配置BFD多跳检测示例

1、BFD简介。

        定义：

双向转发检测BFD（Bidirectional Forwarding Detection）是一种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、BFD原理描述。

        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。

        BFD会话建立流程图：

两台设备上同时配置了OSPF与BFD，BFD会话建立过程如下所示：

1. OSPF通过自己的Hello机制发现邻居并建立连接。

2. 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。

3. BFD根据收到的邻居信息建立会话。

4. 会话建立以后，BFD开始检测链路故障，并做出快速反应。

        BFD故障发现处理流程图：

如上图所示：

1. 被检测链路出现故障。

2. BFD快速检测到链路故障，BFD会话状态变为Down。

3. BFD通知本地OSPF进程BFD邻居不可达。

4. 本地OSPF进程中断OSPF邻居关系。

 3、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。静态和动态创建BFD会话的主要区别在于本地标识符（Local Discriminator）和远端标识符（Remote Discriminator）的配置方式不同。BFD通过控制报文中的Local Discriminator和Remote Discriminator区分不同的会话。

• 静态建立BFD会话

  静态建立BFD会话是指通过命令行手工配置BFD会话参数，包括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。

• 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Remote 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Remote 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Local Discriminator的值，获取远端标识符。

4、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提供异步检测模式。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。

 5、实验案例。

实验拓扑：

1、S1交换机配置 。

##基础IP地址配置

[S1]vlan 10
[S1-vlan10]q
[S1]int g0/0/1
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10
[S1-GigabitEthernet0/0/1]q
[S1]interface Vlanif 10
[S1-Vlanif10]ip add 10.1.1.1 24 
[S1-Vlanif10]q

##配置静态路由到S3

[S1]ip route-static 10.2.1.0 24 10.1.1.2 

##创建BFD会话绑定信息，并进入BFD会话视图

[S1]bfd
[S1-bfd]quit
[S1]bfd atoc bind peer-ip 10.2.1.2

##配置静态BFD会话的本地标识符和远端标识符
[S1-bfd-session-atoc]discriminator local 10
[S1-bfd-session-atoc]discriminator remote 20
[S1-bfd-session-atoc]commit
[S1-bfd-session-atoc]q

2、S2交换机配置。

##基础IP地址配置

[S2]vlan batch 10 20
[S2]int g0/0/1
[S2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
[S2-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10
[S2-GigabitEthernet0/0/1]q
[S2]int g0/0/2	
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 	
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20
[S2-GigabitEthernet0/0/2]q
[S2]int Vlanif 10 
[S2-Vlanif10]ip add 10.1.1.2 24 
[S2-Vlanif10]q
[S2]int Vlanif 20
[S2-Vlanif20]ip add 10.2.1.1 24 
[S2-Vlanif20]q

3、S3交换机配置。

##基础IP地址配置

[S3]vlan 20
[S3-vlan20]q
[S3]int g0/0/1
[S3-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
[S3-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 20
[S3-GigabitEthernet0/0/1]q
[S3]int Vlanif 20 
[S3-Vlanif20]ip add 10.2.1.2 24 
[S3-Vlanif20]q

##配置静态路由到S1 

[S3]ip route-static 10.1.1.0 24 10.2.1.1 

##创建BFD会话绑定信息，并进入BFD会话视图

[S3]bfd
[S3-bfd]q
[S3]bfd ctoa bind peer-ip 10.1.1.1

##配置静态BFD会话的本地标识符和远端标识符
[S3-bfd-session-ctoa]discriminator local 20
[S3-bfd-session-ctoa]discriminator remote 10
[S3-bfd-session-ctoa]commit
[S3-bfd-session-ctoa]q

4、实验结果。

配置完成后查看BFD会话信息表可以看到已经（up）了，说明它们之间已经建立好了BFD会话。

如果S1的接口down了，S3也能快速的检测到故障。