发现路由器转发故障的双向转发检测（BFD）协议

双向转发检测（BFD）协议

 

    IP网络在设计上无法在不到1秒的时间内恢复故障，但是， VoIP等应用对迅速故障检测和恢复提出了越来越高的要求。一种叫做双向转发检测（BFD）的新 协议将帮助解决这个问题，提高故障检测与恢复速度。作为一项IETF草案标准，BFD提供一种检测链路或系统转发传输流能力的简单方法。 
  
    多层检测 
  
    BFD是从基础 传输技术中经过逐步发展而来的，因此它可以检测网络各层的故障。它可以用于检测 以太网、多协议标记交换（ MPLS）路径、普通路由封装以及 IPSec隧道在内的多种类型的传输正确性。

    从本质上讲，BFD是一种高速的独立HELLO协议（类似于那些在 路由协议中使用的协议，如开放最短路径优先协议(OSPF)，或可以与链路、接口、隧道、路由或其他网络转发部件建立联系的中间系统到中间系统协议）。 
  
    BFD能够与相邻系统建立对等关系，然后，每个系统以协商的速率监测来自其他系统的BFD速率。监测速率能够以毫秒级增量设定。 
  
    当对等系统没有接到预先设定数量的数据包时，它推断BFD保护的软件或硬件基础设施发生故障，不管基础设施是标记交换路径、其他类型的隧道还是交换以太网络。 
  
    BFD部署在路由器和其他系统的控制平面上。BFD检测到的 网络故障可以由转发平面恢复（例如在MPLS快速重启路由中）或由控制平面恢复（例如当BFD用于加快路由协议运行速度时）。 
  
    简单的解决方案 
  
    BFD的简单性使得能够将它用在一些转发故障检测解决方案中。例如，VoIP媒体网关通过交换以太网连接在IP核心上的应用。 
  
    这类应用提出了两个挑战：1. 目前，媒体网关不在IP层上维持对等关系，因此，缺少一种检测媒体网关与IP边缘路由器之间故障的可见手段。 2. 以太网无法通知主机或路由器，告诉它们交换网络的一个远距离部分发生了故障。迅速的故障检测对于VoIP网络的高可用性十分重要，但是，当主机与路由器之间存在一台中间路由器时，迅速检测链路故障并不容易。 
  
    BFD简单得足以包含在媒体网关平台中。在媒体网关的例子中，BFD可被用于维持网关与边缘路由器之间的连接性。 
  
    中间以太网网段上的故障将被BFD检测到，BFD让网关和路由器切换到预备的冗余路径上。一旦故障被检测和证实，BFD可以触发所有路由、传输和隧道系统中的问题解决机制。 
  
    由于BFD的使命简单而抽象，因此它可以将重点放在尽快发现转发故障上，由此让语音、视频和其他苛求的 服务 得到取得成功所需要的转发服务。BFD这样的协议将使服务提供商以客户要求的可靠性和可用性水平，在IP上提供VoIP和其他实时服务。（文/美国《Network World》）

 

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[技术] 思科BFD协议帮助侦测网络失败

Bidirectional Forwarding Detection (BFD) 顾名思义为双向侦测协议，只检测与下一跳设备设备连接状态。目前只在7200以上系列路由器千兆以太接口以上支持，并支持OSPF、ERGRP、ISIS、BGP协议。当客户端协议建立后，将告诉BFD协议去检测邻接连接状态。BFD检测包在CEF中具有高的优先级，并且通过unicast形式相互传播。


FIGURE 1 When OSPF discovers a neighbor (step 1) it sends a request to the local BFD process to initiate a BFD neighbor session with the OSPF neighbor router (step 2). The BFD neighbor session with the OSPF neighbor router is established (step 3).
FIGURE 2 When a failure occurs in the network (step 1), the BFD neighbor session with the OSPF neighbor router is torn down (step 2). BFD notifies the local OSPF process that the BFD neighbor is no longer reachable (step 3). The local OSPF process tears down the OSPF neighbor relationship (step 4)

配置


可以应用到所有接口上
router ospf 1

[no] bfd all-interfaces
也可以应用在单个接口上
[no] ip ospf bfd [disable]



例子
Configuration for Router A

interface Ethernet2/0

ip address 172.16.10.1 255.255.0.0

bfd interval 50 min_rx 50 multiplier 3

!

router ospf 1

log-adjacency-changes detail

network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 0

bfd all-interfaces


Configuration for Router B

interface Ethernet1/0

ip address 172.16.10.2 255.255.0.0

bfd interval 50 min_rx 50 multiplier 3

!

router ospf 1

log-adjacency-changes detail

network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 0

bfd all-interfaces


显示本地状态
RouterA#sh ip ospf int e2/0

Ethernet2/0 is up, line protocol is up

Internet Address 172.16.10.1/16, Area 0
Process ID 1, Router ID 172.16.10.1, Network Type BROADCAST, Cost: 10

Transmit Delay is 1 sec, State BDR , Priority 1,BFD enabled

Designated Router (ID) 172.16.10.2, Interface address 172.16.10.2

Backup Designated router (ID) 172.16.10.1,Interface address 172.16.10.1

Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5

查看邻居状态 show ip ospf neighbor
RouterA#sh ip ospf nei 172.16.10.2 det

Neighbor 172.16.10.2, interface address 172.16.10.2

In the area 0 via interface Ethernet2/0, BFD enabled

Neighbor priority is 1, State is FULL, 6 state changes