看一看BFD检测是什么

源杭呐麻

1背景
随着络应用的大力发展，络发生中断可能会影响到业务的正常运行并造成重大的损失。为了减少链路、设备故障业务的影响，提高络的可靠性，需要速检测到与相邻设备的通信故障，采取措施，保障业务的正常运行。现有通过硬件检测相邻硬件设备是可以很感知到设备是否发生异常，但是并不是所有的介质都能过硬件检测，存在通用性问题；还可以使用hello包机制检测相邻的设备是否发生故障，但是这种机制故障所需的时间通常是秒级，对于高速数据传输时代，超过1秒的检测时间还是会导致大量数据丢失，业务延迟。所以BFD（BidirectionalForwardingDetection，双向转发检测）的产生可以有效的解决以上问题。
2BFD检测概述
BFD双向转发检测提供一种轻负载、速检测两台邻接设备之间转发路径连通状态的方法。为各上层协议如路由协议、MPLS等速检测两台设备间双向转发路径的故障。以便能够及时采取措施保障业务。比较大程度减小故障对业务的影响，提高络的可用性。它具有以下点：
●报文很小，链路负担小。
●不受任何介质、协议的影响。
3BFD检测工作原理
BFD检测就是在两台设备之间建立BFD会话，持续周期性的互相发送BFD检测报文，通过交互报文的规则判断会话是否已经发生故障，并关闭会话，执行删除路由，调整路径先级等操作，保障业务流量不间断。
31BFD会话建立

BFD本身没有发现邻居的能力，需要上层协议通知与哪个邻居建立会话。如图3-1所示，两台设备通过一台二层设备相连，两台设备同时运行OSPF和BFD。
图3-1BFD建立会话


BFD会话建立过程包括如下：
(1)OSPF发现邻居后并与邻居建立连接。
(2)OSPF通知BFD与该邻居建立会话。
(3)BFD与该邻居建立起会话。
32BFD检测过程
BFD会话建立后，开始进行链路检测。周期性地发送BFD控制报文，如果在检测时间内未收到对端发过来的BFD报文，则认为会话Down，通告联动应用，加应用协议收敛。如图3-2所示，两台设备通过一台二层设备相连，两台设备同时运行OSPF和BFD。
图3-2BFD会话检测


BFD会话检测到故障后的处理过程描述如下：
(2)DeceA与DeceC之间的链路通信发生故障。
(3)DeceA和DeceB之间的BFD会话检测到故障。
(4)BFD通知本地运行的OSPF到邻居的转发路径发生故障。
(5)OSPF进行邻居Down过程的处理，如果存在备份转发路径那么将进行协议收敛，从而启用备份转发路径。
33BFD检测模式
BFD包含如下几种检测模式：
●异步模式
在异步模式下，系统之间相互周期性地发送BFD控制报文，如果某个系统在检测时间内没有收到对端发来的BFD控制报文，就宣布会话为Down。
●查询模式
在查询模式下，假定每个系统都有一个单独的方法用来确认它连接到其他系统。这样一旦一个BFD会话建立起来以后，系统停止发送BFD控制报文，除非某个系统需要显式地验证连接性，在需要显式验证连接性的情况下，系统发送一个短序列的BFD控制包，如果在检测时间内没有收到的报文就宣布会话为Down，如果收到对端的回应报文，表示转发路径正常。
●回声模式
本地系统周期性的发送BFD回声报文，远端系统通过它的转发通道将它们环回回来。如果本地在检测周期内连续几个回声报文都没有接收到，会话就被宣布为Down。回声功能可以和上述两种检测模式一起使用。采用回声报文的检测功能，不需要远端系统的控制面参与，报文通过远端系统的转发面转回，减少了延迟，相对于发送控制报文可以更的检测到故障。如果在异步模式下启用回声功能，可以大大减少了控制报文的发送，因为检测工作由回声功能完成；如果在查询模式下启用回声功能，在会话建立后可以完全取消发送控制报文。BFD会话两点必须同时启用回声功能，否则回声功能将不生效。
回声模式包括echo模式和单臂echo模式，单臂Echo模式适用于单跳IP链路的场景，一般用于两台直接相连的设备中，其中一台设备支持BFD功能，另一台设备不支持BFD功能的情况下，而echo模式要求检测双方都需要配置为echo模式。
4结论
BFD检测是在TCPIP五层之间都可以应用的协议，与相关应用联动，基于协议建立邻接的基础上，可以迅速的检测链路发生的故障，并通告联动应用，加应用协议收敛，这个时间基本在毫秒级别，极大的缩短了链路发现故障时间，提升链路检测故障能力，有效保障业务不间断运行。




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