1、BFD 基本原理,Page 2,培训内容,BFD协议诞生背景 BFD检测原理 BFD配置方法 BFD测试中常见问题分析,Page 3,BFD协议诞生背景,网络设备要求对相邻系统之间通信故障进行快速检测，在出现故障时可 以更快的建立起替代通道或倒换到其他链路。一些硬件如SDH等可以提供这个功能，但是对于很多硬件或者软件无法提供这个功能，比如以太网。还有一些设备上无法实现路径检测，比如转发引擎或者接口等；对于端到端的检测，在目前的网络一般采用慢Hello机制，尤其在路由协议中，在没有硬件帮助下，检测时间会很长（例如：OSPF需要2秒的检测时间，ISIS需要1秒的检测时间）。,Page 4,BFD协
2、议诞生背景,BFD对转发引擎之间通道故障提供轻负荷、反应快速的检测。这些故障包括接口，数据链路，甚至可能是转发引擎本身。BFD提供一个单一的机制，它能够用来对任何媒介、任何协议层进行实时地检测，并且检测的时间与开销范围比较宽,Page 5,BFD检测原理,BFD（Bidirectional Forwarding Detection ）: 双向转发检测BFD实施在系统的业务层上，使检测更专注于业务报文转发的连通性BFD可以运行在任何数据协议的顶层，对不同层次的网络提供检测BFD能够在系统之间的任何类型通道上进行故障检测,Page 6,BFD检测原理,BFD报文结构,必选,可选,协议的版本号，目前
3、版本号为,当前BFD会话的状态。 Values are:0 - AdminDown1 - Down2 - Init3 - Up,Poll，设置为1，表示发送系统请求进行连接确认，或者发送请求参数改变的确认；设置为0，表示发送系统不请求确认,Final ，设置为1，表示发送系统响应一个接收到P比特为1的BFD包；设置为0，表示发送系统不响应一个P比特为1的包,Control Plane Independent， 设置为1，表示发送系统的BFD实现不依赖于它的控制平面（即BFD报文在转发平面传输，所以即使控制平面失效了，BFD仍然能够起作用）；设置为0，表示BFD报文在控制平面传输,Authent
4、ication Present ，设置为1，表示控制报文包含认证字段，并且会话是被认证的,Demand， 设置为1，表示发送系统希望操作在查询模式；设置为0，表示发送系统不希望操作在查询模式，或者表示发送系统不能操作在查询模式,Reserved ，在发送时设置为0，在接收时忽略,Detect time multiplier，检测时间倍数。,BFD控制报文的长度，单位为字节,给出本地系统最后一次会话down的原因。 Values are: 0 - No Diagnostic 1 - Control Detection Time Expired 2 - Echo Function Failed 3
5、 - Neighbor Signaled Session Down 4 - Forwarding Plane Reset 5 - Path Down 6 - Concatenated Path Down 7 - Administratively Down 8 - Reverse Concatenated Path Down 9-31 - Reserved for future use,发送系统产生的一个唯一的、非0鉴别值，用来对两个系统之间的多个BFD会话进行分离,从远端系统接收到的鉴别值，这个域直接返回接收到的“My Discriminator”，如果不知道这个值就返回0,本地系统发送BFD
6、控制报文时想要采用的最小间隔，单位为微秒,本地系统能够支持的接收两个BFD控制报文之间的间隔，单位为微秒,本地系统能够支持的接收两个BFD回声报文之间的间隔，单位为微秒。如果这个值设置为0，则发送系统不支持接收BFD回声报文,BFD控制报文使用的认证类型。0 - Reserved1 - Simple Password2 - Keyed MD53 - Meticulous Keyed MD54 - Keyed SHA15 - Meticulous Keyed SHA16-255 - Reserved for future use,认证字段的长度，包括认证类型与认证长度字段，单位为字节,认证数据,
7、Page 7,BFD检测原理,BFD有两种操作模式和一种功能： 异步模式/查询模式,回声功能,Page 8,BFD检测原理,BFD的主要操作模式称为异步模式。在这种模式，系统之间相互周期性地发送BFD控制包，如果某个系统连续几个周期没有收到对端发送的报文，就认为会话为“Down”了。 BFD的第二种操作模式称为查询模式。查询模式下，会话两端通过3次握手建立起连接，一旦一个BFD会话建立并UP，系统停止发送BFD控制包，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，系统发送一个短系列的BFD控制包（由P和F比特控制“握手”的实现），然后，协议再次保持沉默。 两种模式的一个辅助功
