03.04 BFD雙向轉發檢測,BFD會話靜態和動態建立方式,一分鐘瞭解下

一、BFD概念

1、雙向轉發檢測 BFD

(Bidirectional Forwarding Detection)是一種全網統一的檢測機制,用於快速

檢測、監控網絡中鏈路或者 IP 路由的轉發連通狀況

2、為了減小設備故障對業務的影響,提高網絡的可靠性網絡設備需要能夠儘快檢測到與相鄰設備間

的通信故障,以便及時採取措施,保證業務繼續進行。在現有網絡中,有些鏈路通常通過硬件檢測信

號,如 SDH 告警,檢測鏈路故障,但並不是所有的介質都能夠提供硬件檢測。此時,應用就要依靠上

層協議自身的 Hello 報文機制來進行故障檢測。上層協議的檢測時間都在 1 秒以上,這樣的故障檢測時

間對某些應用來說是不能容忍的。同時,在一些小型三層網絡中,如果沒有部署路由協議,則無法使用

路由協議的 Hello 報文機制來檢測故障。BFD 協議就是在這種背景下產生的,BFD 提供了一個通用的

標準化的介質無關和協議無關的快速故障檢測機制。具有以下優點:對相鄰轉發引擎之間的通道提供輕

負荷、快速故障檢測。這些故障包括接口、數據鏈路,甚至有可能是轉發引擎本身。用單一的機制對任

何介質、任何協議層進行實時檢測。

3、BFD 協議就是在這種背景下產生的,BFD 提供了一個通用的標準化的介質無關和協議無

關的快速故障檢測機制。具有以下優點:對相鄰轉發引擎之間的通道提供輕負荷、快速故障

檢測。這些故障包括接口、數據鏈路,甚至有可能是轉發引擎本身。用單一的機制對任何介

質、任何協議層進行實時檢測

二、會話建立

BFD 在兩臺網絡設備上建立會話,用來檢測網絡設備間的雙向轉發路徑,為上層應用服

務。BFD 本身並沒有鄰居發現機制,而是靠被服務的上層應用通知其鄰居信息以建立會話。

會話建立後會週期性地快速發送 BFD 報文,如果在檢測時間內沒有收到 BFD 報文則認為該

雙向轉發路徑發生了故障,通知被服務的上層應用進行相應的處理。

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1、被檢測鏈路出現故障。

2、BFD 快速檢測到鏈路故障,BFD 會話狀態變為 Down。

3、 BFD 通知本地 OSPF 進程 BFD 鄰居不可達。

4、 本地 OSPF 進程中斷 OSPF 鄰居關係。

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BFD 的檢測機制是兩個系統建立 BFD 會話,並沿它們之間的路徑週期性發送 BFD 控制報

文,如果一方在既定的時間內沒有收到 BFD 控制報文,則認為路徑上發生了故障。

週期性地發送 BFD 控制報文,如果某個系統連續幾個報文都沒有接收到,就認為此 BFD

會話的狀態是 Down。

三、會話建立方式

BFD 會話的建立有兩種方式,即靜態建立 BFD 會話和動態建立 BFD 會話。靜態和動態創

建 BFD 會話的主要區別在於本地標識符(Local Discriminator)和遠端標識符(Remote

Discriminator)的配置方式不同。BFD 通過控制報文中的 Local Discriminator 和 Remote

Discriminator 區分不同的會話。

1、靜態建立 BFD 會話

靜態建立 BFD 會話是指通過命令行手工配置 BFD 會話參數,包括配置本地標識符和遠端

標識符等,然後手工下發 BFD 會話建立請求。

bfd bind peer-ip source-ip auto 命令創建靜態標識符自協商 BFD 會話。如果沒有使

用 auto,需要在 BFD 會話下手工指定本地和遠端標識符。BFD 會話的本地標識符和遠端標識

符分別對應,即本端的本地標識符與對端的遠端標識符相同。如果 BFD 會話的本地標識符和

遠端標識符不對應,則會話無法 Up。

在創建靜態標識符自協商 BFD 會話時:

2、動態建立 BFD 會話

動態建立 BFD 會話時,系統對本地標識符和遠端標識符的處理方式如下:

(1)、動態分配本地標識符

當應用程序觸發動態創建 BFD 會話時,系統分配屬於動態會話標識符區域的值作為 BFD 會話的本地

標識符。然後向對端發送 Remote Discriminator的值為 0 的 BFD 控制報文,進行會話協商。

(2)、自學習遠端標識符

當 BFD 會話的一端收到 Remote Discriminator 的值為 0 的 BFD 控制報文時,判斷該報文是否與本地

BFD 會話匹配,如果匹配,則學習接收到的BFD 報文中 Local Discriminator 的值,獲取遠端標識符。

四、場景

1、BFD 檢測單跳或多跳 IP 鏈路

2、BFD 單臂回聲

 BFD雙向轉發檢測,BFD會話靜態和動態建立方式,一分鐘瞭解下

對於一端不支持 BFD 的場景可以配置單臂回聲功能,在 RouterA 上配置單臂回聲功能

的 BFD 會話,檢測 RouterA 到 RouterB 之間的單跳路徑。RouterB 接收到 RouterA 發送的

BFD 報文後,直接在網絡層將該報文環回,從而快速檢測 RouterA 和 RouterB 之間的直連鏈

路的連通性。

(3)BFD 可以和 RIP、OSPF、ISIS、BGP 鄰居關係聯動使用,加快路由協議收斂速度。

(4)BFD 可以聯動靜態路由,使得靜態路由可以動態收斂。

(5)BFD 可以聯動 VRRP 使用,使得主備快速切換,尤其是在主設備上監控上行鏈路,保證

主設備上行鏈路失效,可以實現主備切換。


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