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11-BFD配置
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為了減小設備故障對業務的影響、提高網絡的可用性，設備需要能夠盡快檢測到與相鄰設備間的通信故障，以便能夠及時采取措施，從而保證業務繼續進行。
現有的故障檢測方法主要包括以下幾種：
· 硬件檢測：例如通過SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數字體係）告警檢測鏈路故障。硬件檢測的優點是可以很快發現故障，但並不是所有介質都能提供硬件檢測。
· 慢Hello機製：通常采用路由協議中的Hello報文機製。這種機製檢測到故障所需時間為秒級。對於高速數據傳輸，例如吉比特速率級，超過1秒的檢測時間將導致大量數據丟失；對於時延敏感的業務，例如語音業務，超過1秒的延遲也是不能接受的。並且，這種機製依賴於路由協議。
· 其他檢測機製：不同的協議有時會提供專用的檢測機製，但在係統間互聯互通時，這樣的專用檢測機製通常難以部署。
BFD（Bidirectional Forwarding Detection，雙向轉發檢測）就是為了解決上述檢測機製的不足而產生的，它是一套全網統一的檢測機製，用於快速檢測、監控網絡中鏈路或者IP路由的轉發連通狀況，保證鄰居之間能夠快速檢測到通信故障，從而快速建立起備用通道恢複通信。
BFD提供了一個通用的、標準化的、介質無關、協議無關的快速故障檢測機製，可以為各上層協議如路由協議、MPLS等統一地快速檢測兩台路由器間雙向轉發路徑的故障。
BFD在兩台路由器上建立會話，用來監測兩台路由器間的雙向轉發路徑，為上層協議服務。BFD本身並沒有發現機製，而是靠被服務的上層協議通知其與誰建立會話，會話建立後如果在檢測時間內沒有收到對端的BFD控製報文則認為發生故障，通知被服務的上層協議進行相應的處理。
圖1-1 BFD會話建立流程圖（以OSPF為例）
BFD會話建立過程：
· 上層協議通過自己的Hello機製發現鄰居並建立連接；
· 上層協議在建立了新的鄰居關係時，將鄰居的參數及檢測參數（包括目的地址和源地址等）都通告給BFD；
· BFD根據收到的參數進行計算並建立鄰居。
圖1-2 BFD處理網絡故障流程圖（以OSPF為例）
當網絡出現故障時：
· BFD檢測到鏈路/網絡故障；
· 拆除BFD鄰居會話；
· BFD通知本地上層協議進程BFD鄰居不可達；
· 本地上層協議中止上層協議鄰居關係；
· 如果網絡中存在備用路徑，路由器將選擇備用路徑。
BFD草案中沒有規定檢測的時間精度，目前支持BFD的設備大多數提供的是毫秒級檢測。
· 單跳檢測：BFD單跳檢測是指對兩個直連係統進行IP連通性檢測，這裏所說的“單跳”是IP的一跳。
· 多跳檢測：BFD可以檢測兩個係統間的任意路徑，這些路徑可能跨越很多跳，也可能在某些部分發生重疊。
· 雙向檢測：BFD通過在雙向鏈路兩端同時發送檢測報文，檢測兩個方向上的鏈路狀態，實現毫秒級的鏈路故障檢測。（BFD檢測LSP是一種特殊情況，隻需在一個方向發送BFD控製報文，對端通過其他路徑報告鏈路狀況。）
· 控製報文方式：鏈路兩端會話通過控製報文交互監測鏈路狀態。
· Echo報文方式：鏈路某一端通過發送Echo報文由另一端轉發回來，實現對鏈路的雙向監測。
BFD會話建立前有兩種模式：主動模式和被動模式。
· 主動模式：在建立會話前不管是否收到對端發來的BFD控製報文，都會主動發送BFD控製報文；
· 被動模式：在建立會話前不會主動發送BFD控製報文，直到收到對端發送來的控製報文。
在會話初始化過程中，通信雙方至少要有一個運行在主動模式才能成功建立起會話。
BFD會話建立後有兩種模式：異步模式和查詢模式通信雙方要求運行在相同的模式。
· 異步模式：以異步模式運行的設備周期性地發送BFD控製報文，如果在檢測時間內對端沒有收到BFD控製報文，則認為會話down。
· 查詢模式：假定有一個獨立的方法，確認自己和對端係統的連通性。這樣，BFD會話建立後，會停止周期發送BFD控製報文，除非需要顯式地驗證連接性。
· 目前僅支持異步模式。
· 當BFD會話工作於echo報文方式時，不受運行模式控製。
· 在需要顯式驗證連接性的情況下，係統以協商的周期連續發送幾個P比特位置1的BFD控製報文。如果在檢測時間內沒有收到返回的報文，就認為會話down；如果認為連通，則不再發送報文，等待下一次查詢的觸發。
會話建立後，可以動態協商BFD的相關參數（例如最小發送間隔、最小接收間隔、初始模式、報文認證等），兩端協議通過發送相應的協商報文後采用新的參數，不影響會話的當前狀態。
BFD控製報文封裝在UDP報文中傳送，對於單跳檢測其UDP目的端口號為3784，對於多跳檢測其UDP目的端口號為4784（也可配置為3784，具體參見配置任務）。BFD echo報文與BFD控製報文格式類似（區別在於字段Desired Min Tx Interval和Required Min Rx Interval為空），其UDP目的端口號為3785。報文格式如圖1-3所示：
圖1-3 BFD報文格式圖
· Vers：協議的版本號，協議版本為1。
· Diag：本地會話最後一次從up狀態轉換到其他狀態的原因如表1-1：
表1-1 Diag原因描述
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Diag |
描述 |
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0 |
無診斷信息（No Diagnostic） |
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1 |
控製檢測超時（Control Detection Time Expired） |
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2 |
回聲功能失效（Echo Function Failed） |
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3 |
鄰居通知會話down（Neighbor Signaled Session Down） |
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4 |
轉發平麵重啟（Forwarding Plane Reset） |
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5 |
通道失效（Path Down） |
