BFD技术白皮书 (2)

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图1-1 BFD会话建立流程 ....................................................................................................................... 2 图1-2 BFD故障发现处理流程图 ............................................................................................................ 3 图1-3 BFD报文格式 .............................................................................................................................. 3 图1-4 可选认证部分报文格式 ................................................................................................................ 4 图1-5 BFD会话建立流程 ....................................................................................................................... 9 图1-6 BFD检测单跳链路 ..................................................................................................................... 10 图1-7 BFD检测多跳链路 ..................................................................................................................... 10 图1-8 BFD单臂回声功能 ...................................................................................................................... 11 图1-9 BFD与接口状态联动 .................................................................................................................. 11 图1-10 BFD与OSPF联动 .................................................................................................................. 12 图1-11 BFD与IS-IS联动 .................................................................................................................... 13 图1-12 BFD与BGP联动 .................................................................................................................... 14 图1-13 BFD与MPLS LSP联动 .......................................................................................................... 15 图1-14 BFD与MPLS TE联动 ............................................................................................................ 16 图1-15 BFD与VRRP联动 .................................................................................................................. 17 图1-16 BFD与PIM联动...................................................................................................................... 18

错误！未知的文档属性名称 BFD技术白皮书 表格目录

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表1-1 参考标准和协议 ........................................................................................................................... 2 表1-2 诊断字字段含义 ........................................................................................................................... 3 表1-3 状态字字段含义 ........................................................................................................................... 4 表1-4 认证字类型 .................................................................................................................................. 5 表1-5 OSPF协议数据收敛速度的数据 ................................................................................................ 12 表1-6 IS-IS协议收敛速度数据 ............................................................................................................. 13 表1-7 BGP协议收敛速度的数据 .......................................................................................................... 14 表1-8 PIM协议收敛速度的数据 ........................................................................................................... 17 表1-9 缩略语 ....................................................................................................................................... 20

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1 1.1 介绍（Introduction）

定义(Definition) 目的(Purpose)

BFD

双向转发检测BFD（Bidirectional Forwarding Detection）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。

为了减小设备故障对业务的影响，提高网络的可靠性，网络设备需要能够尽快检测到与相邻设备间的通信故障，以便及时采取措施，保证业务继续进行。在现有网络中，有些链路通常通过硬件检测信号，如SDH告警，检测链路故障，但并不是所有的介质都能够提供硬件检测。有些应用依靠上层协议自身的Hello报文机制来进行故障检测，但是上层协议的检测时间都在1秒以上，这样的故障检测时间对某些应用来说是不能容忍的。同时，在一些小型三层网络中，如果没有部署路由协议，则无法使用路由协议的Hello报文机制来检测故障。

BFD协议就是在这种背景下产生的，BFD提供了一个通用的标准化的介质无关和协议无关的快速故障检测机制。具有以下优点：

?

对相邻转发引擎之间的通道提供轻负荷、快速故障检测。这些故障包括接口、数据链路，甚至有可能是转发引擎本身。

用单一的机制对任何介质、任何协议层进行实时检测。

?

受益(Benefits)

BFD可以实现快速检测并监控网络中链路或IP路由的转发连通状态，改善网络性能。相邻系统之间通过快速检测发现通信故障，可以更快地帮助用户建立起备份通道以便恢复通信，保证网络可靠性。

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1.2 参考标准和协议(Reference Standards and Protocols)

表1-1 参考标准和协议 文档 RFC 5880 RFC 5881 RFC 5882 RFC 5883 RFC 5884

描述 Bidirectional Forwarding Detection (BFD) Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for IPv4 and IPv6 (Single Hop) Generic Application of Bidirectional Forwarding Detection (BFD) Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for Multihop Paths Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for MPLS Label Switched Paths (LSPs) 备注 - - - - - 1.3 原理描述(Principles)

1.3.1 原理简介

BFD在两台网络设备上建立会话，用来检测网络设备间的双向转发路径，为上层应用服务。BFD本身并没有邻居发现机制，而是靠被服务的上层应用通知其邻居信息以建立会话。会话建立后会周期性地快速发送BFD报文，如果在检测时间内没有收到BFD报文则认为该双向转发路径发生了故障，通知被服务的上层应用进行相应的处理。下面以OSPF与BFD联动为例，简单介绍会话工作流程。 图1-1 BFD会话建立流程 OSPF21OSPF neighbors3BFD neighborsOSPF2SwitchA

SwitchB

上图所示是一个简单的网络组网，两台设备上同时配置了OSPF与BFD。OSPF通过自己的Hello机制发现邻居并建立连接（1），OSPF在建立了新的邻居关系后，将邻居信息（包括目的地址和源地址等）通告给BFD（2），BFD根据收到的邻居信息建立会话（3）。会话建立以后，BFD开始检测链路故障，并做出快速反应。

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