当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

BFD技术原理及其应用


BFD 技术原理及其应用
一、BFD 简介
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: ① 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 ② 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 ③ BFD 本身并没有发现机制,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 ① 流程图

② 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 BFD 3> BFD 根据收到的参数进行计算并建立邻居 ③ 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:BFD 草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 ① 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

② 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 ③ 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. BFD 会话的工作方式 ① 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 ② 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 ① 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 ② 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 BFD 控制报文,如果在检测时 间内对端没有收到 BFD 控制报文,则认为会话 down B 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 ① Simple:简单字符认证 ② MD5:MD5 认证 ③ SHA1:SHA1 认证(Secure Hash Algorithm 1) 7. BFD 的报文格式 ① BFD 控制报文封装在 UDP 报文中传送,其 UDP 端口号为 3784 ② 报文格式

③ 主要字段释义 1> Vers:协议的版本号,协议版本为 1

2> 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 会话当前状态,取值为:0 代表 AdminDown,1 代表 Down, 2 代表 Init,3 代表 Up 4> 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、BFD 的应用
1. 拓扑图

BFD 的 Echo 报文单跳检测 2. 需求分析 ① 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 ② 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 ③ Router C 上配置静态路由,并将静态路由引入 RIP 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

④ 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 # 配置 Router A。 <RouterA> system-view [RouterA] rip 1 [RouterA-rip-1] network 192.168.1.0 [RouterA-rip-1] quit [RouterA] interface ethernet 1/1 [RouterA-Ethernet1/1] rip bfd enable [RouterA-Ethernet1/1] quit [RouterA] rip 2 [RouterA-rip-2] network 192.168.2.0 [RouterA-rip-2] quit # 配置 Router B。 <RouterB> system-view [RouterB] rip 1 [RouterB-rip-1] network 192.168.2.0 [RouterB-rip-1] network 192.168.3.0 [RouterB-rip-1] quit # 配置 Router C。 <RouterC> system-view [RouterC] rip 1 [RouterC-rip-1] network 192.168.1.0 [RouterC-rip-1] network 192.168.3.0 [RouterC-rip-1] import-route static [RouterC-rip-1] quit (2)配置接口 BFD 参数 # 配置 Router A。 [RouterA] bfd session init-mode active [RouterA] bfd echo-source-ip 11.11.11.11 [RouterA] interface ethernet 1/1 [RouterA-Ethernet1/1] bfd min-transmit-interval 500 [RouterA-Ethernet1/1] bfd min-receive-interval 500 [RouterA-Ethernet1/1] bfd detect-multiplier 7 [RouterA-Ethernet1/1] return (3) Router C 配置静态路由 [RouterC] ip route-static 100.1.1.1 24 null 0

4. 检测结果

5. 调试 BFD <RouterA> debugging rip 1 event //将与 Rc 相连的接口断开 6. 最终结果


相关文章:
微机原理及应用
微机原理及应用_信息与通信_工程科技_专业资料。bfdfg 课程名称:微机原理及应用一、 考试的总体要求 掌握微型计算机的基本工作原理及相关的数学及数字电子技术 基础,...
机电一体化技术及应用
高纲1399 江苏省高等教育自学考试大纲 30453 机电一体化技术及应用南京理工大学编...3.掌握伺服传动技术的概念和常用伺服系统的工作原理及特点; 4.了解计算机控制...
IP RAN介绍及关键技术原理学习笔记
IP RAN介绍及关键技术原理学习笔记_信息与通信_工程...802.3ah BFDBFD 扩展 三层技术,支持点到多点...应用:IP RAN 在全球综合承载广泛应用;PTN 适合纯...
VSU技术
VSU技术_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。VSU...1.4 工作原理 1.4.1 虚拟交换链路 VSL 链路 由于 ...? 基于BFD 检测 ? ? 基于聚合口检测 基于BFD ...
GSS的原理和应用_学生用书-全书目录(陈兆文)
《APT 的原理和应用》 学生用书 声明本书仅作本公司内部员工技术交流用 本书...SPM的硬件如下图: Cable view of BFD 748 532/3 《APT 的原理和应用》 ...
微型计算机原理及应用 第四版 课后答案 (郑学坚 朱定华)
微型计算机原理及应用 第四版 课后答案 (郑学坚 朱定华)_理学_高等教育_教育...1 AX BFDFH ABCDH CDABH 9B56H 36ADH 7.6 用十六进制数填下表, 已知 ...
HDPCVD技术应用与设备维护
毕业设计论文 HDPCVD 技术应用与设备维护系 专业 班级 指导教师 指导教师 设计...从高密度等离子体的工艺原理、 在半导体制造中的工艺应用以及设备构成和维护等...
VRRP原理
VRRP 的基本原理和典型应用,以及 H3C 公司 VRRP 特性解 决方案的特点和组网...VRRP 也可以利用 BFD 技术监视上行链路连接的远端主机或者网络状况。 由于 BFD ...
隔离技术的研究与应用_图文
隔离技术的研究与应用 系 专业 班级 指导教师 指导教师 设计时间 电子信息工程...4 第 2 章 隔离技术的原理 ......
《传感器及其应用》教学大纲
传感器的技术特点以及基本特性 第三章 应变式传感器 (一)教学内容 1、应变式传感器工作原理 2、电桥式测量电路的原理和分析计算 3、应变式传感器的其它特性和应用...
更多相关标签:
wifi技术原理及其应用 | 数据库原理与应用技术 | 变频技术原理与应用 | mimo技术原理及应用 | nfc技术原理与应用 | 大数据技术原理与应用 | 中间件技术原理与应用 | 传感器原理及应用技术 |