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6 |
連接通道失效（Concatenated Path Down） |
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7 |
管理down（Administratively Down） |
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8 |
反向鏈路down（Reverse Concatenated Path Down） |
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9～31 |
保留位（Reserved for future use） |
· State（Sta）：BFD會話當前狀態，取值為：0代表AdminDown，1代表Down，2代表Init，3代表Up；
· Poll（P）：設置為1，表示發送協議請求進行連接確認，或者發送請求參數改變的確認；設置為0，表示發送方不請求確認；
· Final（F）：設置為1，表示發送協議響應一個接收到P比特為1的BFD控製報文；設置為0，表示發送方不響應一個接收到P比特為1的BFD控製報文；
· Control Plane Independent（C）：設置為1，表示發送協議的BFD實現不依賴於它的控製平麵（換句話說，BFD在轉發平麵實施，即使控製平麵失效了，BFD仍然能夠起作用）；設置為0，表示BFD在控製平麵實施；
· Authentication Present（A）：如果設置為1，則表示控製報文包含認證字段，並且會話是被認證的；
· Demand（D）：設置為1，表示發送協議希望操作在查詢模式；設置為0，表示發送協議不區分是否操作在查詢模式，或者表示發送協議不能操作在查詢模式；
· Reserved（R）：在發送時設置為0，在接收時忽略；
· Detect Mult：檢測時間倍數；
· Length：BFD控製報文的長度，單位字節；
· My Discriminator：發送協議產生的一個唯一的、非0鑒別值，用來對兩個協議之間的多個BFD會話進行分離；
· Your Discriminator：從遠端協議接收到的鑒別值 “My Discriminator”，如果沒有收到這個值就返回0；
· Desired Min Tx Interval：本地協議發送BFD控製報文時想要采用的最小間隔，單位毫秒；
· Required Min Rx Interval：本地協議能夠支持的接收兩個BFD控製報文之間的間隔，單位毫秒；
· Required Min Echo Rx Interval：本地協議能夠支持的接收兩個BFD回聲報文之間的間隔，單位毫秒。如果這個值設置為0，則發送協議不支持接收BFD回聲報文；
· Auth Type：BFD控製報文使用的認證類型；
· Auth Len：認證字段的長度，包括認證類型與認證長度字段。
· OSPF與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“OSPF”。
· OSPFv3與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“OSPFv3”。
· IS-IS與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“IS-IS”。
· IPv6 IS-IS與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“IPv6 IS-IS”。
· RIP與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“RIP”。
· 靜態路由與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“靜態路由”。
· BGP與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“BGP”。
· IPv6 BGP與BFD聯動：詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“IPv6 BGP”。
· PIM與BFD聯動：詳細情況請參見“IP組播配置指導”中的“PIM”。
· IPv6 PIM與BFD聯動：詳細情況請參見“IP組播配置指導”中的“IPv6 PIM”。
· MPLS與BFD聯動：詳細情況請參見“MPLS配置指導”中的“MPLS基礎”。
· Track與BFD聯動：詳細情況請參見“可靠性配置指導”中的“Track”。
· IP快速重路由：目前支持快速重路由的有OSPF、RIP、IS-IS和靜態路由。詳細情況請參見“三層技術-IP路由配置指導”中的“OSPF”、“IS-IS”、“RIP”和“靜態路由”。
與BFD相關的協議規範有：
· draft-ietf-bfd-base-09：Protocol Independent Bidirectional Forwarding Detection
· draft-ietf-bfd-v4v6-1hop-10：BFD for IPv4 and IPv6 （Single Hop）
· draft-ietf-bfd-multihop-08：BFD for Multihop Paths
· draft-ietf-bfd-generic-05：Generic Application of BFD
BFD基本功能配置，是配置其他協議和BFD聯動應用的基礎。
在配置BFD基本功能之前，需完成以下任務：
· 配置接口的網絡層地址，使相鄰節點之間網絡層可達
· 配置可支持BFD的路由協議
表1-2 配置BFD基本功能
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操作 |
命令 |
說明 |
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進入係統視圖 |
system-view |
- |
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配置BFD會話建立前的會話模式 |
bfd session init-mode { active | passive } |
可選 缺省情況下，BFD會話建立前的會話模式為active |
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配置多跳BFD控製報文的目的端口號 |
bfd multi-hop destination-port port-number |
