IP承载网BFD应用研究

张宗明

摘 要：本文以BFD为主要研究对象，作为通信故障的检测方式，它以检测速度较快被广泛应用。本文从IP承载网对BFD for OSPF和BFD for VRRP进行应用检测部署分析。

关键词：IP承载网；BFD；VRRP；OSPF

随着网络信息化的大量应用，快速检测IP承载网故障的要求急需被满足，本文中提到的BFD对于IP承载网的故障检测，能够达到所需要的速度，有效弥补实际运行中检测方面的不足，而且能够辅助网络实践语音、视频等多媒体点播业务有效传输，进而为IP承载网客户提供可靠性、操作性、适用性较高的实时业务。

1 BFD技术简介

⑴技术概述。BFD技术是一个较为简单的“HELLO”协议。在技术方面，BFD与现有比较著名的，应用于路由协议中的邻居检测技术部分较为相似。一对系统周期性的发送技术检测报文，利用其建立起的有效会话通道，一旦其中一个系统在一定时间内并没有受到另外一个系统传输的报文，那么就定性为相邻系统的会话双向通道某一部分出现了故障。在一些条件因素影响下，为了适当的减少负荷，两端系统会话传输速率需要辅助协商。BFD技术的检测时间是可以根据实际的情况进行调整的，它的灵活程度可以适用于不同协议提出的要求。

⑵报文格式。UDP报文是BFD发送的检测报文格式，可以将两种类型的报文做定义，分别是回声报文、控制报文。两者当中的控制报文，是可以定义协议中的版本号、最小BFD报文发送间隔（本地支持）、最小BFD报文接收间隔（本地支持）、最小Echo报文接收间隔（本地支持）、以及认证长度及类型等，同时还会在报文中携带标识性的信息。关于回声报文的格式，BFD协议并没有具体定义，但是回声报文的具体格式是单一与本地信息相关的，系统远端只要将回声报文返回在反向通道上，本地系统就会根据报文中相对应的内容将其分离到标准的会话中。

⑶工作模式。BFD技术协议中对实现双向检测机制进行了描述，其工作模式细分为两种模式：异步模式与查询模式，以下是针对两种工作模式进行的实用性分析。

异步模式工作状态中，两端系统之间发送BFD控制包具有周期性，在一定时间内，如果一段系统并没有收到另外一段系统传输的BFD控制报文，那么就会宣布会话“DOWN”。查询模式工作状态中，每一个系统都会假定有固定且独立的方式进行确认是否与其他系统相连接。在这样的情况下建立BFD会话，会话正常工作之后系统就会自动停止传输BFD控制报文，除非当中某一系统需要显示地验证连接，在这种需求出现的情况下，系统就会传送较短系列的的一个BFD控制包，在有效的检测时间内，并没有受到报文返回的话，那么就会宣布会话“DOWN”，一旦在有效时间内收到回应报文的话，协议就会保持沉默。

查询模式的工作优势是能够使系统的负载减轻，使通路带宽得到有效节省，查询模式的工作劣势是系统发端决定检测时间，缺乏周期性，如果通路的环回时间过程的话，那么极易容易引起故障误判，所以查询模式在工作中存在一定的局限。

2 BFD for OSPF测试

此次测试试验研究采用的是IP承载网口字型拓扑结构、汇聚层路由器两台、接入层路由器两台，使之在OSPF协议上进行业务承载，网络工作中两种路由器设备同期运行OPSF协议进程。对于是否部署BFD协议进行两次实验，通过测试发现，BFD是否部署对路由器更新是没有任何影响的，进过分析得出，这种现象产生是因为此次BFD for OSPF测试中使用的设备之间经过的传输设备，开启了ALS激光器自动关断，其导致的结果是系统设备一段不发光的状态下，另一端设备能够立即感知，随之将端口设置成“DOWN”，解除路由器更新，最后总结出此次试验中 BFD for OSPF部署对前后网络倒换的检测时间几乎相同，不存在明显的变化。

3 BFD for VRRP测试

此次实验使用两台接入层路由器，在系统两端部署BFD检测，规定检测时间的间隔是50ms，接入层路由器断连以及出发VRRP倒换过程用BFD协议进行检测，实验中主用接入层路由器宕机时，备用的接入层路由器能够迅速以BFD协议检测链路出现中断，从而激发VRRP协议进行系统设备倒换，用最短的时间恢复承载业务。实验中选择出一端作为源路由，连接其他路由接口业务并进行“ping”测试，重启支线预选路由检测BFD for VRRP时间以及VRRP倒换时间。

经过实验结果分析，VRRP协议方案部署标准的状态下，协议仍然需要较长的时间进行检查心跳中断，致使整体业务倒换的时间花费3.4s；但是实验中部署BFD for VRRP协议之后，VRRP整体业务倒换的时间仅仅需要400ms，两个实验结果相对比来看，BFD for VRRP协议对IP承载网的性能做到了有效提升。

4 结论

当前是网络信息化的时代，IP网络的承载业务种类非常丰富，社会大众对IP网络的需求随之提高，承载网络的特征中，可靠性是最受大众关注的，同时也是IP承载网需要加固的特性课题。文章在介绍BFD技术实验测试结果中，可以明显看出在没有其他硬件辅助的情况下，BFD对VRRP整体业务的倒换是具有明显帮助作用的，这也说明了BFD能够有效的提高IP承载网络的可靠性。电信级网络部署中，如果能够根据实际需求部署BFD协议技术的话，能够最大程度的实现提升IP承载网可靠性的工作目标。

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