8、能是回声功能。当回声功能激活时，一个BFD回声包流按照如下方式发送：本地发送一个BFD回声包流，远端系统通过它的转发通道将它们环回回来。如果连续几个回声包都没有接收到，会话就被宣布为“Down”。回声功能可以与异步模式或者查询模式一起使用。由于回声功能处理检测的任务，因此BFD控制包周期性发送的速率可以降低（异步模式下）或者完全取消发送BFD控制包（查询模式下）。,Page 9,C07新增处理,BFD for 逻辑接口检测 BFD 组播检测 BFD动态触发BGP OSPFISIS,Page 10,BFD FOR 逻辑口处理,VRP支持对以下类型链路的BFD单跳检测： 三层物理接口 以太子接口：
9、包括Eth-Trunk子接口。 对于一个物理以太口有多个子接口的情况，BFD会话可以独立建立在各个子接口上和此物理以太口上。 IP-Trunk IP-Trunk链路 IP-Trunk成员链路 检测Trunk成员口与检测Trunk口的BFD会话互相独立，可同时检测。 Eth-Trunk 二层Eth-Trunk链路 二层Eth-Trunk成员链路 三层Eth-Trunk链路 三层Eth-Trunk成员链路 检测Trunk成员口与检测Trunk口的BFD会话互相独立，可同时检测。 VALNIF VLAN以太成员链路 VLAN以太子接口成员链路 VLANIF接口 检测VLANIF与检测VLANIF成员
10、口的BFD会话相互相独立，可同时检测,Page 11,动态BFD,BFD使用本地标识符（Local Discriminator）和远端标识符（Remote Discriminator）区分同一对系统之间的多个BFD会话。 VRP支持静态配置BFD会话和动态触发建立BFD会话。 对于静态配置的BFD会话，其本地、远端标识符都通过手工配置。 对于动态触发建立的BFD会话，VRP5.30实现动态标识符功能，包括： 动态分配本端标识符 自学习远端标识符,Page 12,BFD FOR VRRP,BFD for VRRP 使用BFD检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况，触发VRRP快速切换。,
11、Page 13,BFD FOR 静态路由,BFD触发快速重路由 l BFD for LDP FRR 对于MPLS采用软件转发的产品，例如NE16E/08E/05路由器，可以通过BFD检测被保护的接口，触发LDP FRR切换。 l BFD for IP FRR以及BFD for VPN FRR 在NE5000E、NE80E以及NE40E路由器中，通过BFD检测故障的上报，可以触发IP FRR以及VPN FRR。BFD for静态路由 静态路由自身没有检测机制，当网络发生故障时需要管理员介入。 使用BFD for静态路由特性，可以利用BFD会话检测对公网IPv4静态路由的状态。路由管理系统根据BF
12、D会话的状态决定静态路由是否可用。,Page 14,BFD FOR ISIS,BFD for IS-IS VRP支持使用静态配置的BFD会话对IS-IS邻居关系进行检测。 通过BFD检测IS-IS邻居节点间的链路故障，快速报告给IS-IS协议，从而触发IS-IS路由快速收敛。由于ISIS只能建立单跳邻居，BFD只对IS-IS邻居间的单跳链路进行检测。,Page 15,BFD FOR BGP OSPF,BFD for OSPF/BGP VRP支持OSPF和BGP协议动态创建和删除BFD会话。 l 当路由协议邻居建立成功时，路由协议通过路由管理模块通知BFD建立BFD会话，对路由协议的邻居关系进行
13、快速检测。BFD会话的检测参数由路由协议设置 l 当BFD会话检测到故障时，状态变为Down，BFD通过路由管理模块触发路由收敛。一般的路由协议基于Hello报文的KeepAlive机制职能实现秒级检测，而BFD检测是毫秒级，采用10ms检测周期，3倍检测间隔时，可以在50ms内通报协议故障，因此能够提高路由的收敛速度。 l 当邻居状态不可达时，路由协议通过路由管理模块通知BFD删除相应会话,Page 16,BFD检测原理,BFD状态机迁移图,Down,Init,Up,Up,Init,Down Timer,Init,Up,Init,Up,Down,Timer,Down,AdminDown,xx
14、,- 会话当前状态,Up/Init/down/Timer 收到的报文或操作,Page 17,BFD检测原理,三次握手-建立连接,Page 18,BFD检测原理,BFD参数协商 会话标识符的学习 检测模式的协商 发送/接收报文能力的协商(Tx/Rx)- 实际报文发送周期 = max(本端min-tx-interval，对端min-rx-interval)- 实际报文接收周期 = max(对端min-tx-interval，本端min-rx-interval) 检测周期的协商 异部模式下：检测周期 =对端检测倍数DM(检测倍数) * max (对端min-tx-interval，本端min-rx-
