                                  Individual Contributor
                                                             V. Govindan
                                                            M. Mudigonda
                                                           December 2020

Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN)




This document describes the use of the Bidirectional Forwarding Detection (BFD) protocol in point-to-point Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN) tunnels used to form an overlay network.


Status of This Memo


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Table of Contents


   1.  Introduction
   2.  Conventions Used in This Document
     2.1.  Abbreviations
     2.2.  Requirements Language
   3.  Deployment
   4.  Use of the Management VNI
   5.  BFD Packet Transmission over VXLAN Tunnel
   6.  Reception of BFD Packet from VXLAN Tunnel
   7.  Echo BFD
   8.  IANA Considerations
   9.  Security Considerations
   10. References
     10.1.  Normative References
     10.2.  Informative References
   Authors' Addresses
1. Introduction
1. はじめに

"Virtual eXtensible Local Area Network (VXLAN)" [RFC7348] provides an encapsulation scheme that allows the building of an overlay network by decoupling the address space of the attached virtual hosts from that of the network.


One use of VXLAN is in data centers interconnecting virtual machines (VMs) of a tenant. VXLAN addresses the requirements of the Layer 2 and Layer 3 data-center network infrastructure in the presence of VMs in a multi-tenant environment by providing a Layer 2 overlay scheme on a Layer 3 network [RFC7348]. Another use is as an encapsulation for Ethernet VPN [RFC8365].

VXLANの使用の1つの使用は、テナントの仮想マシン(VM)を相互接続するデータセンターにあります。VXLANは、レイヤ3ネットワーク上にレイヤ2オーバーレイ方式を提供することによって、マルチテナント環境のVMの存在下でレイヤ2およびレイヤ3データセンターネットワークインフラストラクチャの要件をアドレス指定します[RFC7348]。もう1つの用途は、イーサネットVPN [RFC8365]のカプセル化です。

This document is written assuming the use of VXLAN for virtualized hosts and refers to VMs and VXLAN Tunnel End Points (VTEPs) in hypervisors. However, the concepts are equally applicable to non-virtualized hosts attached to VTEPs in switches.


In the absence of a router in the overlay, a VM can communicate with another VM only if they are on the same VXLAN segment. VMs are unaware of VXLAN tunnels, because a VXLAN tunnel is terminated on a VTEP. VTEPs are responsible for encapsulating and decapsulating frames exchanged among VMs.


The ability to monitor path continuity -- i.e., perform proactive continuity check (CC) for point-to-point (p2p) VXLAN tunnels -- is important. The asynchronous mode of BFD, as defined in [RFC5880], is used to monitor a p2p VXLAN tunnel.

パスの継続性を監視する能力 - すなわち、ポイントツーポイント(P2P)VXLANトンネルのための予防的継続チェック(CC)を実行することが重要です。[RFC5880]で定義されているBFDの非同期モードは、P2P VXLANトンネルを監視するために使用されます。

In the case where a Multicast Service Node (MSN) (as described in Section 3.3 of [RFC8293]) participates in VXLAN, the mechanisms described in this document apply and can, therefore, be used to test the continuity of the path between the source Network Virtualization Endpoint (NVE) and the MSN.


This document describes the use of the Bidirectional Forwarding Detection (BFD) protocol to enable monitoring continuity of the path between VXLAN VTEPs that are performing as VNEs, and/or between the source NVE and a replicator MSN using a Management VXLAN Network Identifier (VNI) (Section 4). All other uses of the specification to test toward other VXLAN endpoints are out of scope.

このドキュメントでは、VNESとして実行されているVXLAN VTEPとマネジメントVXLANネットワークID(VNI)を使用してソースNVEとレプリケータMSNの間の経路の継続性を有効にするための双方向転送検出(BFD)プロトコルの使用について説明します。(4)。他のVXLANエンドポイントに向かってテストするための仕様の他のすべての用途は範囲外です。

2. Conventions Used in This Document
2. この文書で使用されている規約
2.1. Abbreviations
2.1. 略語

BFD: Bidirectional Forwarding Detection


CC: Continuity Check


FCS: Frame Check Sequence


MSN: Multicast Service Node


NVE: Network Virtualization Endpoint


p2p: Point-to-point


VFI: Virtual Forwarding Instance


VM: Virtual Machine


VNI: VXLAN Network Identifier (or VXLAN Segment ID)


VTEP: VXLAN Tunnel End Point


VXLAN: Virtual eXtensible Local Area Network


2.2. Requirements Language
2.2. 要件言語

The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "NOT RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in BCP 14 [RFC2119] [RFC8174] when, and only when, they appear in all capitals, as shown here.

