張宗明

摘 要：本文以BFD為主要研究對象，作為通信故障的檢測方式，它以檢測速度較快被廣泛應(yīng)用。本文從IP承載網(wǎng)對BFD for OSPF和BFD for VRRP進行應(yīng)用檢測部署分析。

關(guān)鍵詞：IP承載網(wǎng)；BFD；VRRP；OSPF

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化的大量應(yīng)用，快速檢測IP承載網(wǎng)故障的要求急需被滿足，本文中提到的BFD對于IP承載網(wǎng)的故障檢測，能夠達到所需要的速度，有效彌補實際運行中檢測方面的不足，而且能夠輔助網(wǎng)絡(luò)實踐語音、視頻等多媒體點播業(yè)務(wù)有效傳輸，進而為IP承載網(wǎng)客戶提供可靠性、操作性、適用性較高的實時業(yè)務(wù)。

1 BFD技術(shù)簡介

⑴技術(shù)概述。BFD技術(shù)是一個較為簡單的“HELLO”協(xié)議。在技術(shù)方面，BFD與現(xiàn)有比較著名的，應(yīng)用于路由協(xié)議中的鄰居檢測技術(shù)部分較為相似。一對系統(tǒng)周期性的發(fā)送技術(shù)檢測報文，利用其建立起的有效會話通道，一旦其中一個系統(tǒng)在一定時間內(nèi)并沒有受到另外一個系統(tǒng)傳輸?shù)膱笪?，那么就定性為相鄰系統(tǒng)的會話雙向通道某一部分出現(xiàn)了故障。在一些條件因素影響下，為了適當(dāng)?shù)臏p少負荷，兩端系統(tǒng)會話傳輸速率需要輔助協(xié)商。BFD技術(shù)的檢測時間是可以根據(jù)實際的情況進行調(diào)整的，它的靈活程度可以適用于不同協(xié)議提出的要求。

⑵報文格式。UDP報文是BFD發(fā)送的檢測報文格式，可以將兩種類型的報文做定義，分別是回聲報文、控制報文。兩者當(dāng)中的控制報文，是可以定義協(xié)議中的版本號、最小BFD報文發(fā)送間隔（本地支持）、最小BFD報文接收間隔（本地支持）、最小Echo報文接收間隔（本地支持）、以及認(rèn)證長度及類型等，同時還會在報文中攜帶標(biāo)識性的信息。關(guān)于回聲報文的格式，BFD協(xié)議并沒有具體定義，但是回聲報文的具體格式是單一與本地信息相關(guān)的，系統(tǒng)遠端只要將回聲報文返回在反向通道上，本地系統(tǒng)就會根據(jù)報文中相對應(yīng)的內(nèi)容將其分離到標(biāo)準(zhǔn)的會話中。

⑶工作模式。BFD技術(shù)協(xié)議中對實現(xiàn)雙向檢測機制進行了描述，其工作模式細分為兩種模式：異步模式與查詢模式，以下是針對兩種工作模式進行的實用性分析。

異步模式工作狀態(tài)中，兩端系統(tǒng)之間發(fā)送BFD控制包具有周期性，在一定時間內(nèi)，如果一段系統(tǒng)并沒有收到另外一段系統(tǒng)傳輸?shù)腂FD控制報文，那么就會宣布會話“DOWN”。查詢模式工作狀態(tài)中，每一個系統(tǒng)都會假定有固定且獨立的方式進行確認(rèn)是否與其他系統(tǒng)相連接。在這樣的情況下建立BFD會話，會話正常工作之后系統(tǒng)就會自動停止傳輸BFD控制報文，除非當(dāng)中某一系統(tǒng)需要顯示地驗證連接，在這種需求出現(xiàn)的情況下，系統(tǒng)就會傳送較短系列的的一個BFD控制包，在有效的檢測時間內(nèi)，并沒有受到報文返回的話，那么就會宣布會話“DOWN”，一旦在有效時間內(nèi)收到回應(yīng)報文的話，協(xié)議就會保持沉默。

