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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路由转发的连通状况。为了提升现有网络性能,相邻系统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。通常采用以下几种检测方法:
l 通过硬件检测信号(如SDH传输系统告警),快速检测到链路硬件上的故障。
l 在没有提供硬件检测信号,或不能通过硬件信号检测出故障时,网络通常采用路由协议中相对比较慢的Hello报文机制,检测到故障的时间超过1秒钟。当数据达到吉比特速率级时,这样长的检测到故障时间将导致大量的数据丢失。
l 对相邻转发引擎之间的通道故障提供轻负荷、短持续时间的检测 。
l 用单一的机制对任何介质、任何协议层进行实时检测,并支持不同的检测时间与开销。
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在两台路由器或路由交换机上建立会话,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本身并没有发现机制,而是靠被服务的上层协议通知其该与谁建立会话,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。
应用层协议通过自己的邻居发现机制建立邻居后通知BFD建立会话,通知的内容包括协议类型、邻居地址、所在接口、是否直连邻居。BFD收到应用层通知消息后开始发送控制报文建立会话。
应用层协议禁止BFD功能或者删除邻居时通知BFD删除会话,BFD收到来自应用的删除会话消息后如果没有其他应用需要监测该段链路,则删除对应的会话。
BFD会话建立后,如果在故障检测时间内没有收到邻居发来的控制报文,则将会话状态置为down,并将会话down的消息通知给创建该会话的协议。
应用协议收到BFD发来的故障通知消息后,说明链路已经出现问题,需要进行邻居down的处理。
BFD会话工作方式:
l 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。
l 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。
BFD会话建立前模式:主动模式和被动模式。
l 主动模式:在建立对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;
l 被动模式:在建立对话前不会主动发送BFD控制报文,直到收到对端发送来的控制报文;
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起会话。
BFD会话建立后模式:异步模式和查询模式。
l 异步模式:以异步模式运行的路由器周期性地发送BFD控制报文,如果在检测时间内没有收到BFD控制报文则将会话down。
l 查询模式:假定每个系统都有一个独立的方法,确认自己连接到其他系统。这样,只要有一个BFD会话建立,系统停止发送BFD控制报文,除非某个系统需要显式地验证连接性。
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