この文書のキーワード "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", および "OPTIONAL" はBCP 14 [RFC2119] [RFC8174]で説明されているように、すべて大文字の場合にのみ解釈されます。

3. Deployment
3. 展開

Figure 1 illustrates a scenario with two servers: each hosting two VMs. The servers host VTEPs that terminate two VXLAN tunnels with VNI number 100 and 200, respectively. Separate BFD sessions can be established between the VTEPs (IP1 and IP2) for monitoring each of the VXLAN tunnels (VNI 100 and 200). Using a BFD session to monitor a set of VXLAN VNIs between the same pair of VTEPs might help to detect and localize problems caused by misconfiguration. An implementation that supports this specification MUST be able to control the number of BFD sessions that can be created between the same pair of VTEPs. This method is applicable whether the VTEP is a virtual or physical device.

図1は、2つのサーバーを持つシナリオを示しています。各VMをホストしています。サーバーは、それぞれVNI番号100および200の2つのVXLANトンネルを終端するVTEPSをホストします。VXLANトンネル(VNI 100および200)のそれぞれを監視するために、VTEPS(IP1とIP2)の間に別々のBFDセッションを確立できます。BFDセッションを使用してVTEPの同じペアの間のVXLAN VNISのセットを監視すると、誤構成によって引き起こされる問題を検出およびローカライズするのに役立ちます。この仕様をサポートする実装では、同じペアのVTEPの間で作成できるBFDセッションの数を制御できなければなりません。この方法は、VTEPが仮想デバイスまたは物理デバイスであるかどうかが適用されます。

      |        Server 1          |
      | +----+----+  +----+----+ |
      | |VM1-1    |  |VM1-2    | |
      | |VNI 100  |  |VNI 200  | |
      | |         |  |         | |
      | +---------+  +---------+ |
      |        VTEP (IP1)        |
                            |   +-------------+
                            |   |   Layer 3   |
                            +---|   Network   |
                                         |         VTEP (IP2)       |
                                         | +----+----+  +----+----+ |
                                         | |VM2-1    |  |VM2-2    | |
                                         | |VNI 100  |  |VNI 200  | |
                                         | |         |  |         | |
                                         | +---------+  +---------+ |
                                         |      Server 2            |

Figure 1: Reference VXLAN Domain


At the same time, a service-layer BFD session may be used between the tenants of VTEPs IP1 and IP2 to provide end-to-end fault management; this use case is outside the scope of this document. In such a case, for VTEPs, the BFD Control packets of that session are indistinguishable from data packets.

同時に、エンドツーエンドの障害管理を提供するために、VTEPS IP1とIP2のテナント間でサービス層BFDセッションを使用することができます。このユースケースはこの文書の範囲外です。そのような場合、VTEPSの場合、そのセッションのBFD制御パケットはデータパケットと区別がつかない。

For BFD Control packets encapsulated in VXLAN (Figure 2), the inner destination IP address SHOULD be set to one of the loopback addresses from 127/8 range for IPv4 or to one of IPv4-mapped IPv6 loopback addresses from ::ffff: range for IPv6.

VXLANでカプセル化されているBFD制御パケットの場合(図2)、IPv4の場合は127/8範囲からのループバックアドレスの1つまたは:: FFFF:127.0からのIPv4マップされたIPv6ループバックアドレスの1つに設定する必要があります。IPv6の0.0 / 104範囲。

4. Use of the Management VNI
4. 管理VNIの使用

In most cases, a single BFD session is sufficient for the given VTEP to monitor the reachability of a remote VTEP, regardless of the number of VNIs. BFD control messages MUST be sent using the Management VNI, which acts as the control and management channel between VTEPs. An implementation MAY support operating BFD on another (non-Management) VNI, although the implications of this are outside the scope of this document. The selection of the VNI number of the Management VNI MUST be controlled through a management plane. An implementation MAY use VNI number 1 as the default value for the Management VNI. All VXLAN packets received on the Management VNI MUST be processed locally and MUST NOT be forwarded to a tenant.


