1 BFD 配置本文所指的路由器代表运行了路由协议的三层设备 BFD 功能中所指的接口为三层口, 包括 VLAN 接口三层以太网端口等三层以太网端口是指被配置为三层模式的以太网端口, 有关以太网端口模式切换的操作, 请参见二层技术 - 以太网交换配置指导中的以太网端口配置 1.1 B

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雹缪
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1 目录 1 BFD 配置 BFD 简介 BFD 工作机制 BFD 报文格式 BFD 支持的应用协议规范配置 BFD 基本功能配置准备配置步骤 BFD 显示和维护 1-7 i

2 1 BFD 配置本文所指的路由器代表运行了路由协议的三层设备 BFD 功能中所指的接口为三层口, 包括 VLAN 接口三层以太网端口等三层以太网端口是指被配置为三层模式的以太网端口, 有关以太网端口模式切换的操作, 请参见二层技术 - 以太网交换配置指导中的以太网端口配置 1.1 BFD 简介为了减小设备故障对业务的影响提高网络的可用性, 设备需要能够尽快检测到与相邻设备间的通信故障, 以便能够及时采取措施, 从而保证业务继续进行现有的故障检测方法主要包括以下几种 : 硬件检测 : 例如通过 SDH(Synchronous Digital Hierarchy, 同步数字系列 ) 告警检测链路故障硬件检测的优点是可以很快发现故障, 但并不是所有介质都能提供硬件检测慢 Hello 机制 : 通常采用路由协议中的 Hello 报文机制这种机制检测到故障所需时间为秒级对于高速数据传输, 例如吉比特速率级, 超过 1 秒的检测时间将导致大量数据丢失 ; 对于时延敏感的业务, 例如语音业务, 超过 1 秒的延迟也是不能接受的并且, 这种机制依赖于路由协议其他检测机制 : 不同的协议有时会提供专用的检测机制, 但在系统间互联互通时, 这样的专用检测机制通常难以部署 BFD(Bidirectional Forwarding Detection, 双向转发检测 ) 就是为了解决上述检测机制的不足而产生的, 它是一套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, 保证邻居之间能够快速检测到通信故障, 从而快速建立起备用通道恢复通信 BFD 工作机制 BFD 提供了一个通用的标准化的介质无关协议无关的快速故障检测机制, 可以为各上层协议如路由协议等统一地快速检测两台路由器间双向转发路径的故障 BFD 在两台路由器上建立会话, 用来监测两台路由器间的双向转发路径, 为上层协议服务 BFD 本身并没有发现机制, 而是靠被服务的上层协议通知其与谁建立会话, 会话建立后如果在检测时间内没有收到对端的 BFD 控制报文则认为发生故障, 通知被服务的上层协议, 上层协议进行相应的处理 1-1

3 1. BFD 工作流程图 1-1 BFD 会话建立流程图 ( 以 OSPF 为例 ) Router A Router B OSPF neighbors OSPF advertises the BFD neighbor relationship BFD neighbors BFD 会话建立过程 : (1) 上层协议通过自己的 Hello 机制发现邻居并建立连接 ; (2) 上层协议在建立了新的邻居关系时, 将邻居的参数及检测参数都 ( 包括目的地址和源地址等 ) 通告给 BFD; (3) BFD 根据收到的参数进行计算并建立邻居图 1-2 BFD 处理网络故障流程图 ( 以 OSPF 为例 ) Router A 5 1 Router B Fault BFD notifies the OSPF link failure Backup link BFD neighbors OSPF neighbors 当网络出现故障时 : (1) BFD 检测到链路 / 网络故障 ; (2) 拆除 BFD 邻居会话 ; (3) BFD 通知本地上层协议进程 BFD 邻居不可达 ; (4) 本地上层协议中止上层协议邻居关系 ; (5) 如果网络中存在备用路径, 路由器将选择备用路径 1-2