可選 缺省情況下，多跳BFD控製報文的目的端口號為4784 |
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配置echo報文源IP地址 |
bfd echo-source-ip ip-address |
可選 需要注意的是，為了避免對端發送大量的ICMP重定向報文造成網絡擁塞，建議不要將BFD echo報文的源IP地址配置為屬於該設備任何一個接口所在網段 |
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進入接口視圖 |
interface interface-type interface-number |
- |
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配置接收echo報文的最小時間間隔 |
bfd min-echo-receive-interval value |
可選 · 主控板型號為LSR1SRP2D1、LSR1SRP2C1或LSR1SRP2C2，缺省情況下，接收BFD echo報文的最小時間間隔為400毫秒 · 主控板型號為LSR1SRP2B1或LSR1SRP2B2，缺省情況下，接收BFD echo報文的最小時間間隔為1000毫秒 |
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配置發送BFD控製報文的最小時間間隔 |
bfd min-transmit-interval value |
可選 · 主控板型號為LSR1SRP2D1、LSR1SRP2C1或LSR1SRP2C2，缺省情況下，BFD控製報文的最小發送時間間隔為400毫秒 · 主控板型號為LSR1SRP2B1或LSR1SRP2B2，缺省情況下，BFD控製報文的最小發送時間間隔為1000毫秒 |
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配置接收BFD控製報文的最小時間間隔 |
bfd min-receive-interval value |
可選 · 主控板型號為LSR1SRP2D1、LSR1SRP2C1或LSR1SRP2C2，缺省情況下，BFD控製報文的最小接收時間間隔為400毫秒 · 主控板型號為LSR1SRP2B1或LSR1SRP2B2，缺省情況下，BFD控製報文的最小接收時間間隔為1000毫秒 |
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配置檢測時間倍數 |
bfd detect-multiplier value |
可選 缺省情況下，檢測時間倍數為5 |
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如圖1-1所示，假如Router A的Desired Min Tx Interval為100毫秒，Required Min Rx Interval為300毫秒，Detect Mult為5；Router B的Desired Min Tx Interval為150毫秒，Required Min Rx Interval為400毫秒，Detect Mult為10。那麼會有以下結果：
· Router A的實際發送時間為Router A發送控製報文的最小時間間隔和Router B接收控製報文的最小時間間隔之間的較大值＝Max（100，400）＝400毫秒。
· Router B的實際發送時間為Router B發送控製報文的最小時間間隔和Router A接收控製報文的最小時間間隔之間的較大值＝Max（150，300）＝300毫秒。
· Router A的實際檢測時間為Router B的檢測時間倍數和Router B的實際發送時間的乘積＝10×300＝3000毫秒。
· Router B的實際檢測時間為Router A的檢測時間倍數和Router A的實際發送時間的乘積＝5×400＝2000毫秒。
· 在BFD會話初始化過程中，通信雙方至少要有一個運行在主動模式才能成功建立起會話。
· 聚合口配置BFD檢測時間較小時，成員口需配置link-delay 0/link-delay msc 0以保證成員端口UP/DOWN不影響BFD會話。
在完成上述配置後，在任意視圖下執行display命令可以顯示配置後BFD的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。
在用戶視圖下執行reset命令可以清除BFD會話的統計信息。
表1-3 BFD顯示和維護
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操作 |
命令 |
|
顯示使能的BFD接口信息 |
display bfd interface [ verbose ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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顯示使能的BFD調試信息開關 |
display bfd debugging-switches [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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顯示BFD會話信息（獨立運行模式） |
display bfd session [ slot slot-number [ all | verbose ] | verbose ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
顯示BFD會話信息（IRF模式） |
display bfd session [ chassis chassis-number slot slot-number [ all | verbose ] | verbose ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
清除BFD會話統計信息（獨立運行模式） |
reset bfd session statistics [ slot slot-number ] |
|
清除BFD會話統計信息（IRF模式） |
reset bfd session statistics [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
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