5. BFD Packet Transmission over VXLAN Tunnel
5. VXLANトンネル上のBFDパケット送信

BFD packets MUST be encapsulated and sent to a remote VTEP as explained in this section. Implementations SHOULD ensure that the BFD packets follow the same forwarding path as VXLAN data packets within the sender system.


BFD packets are encapsulated in VXLAN as described below. The VXLAN packet format is defined in Section 5 of [RFC7348]. The value in the VNI field of the VXLAN header MUST be set to the value selected as the Management VNI. The outer IP/UDP and VXLAN headers MUST be encoded by the sender, as defined in [RFC7348].

BFDパケットは、後述のようにVXLANにカプセル化されています。VXLANパケットフォーマットは[RFC7348]のセクション5で定義されています。VXLANヘッダーのVNIフィールドの値は、管理VNIとして選択されている値に設定する必要があります。[RFC7348]で定義されているように、外部IP / UDPおよびVXLANヘッダーは送信者によってエンコードされなければなりません。

     0                   1                   2                   3
     0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
    |                                                               |
    ~                      Outer Ethernet Header                    ~
    |                                                               |
    |                                                               |
    ~                        Outer IPvX Header                      ~
    |                                                               |
    |                                                               |
    ~                        Outer UDP Header                       ~
    |                                                               |
    |                                                               |
    ~                           VXLAN Header                        ~
    |                                                               |
    |                                                               |
    ~                    Inner Ethernet Header                      ~
    |                                                               |
    |                                                               |
    ~                        Inner IPvX Header                      ~
    |                                                               |
    |                                                               |
    ~                         Inner UDP Header                      ~
    |                                                               |
    |                                                               |
    ~                       BFD Control Packet                     ~
    |                                                               |
    |                   Outer Ethernet FCS                          |

Figure 2: VXLAN Encapsulation of BFD Control Packet


The BFD packet MUST be carried inside the inner Ethernet frame of the VXLAN packet. The choice of destination Media Access Control (MAC) and destination IP addresses for the inner Ethernet frame MUST ensure that the BFD Control packet is not forwarded to a tenant but is processed locally at the remote VTEP. The inner Ethernet frame carrying the BFD Control packet has the following format:


Ethernet Header: Destination MAC: A Management VNI, which does not have any tenants, will have no dedicated MAC address for decapsulated traffic. The value 00-52-02 SHOULD be used in this field.


Source MAC: MAC address associated with the originating VTEP.


Ethertype: This is set to 0x0800 if the inner IP header is IPv4 and set to 0x86DD if the inner IP header is IPv6.


IP header: Destination IP: This IP address MUST NOT be of one of tenant's IP addresses. The IP address SHOULD be selected from the range 127/8 for IPv4 and from the range ::ffff: for IPv6. Alternatively, the destination IP address MAY be set to VTEP's IP address.


Source IP: IP address of the originating VTEP.


TTL or Hop Limit: MUST be set to 255, in accordance with [RFC5881].


The destination UDP port is set to 3784 and the fields of the BFD Control packet are encoded as specified in [RFC5881].


6. Reception of BFD Packet from VXLAN Tunnel
6. VXLANトンネルからのBFDパケットの受信

Once a packet is received, the VTEP MUST validate the packet. If the packet is received on the Management VNI and is identified as a BFD Control packet addressed to the VTEP, then the packet can be processed further. Processing of BFD Control packets received on a non-Management VNI is outside the scope of this specification.


The received packet's inner IP payload is then validated according to Sections 4 and 5 in [RFC5881].


7. Echo BFD
7. echo bfd.

Support for echo BFD is outside the scope of this document.


8. IANA Considerations
8. IANAの考慮事項

IANA has assigned a single MAC address of the value 00-52-02 from the "Unassigned (small allocations)" block of the "IANA Unicast 48-bit MAC Addresses" registry as follows: the "Usage" field is "BFD for VXLAN". The "Reference" is this document.


9. Security Considerations
9. セキュリティに関する考慮事項

Security issues discussed in [RFC5880], [RFC5881], and [RFC7348] apply to this document.