4 BFD 草案中没有规定检测的时间精度, 目前支持 BFD 的设备大多数提供的是毫秒级检测 2. BFD 检测方式单跳检测 :BFD 单跳检测是指对两个直连系统进行 IP 连通性检测, 这里所说的单跳是 IP 的一跳多跳检测 :BFD 可以检测两个系统间的任意路径, 这些路径可能跨越很多跳, 也可能在某些部分发生重叠双向检测 :BFD 通过在双向链路两端同时发送检测报文, 检测两个方向上的链路状态, 实现毫秒级的链路故障检测 (BFD 检测 LSP 是一种特殊情况, 只需在一个方向发送 BFD 控制报文, 对端通过其他路径报告链路状况 ) 3. BFD 会话的工作方式控制报文方式 : 链路两端会话通过控制报文交互监测链路状态 Echo 报文方式 : 链路某一端通过发送 Echo 报文由另一端转发回来, 实现对链路的双向监测 4. BFD 运行模式 BFD 会话建立前有两种模式 : 主动模式和被动模式主动模式 : 在建立会话前不管是否收到对端发来的 BFD 控制报文, 都会主动发送 BFD 控制报文 ; 被动模式 : 在建立会话前不会主动发送 BFD 控制报文, 直到收到对端发送来的控制报文在会话初始化过程中, 通信双方至少要有一个运行在主动模式才能成功建立起会话 BFD 会话建立后通信双方均运行在异步模式 : 以异步模式运行的设备周期性地发送 BFD 控制报文, 如果在检测时间内对端没有收到 BFD 控制报文, 则认为会话 down 当 BFD 会话工作于 echo 报文方式时, 不受运行模式控制 5. 动态改变 BFD 参数功能会话建立后, 可以动态协商 BFD 的相关参数 ( 例如最小发送间隔最小接收间隔初始模式报文认证等 ), 两端协议通过发送相应的协商报文后采用新的参数, 不影响会话的当前状态 6. 认证方式 BFD 提供了三种认证方式, 分别是 : Simple: 简单认证 MD5:MD5 认证 SHA1:SHA1 认证 1-3

5 1.1.2 BFD 报文格式 BFD 控制报文封装在 UDP 报文中传送, 对于单跳检测其 UDP 目的端口号为 3784, 对于多跳检测其 UDP 目的端口号为 4784( 也可配置为 3784, 具体参见配置任务 ) BFD echo 报文与 BFD 控制报文格式类似 ( 区别在于字段 Desired Min TX Interval 和 Required Min RX Interval 为空 ), 其 UDP 目的端口号为 3785 报文格式如图 1-3 所示图 1-3 BFD 报文格式图 Vers Diag Sta P F C A D R Detect Mult Length My Discriminator Your Discriminator Desired Min TX Interval Required Min RX Interval Required Min Echo RX Interval Auth Type Auth Len Authentication Data... Vers: 协议的版本号, 协议版本为 1 Diag: 本地会话最后一次从 up 状态转换到其他状态的原因如表 1-1: 表 1-1 Diag 原因描述 Diag 描述 0 无诊断信息 (No Diagnostic) 1 控制检测超时 (Control Detection Time Expired) 2 回声功能失效 (Echo Function Failed) 3 邻居通知会话 down(neighbor Signaled Session Down) 4 转发平面重启 (Forwarding Plane Reset) 5 通道失效 (Path Down) 6 连接通道失效 (Concatenated Path Down) 7 管理 down(administratively Down) 8 反向链路 down(reverse Concatenated Path Down) 9~31 保留位 (Reserved for future use) State(Sta):BFD 会话当前状态, 取值为 :0 代表 AdminDown,1 代表 Down,2 代表 Init, 3 代表 Up Poll(P): 设置为 1, 表示发送方请求进行连接确认, 或者发送请求参数改变的确认 ; 设置为 0, 表示发送方不请求确认 Final(F): 设置为 1, 表示发送方响应一个接收到 P 比特为 1 的 BFD 控制报文 ; 设置为 0, 表示发送方不响应一个接收到 P 比特为 1 的 BFD 控制报文 1-4