查詢模式的工作優(yōu)勢是能夠使系統(tǒng)的負載減輕，使通路帶寬得到有效節(jié)省，查詢模式的工作劣勢是系統(tǒng)發(fā)端決定檢測時間，缺乏周期性，如果通路的環(huán)回時間過程的話，那么極易容易引起故障誤判，所以查詢模式在工作中存在一定的局限。

2 BFD for OSPF測試

此次測試試驗研究采用的是IP承載網(wǎng)口字型拓撲結(jié)構(gòu)、匯聚層路由器兩臺、接入層路由器兩臺，使之在OSPF協(xié)議上進行業(yè)務(wù)承載，網(wǎng)絡(luò)工作中兩種路由器設(shè)備同期運行OPSF協(xié)議進程。對于是否部署B(yǎng)FD協(xié)議進行兩次實驗，通過測試發(fā)現(xiàn)，BFD是否部署對路由器更新是沒有任何影響的，進過分析得出，這種現(xiàn)象產(chǎn)生是因為此次BFD for OSPF測試中使用的設(shè)備之間經(jīng)過的傳輸設(shè)備，開啟了ALS激光器自動關(guān)斷，其導(dǎo)致的結(jié)果是系統(tǒng)設(shè)備一段不發(fā)光的狀態(tài)下，另一端設(shè)備能夠立即感知，隨之將端口設(shè)置成“DOWN”，解除路由器更新，最后總結(jié)出此次試驗中 BFD for OSPF部署對前后網(wǎng)絡(luò)倒換的檢測時間幾乎相同，不存在明顯的變化。

3 BFD for VRRP測試

此次實驗使用兩臺接入層路由器，在系統(tǒng)兩端部署B(yǎng)FD檢測，規(guī)定檢測時間的間隔是50ms，接入層路由器斷連以及出發(fā)VRRP倒換過程用BFD協(xié)議進行檢測，實驗中主用接入層路由器宕機時，備用的接入層路由器能夠迅速以BFD協(xié)議檢測鏈路出現(xiàn)中斷，從而激發(fā)VRRP協(xié)議進行系統(tǒng)設(shè)備倒換，用最短的時間恢復(fù)承載業(yè)務(wù)。實驗中選擇出一端作為源路由，連接其他路由接口業(yè)務(wù)并進行“ping”測試，重啟支線預(yù)選路由檢測BFD for VRRP時間以及VRRP倒換時間。

經(jīng)過實驗結(jié)果分析，VRRP協(xié)議方案部署標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下，協(xié)議仍然需要較長的時間進行檢查心跳中斷，致使整體業(yè)務(wù)倒換的時間花費3.4s；但是實驗中部署B(yǎng)FD for VRRP協(xié)議之后，VRRP整體業(yè)務(wù)倒換的時間僅僅需要400ms，兩個實驗結(jié)果相對比來看，BFD for VRRP協(xié)議對IP承載網(wǎng)的性能做到了有效提升。

4 結(jié)論

當(dāng)前是網(wǎng)絡(luò)信息化的時代，IP網(wǎng)絡(luò)的承載業(yè)務(wù)種類非常豐富，社會大眾對IP網(wǎng)絡(luò)的需求隨之提高，承載網(wǎng)絡(luò)的特征中，可靠性是最受大眾關(guān)注的，同時也是IP承載網(wǎng)需要加固的特性課題。文章在介紹BFD技術(shù)實驗測試結(jié)果中，可以明顯看出在沒有其他硬件輔助的情況下，BFD對VRRP整體業(yè)務(wù)的倒換是具有明顯幫助作用的，這也說明了BFD能夠有效的提高IP承載網(wǎng)絡(luò)的可靠性。電信級網(wǎng)絡(luò)部署中，如果能夠根據(jù)實際需求部署B(yǎng)FD協(xié)議技術(shù)的話，能夠最大程度的實現(xiàn)提升IP承載網(wǎng)可靠性的工作目標(biāo)。

[參考文獻]

[1]D.Kat z，D.Ward.BFD for IPv4 and IPv6（Single Hop）.Daraf tie-02.[S].2011，<3）.

[2]D.Kat z，D.Ward.Bidirectional Forwarding Detection.daraf tie base-02.[S].2011，<3）.

[3]龔鐵柱.一種基于BFD檢測的IP快速重路山解決方案[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，（10）.