This document recommends using an address from the internal host loopback addresses 127/8 range for IPv4, or an IP4-mapped IPv6 loopback address from the ::ffff: range for IPv6, as the destination IP address in the inner IP header. Using such an address prevents the forwarding of the encapsulated BFD control message by a transient node, in case the VXLAN tunnel is broken, in accordance with [RFC1812].

このドキュメントでは、IPv4の内部ホストループバックアドレス127/8範囲、またはIPvf:IPv6のIPvf: / 104範囲からIPv6の範囲、IPv6のIPv6の範囲、IPv6の範囲からのアドレスを使用することをお勧めします。IPヘッダーこのようなアドレスを使用すると、[RFC1812]に従って、VXLANトンネルが壊れている場合には、トランジスタノードによるカプセル化されたBFD制御メッセージの転送を防ぎます。

      |  A router SHOULD NOT forward, except over a loopback interface,
      |  any packet that has a destination address on network 127.  A
      |  router MAY have a switch that allows the network manager to
      |  disable these checks.  If such a switch is provided, it MUST
      |  default to performing the checks.

The use of IPv4-mapped IPv6 addresses has the same property as using the IPv4 network 127/8. Moreover, the IPv4-mapped IPv6 addresses' prefix is not advertised in any routing protocol.

IPv4マップIPv6アドレスの使用は、IPv4ネットワーク127/8を使用すると同じプロパティを持ちます。さらに、IPv4マップIPv6アドレス 'プレフィックスは任意のルーティングプロトコルではアドバタイズされません。

If the implementation supports establishing multiple BFD sessions between the same pair of VTEPs, there SHOULD be a mechanism to control the maximum number of such sessions that can be active at the same time.


10. References
10. 参考文献
10.1. Normative References
10.1. 引用文献

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10.2. 参考引用

[RFC8293] Ghanwani, A., Dunbar, L., McBride, M., Bannai, V., and R. Krishnan, "A Framework for Multicast in Network Virtualization over Layer 3", RFC 8293, DOI 10.17487/RFC8293, January 2018, <>.

[RFC8293]ガンワニ、A.、Dunbar、L.、McBride、M.、Bannai、V. R. Krishnan、「層3上のネットワーク仮想化におけるマルチキャストのためのフレームワーク」、RFC 8293、DOI 10.17487 / RFC8293、1月2018年、<>。

[RFC8365] Sajassi, A., Ed., Drake, J., Ed., Bitar, N., Shekhar, R., Uttaro, J., and W. Henderickx, "A Network Virtualization Overlay Solution Using Ethernet VPN (EVPN)", RFC 8365, DOI 10.17487/RFC8365, March 2018, <>.

[RFC8365] Sajassi、A.、ED。、Drake、J.、Ed。、Bitar、N.、Shekhar、R.、Uttaro、J.、およびW.HenderickX、「イーサネットVPNを使用したネットワーク仮想化オーバーレイソリューション(EVPN) "、RFC 8365、DOI 10.17487 / RFC8365、2018年3月、<>。



The authors would like to thank Jeff Haas of Juniper Networks for his reviews and feedback on this material.

著者らは、ジュニパーネットワークのJeff Haasに彼のレビューとこの資料に関するフィードバックに感謝します。

The authors would also like to thank Nobo Akiya, Marc Binderberger, Shahram Davari, Donald E. Eastlake 3rd, Anoop Ghanwani, Dinesh Dutt, Joel Halpern, and Carlos Pignataro for the extensive reviews and the most detailed and constructive comments.

著者らは、Akiya、Marc Binderberger、Shahram Davari、Donald E. Eastlake 3rd、Anoos Ghanwani、Dindh Dutt、Joel Halpern、Joel Halpern、Carlos Pignataro、Carlos Pignataro、豊富なレビュー、最も詳細で建設的なコメントをご利用いただけます。



Reshad Rahman Cisco

Reshad Rahmanシスコ


Authors' Addresses


Santosh Pallagatti (editor) VMware

Santosh Pallagatti(編集)VMware.


Greg Mirsky (editor) ZTE Corp.

Greg Mirsky(編集)Zte Corp.


Sudarsan Paragiri Individual Contributor



Vengada Prasad Govindan Cisco

Vengada Prasad Govindan Cisco.


Mallik Mudigonda Cisco

Mallik Mudigonda Cisco.