双向转发检测诊断路由器转发故障

路由器教程 2023-01-19

IP网络在设计上无法在不到1秒的时间内恢复故障，但是，VoIP等应用对迅速故障检测和恢复提出了越来越高的要求。一种叫做双向转发检测(BFD)的新协议将帮助解决这个问题，提高故障检测与恢复速度。作为一项IETF草案标准，BFD提供一种检测链路或系统转发传输流能力的简单方法。

多层检测

BFD是从基础传输技术中经过逐步发展而来的，因此它可以检测网络各层的故障。它可以用于检测以太网、多协议标记交换(MPLS)路径、普通路由封装以及IPSec隧道在内的多种类型的传输正确性。

从本质上讲，BFD是一种高速的独立HELLO协议(类似于那些在路由协议中使用的协议，如开放最短路径优先协议(OSPF)，或可以与链路、接口、隧道、路由或其他网络转发部件建立联系的中间系统到中间系统协议)。

BFD能够与相邻系统建立对等关系，然后，每个系统以协商的速率监测来自其他系统的BFD速率。监测速率能够以毫秒级增量设定。

当对等系统没有接到预先设定数量的数据包时，它推断BFD保护的软件或硬件基础设施发生故障，不管基础设施是标记交换路径、其他类型的隧道还是交换以太网络。

FD部署在路由器和其他系统的控制平面上。BFD检测到的网络故障可以由转发平面恢复(例如在MPLS快速重启路由中)或由控制平面恢复(例如当BFD用于加快路由协议运行速度时)。

简单的解决方案

BFD的简单性使得能够将它用在一些转发故障检测解决方案中。例如，VoIP媒体网关通过交换以太网连接在IP核心上的应用。

这类应用提出了两个挑战：1. 目前，媒体网关不在IP层上维持对等关系，因此，缺少一种检测媒体网关与IP边缘路由器之间故障的可见手段。 2. 以太网无法通知主机或路由器，告诉它们交换网络的一个远距离部分发生了故障。迅速的故障检测对于VoIP网络的高可用性十分重要，但是，当主机与路由器之间存在一台中间路由器时，迅速检测链路故障并不容易。

BFD简单得足以包含在媒体网关平台中。在媒体网关的例子中，BFD可被用于维持网关与边缘路由器之间的连接性。

中间以太网网段上的故障将被BFD检测到，BFD让网关和路由器切换到预备的冗余路径上。一旦故障被检测和证实，BFD可以触发所有路由、传输和隧道系统中的问题解决机制。

由于BFD的使命简单而抽象，因此它可以将重点放在尽快发现转发故障上，由此让语音、视频和其他苛求的服务得到取得成功所需要的转发服务。BFD这样的协议将使服务提供商以客户要求的可靠性和可用性水平，在IP上提供VoIP和其他实时服务

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