15、interval) 查询模式下：检测周期 =本端检测倍数DM(检测倍数) * max (对端min-tx-interval，本端min-rx-interval).,Page 19,BFD检测原理,动态修改检测参数 检测倍数（DM）的修改,A,B,命令行修改DM 查询模式下 修改检测周期,P = 1,P = 1,P = 0 ， F = 1,接收参收更新 异部模式下修改检测周期,P = 0,Page 20,BFD检测原理,最小发送间隔（Tx）的修改异步模式下增大发送间隔,A,B,T1 命令行增加发送间隔,T3 接收参数更新扩大发送间隔,原发包间隔,增加后的发包间隔,T,P = 1,T2 接收参数更
16、新扩大检测周期,P = 0 ， F = 1,P = 1,P = 0,P = 0 ， F = 1,P = 0 ， F = 0,原发包间隔,Page 21,BFD检测原理,最小发送间隔（Tx）的修改异步模式下缩小发送间隔,A,B,T1 命令行增加发送间隔,T3,缩小后的发包间隔,T,P = 1,T2 接收参数更新缩小检测周期,P = 0 ， F = 1,P = 1,P = 0,P = 0 ， F = 1,P = 0 ， F = 0,原发包间隔,P = 1,Page 22,BFD检测原理,最小接收间隔（Rx）的修改异步模式下增大接收间隔,A,B,T1 命令行增加接收间隔，立即更新检测周期,T,T2
17、接收参数更新扩大发送间隔,原接收间隔,P = 1,P = 1,P = 0 ，F = 1,原发送间隔,原发送间隔,P = 0,扩大后的发送间隔,P = 0 ，F = 1,P = 0 ，F = 0,Page 23,BFD检测原理,最小接收间隔（Rx）的修改异步模式下减小接收间隔,A,B,T1 命令行减小接收间隔,T2 接收参数更新减小发送间隔,原接收间隔,原发送间隔,减小后的发送间隔,原发送间隔,P = 1,P = 1,P = 0,P = 0 ，F = 1,P = 0 ，F = 1,T3 接收参数更新减小接收间隔,P = 0 ，F = 0,Page 24,BFD检测原理,BFD协议扩展：为了防止瞬
18、断对BFD检测的影响，引入了PS（保护倒换）中的WTR(Wait To Restore)的概念。当BFD检测链路DOWN时，迅速通知应用。当重新检测到UP时，需经过WTR时长，如链路保持UP才通知应用。,Page 25,BFD配置方法,说明：以下所有命令均为VRPV5R3版本的命令行格式 使能/去使能BFD：undo bfde.g. 全局使能BFDQuidwaybfd配置BFD绑定：bfd cfg-name bind peer-ip ip-address interface interface-name interface-type interface-numbere.g. Quidway b
19、fd test bind peer-ip 1.1.2.2 interface pos 2/0/0,Page 26,进入BFD视图：bfd cfg-namee.g. 进入bfd test视图Quidwaybfd test配置标识符：discriminator local discr-value | remote discr-value e.g. Quidway-bfd-session-test discriminator local 1Quidway-bfd-session-test discriminator remote 1配置收发报文能力：min-tx-interval interval
20、/ min-rx-interval intervale.g. Quidway-bfd-session-test min-tx-interval 100Quidway-bfd-session-test min-rx-interval 100,BFD配置方法,Page 27,配置检测倍数：detect-multiplier multipliere.g.Quidway-bfd-session-test detect-multiplier 4配置检测模式：demande.g. 配置检测为查询模式Quidway-bfd-session-test demand配置报文优先级：tos-exp tos-val