6 Control Plane Independent(C): 设置为 1, 表示发送方的 BFD 实现不依赖于它的控制平面 ( 即,BFD 报文在转发平面传输, 即使控制平面失效,BFD 仍然能够起作用 ); 设置为 0, 表示 BFD 报文在控制平面传输 Authentication Present(A): 如果设置为 1, 则表示控制报文包含认证字段, 并且会话是被认证的 Demand(D): 设置为 1, 表示发送方希望操作在查询模式 ; 设置为 0, 表示发送方不区分是否操作在查询模式, 或者表示发送方不能操作在查询模式 Reserved(R): 在发送时设置为 0, 在接收时忽略 Detect Mult: 检测时间倍数即接收方允许发送方发送报文的最大连续丢包数, 用来检测链路是否正常 Length:BFD 控制报文的长度, 单位字节 My Discriminator: 发送方产生的一个唯一的非 0 鉴别值, 用来区分两个协议之间的多个 BFD 会话 Your Discriminator: 接收方收到的鉴别值 My Discriminator, 如果没有收到这个值就返回 0 Desired Min Tx Interval: 发送方发送 BFD 控制报文时想要采用的最小间隔, 单位毫秒 Required Min Rx Interval: 发送方能够支持的接收两个 BFD 控制报文之间的间隔, 单位毫秒 Required Min Echo Rx Interval: 发送方能够支持的接收两个 BFD 回声报文之间的间隔, 单位毫秒如果这个值设置为 0, 则发送不支持接收 BFD 回声报文 Auth Type:BFD 控制报文使用的认证类型 Auth Len: 认证字段的长度, 包括认证类型与认证长度字段 BFD 支持的应用 OSPF 与 BFD 联动 : 详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的 OSPF OSPFv3 与 BFD 联动 : 详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的 OSPFv3 IS-IS 与 BFD 联动 : 详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的 IS-IS IPv6 IS-IS 与 BFD 联动 : 详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的 IPv6 IS-IS 静态路由与 BFD 联动 : 详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的静态路由 BGP 与 BFD 联动 : 详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的 BGP IPv6 BGP 与 BFD 联动 : 详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的 IPv6 BGP PIM 与 BFD 联动 : 详细情况请参见 IP 组播配置指导中的 PIM IPv6 PIM 与 BFD 联动 : 详细情况请参见 IP 组播配置指导中的 IPv6 PIM Track 与 BFD 联动 : 详细情况请参见可靠性配置指导中的 Track IP 快速重路由 : 目前支持快速重路由的有 OSPF RIP IS-IS 和静态路由详细情况请参见三层技术 -IP 路由配置指导中的 OSPF IS-IS RIP 和静态路由 1-5

7 对于 S3600V2 SI 系列交换机, 目前仅支持静态路由 Track 与 BFD 联动对于 S3600V2 SI 系列交换机, 目前支持快速重路由的只有 RIP 和静态路由协议规范与 BFD 相关的协议规范有 : RFC 5880:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) RFC 5881:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for IPv4 and IPv6 (Single Hop) RFC 5882:Generic Application of Bidirectional Forwarding Detection (BFD) RFC 5883:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for Multihop Paths 1.2 配置 BFD 基本功能 BFD 基本功能配置, 是配置其他协议和 BFD 联动应用的基础配置准备在配置 BFD 基本功能之前, 需完成以下任务 : 配置接口的网络层地址, 使相邻节点之间网络层可达配置可支持 BFD 的路由协议配置步骤表 1-2 配置 BFD 基本功能操作命令说明进入系统视图 system-view - 配置 BFD 会话建立前的会话模式配置多跳 BFD 控制报文的目的端口号配置 echo 报文源 IP 地址进入接口视图 bfd session init-mode { active passive } bfd multi-hop destination-port port-number bfd echo-source-ip ip-address interface interface-type interface-number 可选缺省情况下,BFD 会话建立前的会话模式为 active 可选缺省情况下, 多跳 BFD 控制报文的目的端口号为 4784 可选需要注意的是, 为了避免对端发送大量的 ICMP 重定向报文造成网络拥塞, 建议不要将 BFD echo 报文的源 IP 地址配置为属于该设备任何一个接口所在网段 - 1-6

