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NE40E V800R010C00 特性描述 - 网络可靠性 01

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BFD基本概念

BFD基本概念

BFD用于检测转发引擎之间的通信故障。具体来说,BFD对系统间的、同一路径上的一种数据协议的连通性进行检测,这条路径可以是物理链路或逻辑链路,包括隧道。

可以把BFD看作是系统提供的一种服务:

  • 上层应用向BFD提供检测地址、检测时间等参数。

  • BFD根据这些信息创建、删除或修改BFD会话,并把会话状态通告给上层应用。

BFD具有以下特点:

  • 对相邻转发引擎之间的路径提供轻负荷、短持续时间的检测。

  • 采用单一机制对所有类型的介质、协议层进行检测,实现全网统一的检测机制。

下面从BFD检测机制、检测的链路类型、会话建立方式以及会话管理来介绍BFD的基本原理。

BFD检测机制

BFD的检测机制是两个系统建立BFD会话,并沿它们之间的路径周期性发送BFD控制报文,如果一方在既定的时间内没有收到BFD控制报文,则认为路径上发生了故障。

BFD控制报文封装在UDP报文中传送。会话开始阶段,双方系统通过控制报文中携带的参数(会话标识符、期望的收发报文最小时间间隔、本端BFD会话状态等)进行协商。协商成功后,以协商的报文收发时间在彼此之间的路径上定时发送BFD控制报文。

BFD提供的检测模式:

  • 异步模式:BFD的主要操作模式称为异步模式。在这种模式下,系统之间相互周期性地发送BFD控制报文,如果某个系统连续几个报文都没有接收到,就认为此BFD会话的状态是Down。

这种模式的一个辅助功能是Echo功能。当Echo功能激活时,一个BFD控制报文按照如下方式发送:本地发送一个BFD控制报文,远端系统通过它的转发通道将它们环回回来。如果连续几个Echo报文都没有接收到,会话状态就被宣布为Down。

BFD检测的链路类型

表2-1  BFD检测的链路类型

BFD检测链路类型

具体链路类型

说明

IP链路

  • 三层物理接口
  • 以太子接口(包括Eth-Trunk子接口)

对于一个物理以太网接口有多个子接口的情况,BFD会话可以独立建立在各个子接口上和此物理以太网接口上。

IP-Trunk

  • IP-Trunk链路
  • IP-Trunk成员链路

检测Trunk成员口与检测Trunk口的BFD会话互相独立,可同时检测。

Eth-Trunk

  • 二层Eth-Trunk链路
  • 二层Eth-Trunk成员链路
  • 三层Eth-Trunk链路
  • 三层Eth-Trunk成员链路

检测Trunk成员口与检测Trunk口的BFD会话互相独立,可同时检测。

VLANIF

  • VLAN以太成员链路
  • VLANIF接口

检测VLANIF与检测VLAN成员口的BFD会话相互独立,可同时检测。

MPLS LSP

  • 静态配置方式下,BFD能够检测的LSP类型有:
    • LDP LSP
    • TE:Tunnel隧道、与Tunnel绑定的静态CR-LSP和RSVP CR-LSP。
  • 动态配置方式下,BFD检测的LSP类型有:
    • LDP LSP
    • TE:与Tunnel绑定的RSVP CR-LSP。
检测MPLS LSP的连通性时,BFD会话协商有两种方式
  • 静态配置BFD:通过手工配置BFD的本地标识符和远端标识符,由BFD本身的协商机制建立会话。

  • 动态创建BFD会话:通过在LSP Ping报文中携带BFD Discriminator TLV进行会话协商。

BFD能够检测信令协议为CR-Static和RSVP-TE的TE隧道,并且能够检测与TE隧道绑定的主用LSP。

动态BFD不支持检测整条TE隧道。

PW

  • 单段PW
  • 多段PW

BFD检测PW支持静态方式(手工配置标识符)和动态方式。

BFD会话建立方式

BFD会话的建立有两种方式,即静态建立BFD会话和动态建立BFD会话。

BFD通过控制报文中的My Discriminator和Your Discriminator区分不同的会话。静态和动态创建BFD会话的主要区别在于My Discriminator和Your Discriminator的配置方式不同。

表2-2  BFD会话建立方式

BFD会话建立方式

描述

静态配置BFD会话

静态配置BFD会话是指通过命令行手工配置BFD会话参数,包括了配置本地标识符和远端标识符等,然后手工下发BFD会话建立请求。
说明:
在配置静态BFD会话时,需要在网络中精确规划BFD的描述符,避免出现配置错误的BFD会话对正常BFD会话发生攻击,从而导致会话震荡。

动态建立BFD会话

动态建立BFD会话时,系统对本地标识符和远端标识符的处理方式如下:
  • 动态分配本地标识符:当应用程序触发动态创建BFD会话时,系统分配属于动态会话标识符区域的值作为BFD会话的本地标识符。然后向对端发送Your Discriminator的值为0的BFD控制报文,进行会话协商。
  • 自学习远端标识符:当BFD会话的一端收到Your Discriminator的值为0的BFD控制报文时,判断该报文是否与本地BFD会话匹配,如果匹配,则学习接收到的BFD报文中My Discriminator的值,获取远端标识符。

BFD会话管理

BFD会话有四种状态:Down、Init、Up和AdminDown。

  • Down:会话处于Down状态或刚刚创建。

  • Init:已经能够与对端系统通信,本端希望使会话进入Up状态。

  • Up:会话已经建立成功。

  • AdminDown:会话处于管理性Down状态。

会话状态变化通过BFD报文的State字段传递,系统根据自己本地的会话状态和接收到的对端BFD报文驱动状态改变。

BFD状态机的建立和拆除都采用三次握手机制,以确保两端系统都能知道状态的变化。

以BFD会话建立为例,简单介绍状态机的迁移过程。

图2-1  BFD会话连接建立
  1. DeviceA和DeviceB各自启动BFD状态机,初始状态为Down,发送状态为Down的BFD报文。对于静态配置BFD会话,报文中的Your Discriminator的值是用户指定的;对于动态创建BFD会话,Your Discriminator的值是0。

  2. DeviceB收到状态为Down的BFD报文后,状态切换至Init,并发送状态为Init的BFD报文。

    说明:

    DeviceB本地BFD状态为Init后,不再处理接收到的状态为Down的报文。

  3. DeviceA的BFD状态变化同DeviceB。

  4. DeviceB收到状态为Init的BFD报文后,本地状态切换至Up。

  5. DeviceA的BFD状态变化同DeviceB。

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更新时间:2018-07-12

文档编号:EDOC1100028580

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