21、ue e.g. Quidway-bfd-session-test tos-exp 5,BFD配置方法,Page 28,配置wtr时长：wtr wtr-intervale.g. 配置WTR时长为60分钟Quidway-bfd-session-test wtr 60提交配置，使配置生效：commite.g. Quidway-bfd-session-test commit暂停BFD缺陷检测：undo shutdown e.g. Quidway-bfd-session-test shutdown,BFD配置方法,Page 29,BFD配置方法,说明：以下命令为BFD维护命令 显示BFD配置信息：dis
22、play bfd configuration all | name cfg-name 显示BFD会话信息：display bfd session all | discriminator discr-value verbose slot slot-id 显示BFD接口信息：display bfd interface interface-type interface-number 显示BFD统计信息：display bfd statistics session all | discriminator discr-value slot slot-id BFD调试信息开关 undo debugging
23、 bfd all | defect-detect | error | event | fsm | ha | packet | process | product-interface | session-management | timer ,Page 30,BFD测试中常见问题分析,常见命令行提示错误信息,Answer:此会话名称已使用，请重新设置一个会话名称,Answer:此标识符已被使用，请重新设置一个标识符；或该会话已经配置了本地/对端标识符，不需要重复配置。如果想修改，需要删除此会话，重新配置,Answer : Peer-ip非法,Answer : 使能接口下的BFD能力时需要事先使能
24、全局BFD能力,Answer : 会话绑定的接口需要事先使能接口下的BFD能力,Answer: 无法找到到Peer-ip的路由，配置保留，但会话无法建立,Page 31,BFD测试中常见问题分析,常见命令行提示错误信息,Answer : 配置或会话数目已达到PAF/LCS上限，无法继续配置。PAF/LCS各产品支持数目不同，查看方法：,全局最大配置数 全局最大会话数 全局最大接口数 每接口板最大会话数 最小支持检测周期 最小支持查询模式周期 协商报文发送周期,值得注意的是，多数情况下，全局最大配置数会大于全局最大会话数及每接口板最大会话数。当会话数达到最大值时，仍可以继续进行配置，会出现上述提
25、示信息，配置保留，但会话无法建立。,Answer : 正处于BFD全局删除状态，请稍后再进行BFD操作。如配置的BFD较多，在进行全局undo bfd，接口下undo bfd等操作时，会需要较长的时间进行会话的删除。为保证功能正常，在全局删除状态时，不能进行任何BFD操作,Page 32,BFD测试中常见问题分析,为什么我通过命令行修改了某会话配置，可是这个新配置并不生效？,Answer: 修改配置后，视图下的commit标志被清除，表示当前配置并未生效。需要重新commit，才能使修改后的配置生效,Page 33,BFD测试中常见问题分析,为什么某一会话的状态不断发生振荡？,Answer:路
26、由器MPLS_2上的2个会话都对应到MPLS_3上的一个会话，后者在与MPLS_2上的第一个会话协商UP后又收到MPLS_2的第二个会话发送的DOWN报文，导致会话DOWN。根据协议，BFD报文只根据报文中的your discriminator进行分离。所以，需要手工保证配置在全网络中的配置的一致性和唯一性,Page 34,BFD测试中常见问题分析,显示命令中的slot关键字是什么意思？,Answer: slot是为了区分显示主控板和接口板上的信息。如加入板号，则显示的是接口板上的信息。对于一些信息（如会话报文统计信息），主控板与接口板上的数据不是实时同步的，区分显示可以在发生问题时更加方便有
27、效地收集数据进行定位。,重启路由器或重启接口板后，为什么有时明明看见有BFD配置(display bfd configuration)却看不见有会话建立起来(display bfd session)？,Answer: BFD每分钟会刷新所有配置，为已提交但并未建立起会话的配置尝试重新建立会话。重启路由器或接口板，BFD不会立即建立会话，请稍等片刻，在所有接口UP一分钟后，满足建立条件的配置会陆续建立起会话,Page 35,BFD测试中常见问题分析,为什么有时接口板的会话状态明明已经UP，主控板上却仍然是DOWN ，BFD的应用也没有对UP做相应处理？,Answer : 请检查一下是否为会话配置了WTR。如配置了WTR，接口板上检测到会话UP后，会经过WTR时长，才同步到主控板并通知各应用,陆续补充中，欢迎提问。,Page 36,Thanks！,