8 操作命令说明配置接收 echo 报文的最小时间间隔配置发送 BFD 控制报文的最小时间间隔配置接收 BFD 控制报文的最小时间间隔配置检测时间倍数配置接口的认证方式 bfd min-echo-receive-interval value bfd min-transmit-interval value bfd min-receive-interval value bfd detect-multiplier value bfd authentication-mode { md5 key-id [ cipher ] key sha1 key-id [ cipher ] key simple key-id [ cipher ] password } 可选请参见 BFD 报文格式中的参数 Required Min Echo Rx Interval 缺省情况下, 接收 echo 报文的最小时间间隔为 400 毫秒可选请参见 BFD 报文格式中的参数 Desired Min Tx Interval 缺省情况下, 发送 BFD 控制报文的最小时间间隔为 400 毫秒可选请参见 BFD 报文格式中的参数 Required Min Rx Interval 缺省情况下, 接收 BFD 控制报文的最小时间间隔为 400 毫秒可选请参见 BFD 报文格式中的参数 Detect Mult 缺省情况下, 检测时间倍数为 5 可选缺省情况下, 接口为不认证方式如图 1-1 所示, 假如 Router A 的 Desired Min Tx Interval 为 100 毫秒,Required Min Rx Interval 为 300 毫秒,Detect Mult 为 5;Router B 的 Desired Min Tx Interval 为 150 毫秒,Required Min Rx Interval 为 400 毫秒,Detect Mult 为 10 那么会有以下结果: Router A 的实际发送时间为 Router A 发送控制报文的最小时间间隔和 Router B 接收控制报文的最小时间间隔之间的较大值 =Max(100,400)=400 毫秒 Router B 的实际发送时间为 Router B 发送控制报文的最小时间间隔和 Router A 接收控制报文的最小时间间隔之间的较大值 =Max(150,300)=300 毫秒 Router A 的实际检测时间为 Router B 的检测时间倍数和 Router B 的实际发送时间的乘积 = =3000 毫秒 Router B 的实际检测时间为 Router A 的检测时间倍数和 Router A 的实际发送时间的乘积 =5 400=2000 毫秒 1.3 BFD 显示和维护在完成上述配置后, 在任意视图下执行 display 命令可以显示配置后 BFD 的运行情况, 通过查看显示信息验证配置的效果在用户视图下执行 reset 命令可以清除 BFD 会话的统计信息 1-7

9 表 1-3 BFD 显示和维护操作显示使能的 BFD 接口信息显示使能的 BFD 调试信息开关显示 BFD 会话信息命令 display bfd interface [ verbose ] [ { begin exclude include } regular-expression ] display bfd debugging-switches [ { begin exclude include } regular-expression ] display bfd session [ slot slot-number [ all verbose ] verbose ] [ { begin exclude include } regular-expression ] 清除 BFD 会话统计信息 reset bfd session statistics [ slot slot-number ] 1-8

1 BFD 配置本文所指的路由器代表运行了路由协议的三层设备 BFD 功能中所指的接口为三层口, 包括 VLAN 接口三层以太网端口等三层以太网端口是指被配置为三层模式的以太网端口, 有关以太网端口模式切换的操作, 请参见二层技术 - 以太网交换配置指导中的以太网端口配置 1.1 B

1 BFD 配置本文所指的路由器代表运行了路由协议的三层设备 BFD 功能中所指的接口为三层口, 包括 VLAN 接口三层以太网端口等三层以太网端口是指被配置为三层模式的以太网端口, 有关以太网端口模式切换的操作, 请参见二层技术 - 以太网交换配置指导中的以太网端口配置 1.1 B 目录 1 BFD 配置... 1-1 1.1 BFD 简介... 1-1 1.1.1 BFD 工作机制...1-1 1.1.2 BFD 报文格式...1-3 1.1.3 BFD 支持的应用... 1-5 1.1.4 协议规范... 1-5 1.2 配置 BFD 基本功能...1-5 1.2.1 配置准备... 1-6 1.2.2 配置步骤... 1-6 1.3 BFD 显示和维护... 1-7 i