bfd技术原理及其应用

1、BFD技术原理及其应用一、BFDW介1 . BFD （ Bidirectional Forwarding Detection ,双向转发检测）是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况2 .为了提升现有网络性能，邻居之间必须能快速检测到通信故障，从而更快的建立起备用通道恢复通信二、常用的故障检测方法1 .硬件检测：例如通过 SDH （Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系）告警检测链路故障。硬件检测的优点是可以很快发现故障，但并不是所有介质都能提供硬件检测2 .慢Hello机制：通常采用路由协议中的 Hello报文机制。这

2、种机制检测到故障所需时间为秒级。对于高速数据传输（例如吉比特速率级）超过 1秒的检测时间将导致大量数据丢失；对于时延敏感的业务（例如语音业务）超过1秒的延迟也是不能接受的。并且，这种机制依赖于路由协议3 .其他检测机制：不同的协议有时会提供专用的检测机制，但在系统间互联互通时，这样的专用检测机制通常难以部署三、BFD的工作机制1. 概述： BFD提供了一个通用的、标准化的、介质无关、协议无关的快速故障检 测机制，可以为各上层协议如路由协议、MPLS等统一地快速检测两台路由器间双向转发路径的故障 BFD在两台路由器上建立会话， 用来监测两台路由器间的双向转发路径， 为上层协议服务BFD本身并没有

3、发现机制，而是靠被服务的上层协议通知其与谁建立会 话，会话建立后如果在检测时间内没有收到对端的BFD控制报文则认为发生故障，通知被服务的上层协议，上层协议进行相应的处理2. BFD的工作流程流程图 BFD的建立过程1>上层协议通过自己的 Hello 机制发现邻居并建立连接2>上层协议在建立了新的邻居关系时，将邻居的参数及检测参数都（包 括目的地址和源地址等）通告给 BFD3> BFD根据收到的参数进行计算并建立邻居故障出现时的处理方式1> BFD检测到链路/网络故障2> 拆除BFD邻居会话3> BFD通知本地上层协议进程 BFD邻居不可达4> 本地上层

4、协议中止上层协议邻居关系5> 如果网络中存在备用路径，路由器将选择备用路径注：BFDt：案中没有规定检测的时间精度，目前支持BFD的设备大多数提供的是毫秒级检测3. BFD的检测方式 单跳检测：BFD单跳检测是指对两个直连系统进行 IP连通性检测，这里 所说的“单跳”是IP的一跳 多跳检测：BFD可以检测两个系统间的任意路径，这些路径可能跨越很 多跳，也可能在某些部分发生重叠双向检测：BFD通过在双向链路两端同时发送检测报文，检测两个方向 上的链路状态，实现毫秒级的链路故障检测。（BFD检测LSP是一种特殊情况,只需在一个方向发送BFD控制报文，对端通过其他路径报告链路状况。）4. BF

5、D会话的工作方式控制报文方式：链路两端会话通过控制报文交互监测链路状态 Echo报文方式：链路某一端通过发送Echo报文由另一端转发回来，实现对链路的双向监测5. BFD的运行模式 主动模式：在建立会话前不管是否收到对端发来的BFD控制报文，都会主动发送BFD控制报文 被动模式：在建立会话前不会主动发送BFD控制报文，直到收到对端发送来的控制报文注：1> 在会话初始化过程中，通信双方至少要有一个运行在主动模式才能成功建立会话2> BFD 会话建立后有两种模式：异步模式和查询模式3> 通信双方要求运行在相同的模式【目前仅支持异步模式】A异步模式：以异步模式运行的设备周期性地发送

6、BFD控制报文，如果在检测时查询模式：假定有一个独立的方法，确认自己和对端系统的连通性这样，BFD会话建立后，会停止周期发送BFD控制报文，除非需要显式地验证连接性6. BFD的认证方法 Simple :简单字符认证 MD5 MD5认证 SHA1 SHA1 认证(Secure Hash Algorithm 1)7. BFD的报文格式 BFD空制报文封装在 UDPft文中传送，其 UD嘲口号为3784报文格式主要字段释义1> Vers :协议的版本号，协议版本为 12> Diag :本地协议最后一次从 up状态转换到其他状态的原因3> State (Sta): BFD会话当前状

7、态，取值为： 0代表AdminDown 1代 表 Down2代表Init , 3代表Up4> Demand(D)：设置为1,表示发送协议希望操作在查询模式；设置为0,表示发送协议不区分操作在查询模式，或者表示发送协议不能操作在查询模式5> Poll (P):设置为1,表示发送协议请求进行连接确认，或者发送请 求参数改变的确认；设置为0,表示发送协议不请求确认6> Final (F):设置为1,表示发送协议响应一个接收到P比特为1的BFD控制报文；设置为0,表示发送协议不响应一个P比特为1的BFD控制报文四、BFD的基本配置1 .常用的配置命令2 . BFD的显示和维护五、BF

8、D的应用1 .拓扑图BFD的Echo报文单跳检测2 .需求分析 Router A和Router C通过二层交换机互连，它们的接口 Ethernet1/1 都 运行RIP进程1。并且Router A 的接口 Ethernet1/1上还使能了 BFD检测功能 Router A 通过 Router B 与 Router C 互连，Rourer A 的接口 Ethernet1/2 运行 RIP进程 2。Rouer C 的接口 Ethernet1/2 、Rourer B 的接口 Ethernet1/1 和Ethernet1/2 上都运行RIP进程1 Router C上配置静态路由，并将静态路由引入RIP

9、进程中，使Router C有路由发送至Router A。Router A 上学习到Router C 发送的静态路由，出接口为与二层交换机相连的接口 在Router C和二层交换机之间的链路发生故障后，BFD能够快速检测链路中断并通告RIP协议。RIP协议响应BFD会话down,删除与Router C 的邻居，并删除从Router C 学习的路由。Router A 上学习到Router C 发送的静态路由，出接口为与Router B 连接的接口3 .配置命令(1)配置RIP基本功能并且在接口上使能BFD#酉己置Router A 。<RouterA> system-viewRouter

10、A rip 1RouterA-rip-1 quitRouterA interface ethernet 1/1RouterA-Ethernet1/1 quitRouterA rip 2RouterA-rip-2 quit# 配置 Router B。<RouterB> system-viewRouterB rip 1RouterB-rip-1 quit# 配置 Router C。<RouterC> system-viewRouterC rip 1RouterC-rip-1 import-route staticRouterC-rip-1 quit(2)配置接口 BFD参数#酉己置Router A 。RouterA bfd session init-mode activeRouterA interface ethernet 1/1RouterA-Ethernet1/1 bfd min-transmit-interval 500RouterA-Ethernet1/1 bfd min-receive-interval