[發明專利]基于雙向轉發鏈路進行故障檢測與鏈路恢復的方法

有效

• 申請號: 200710187500.0
• 申請日: 2007-11-28
• 公開（公告）號: CN101170459A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 張麗暉;韋紅波;趙建風
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L29/06
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 吳永亮

技術領域

本發明涉及IP網絡通信技術領域，尤其涉及一種基于雙向轉發鏈路進行故障檢測與鏈路恢復的方法。

背景技術

隨著網絡通信技術的發展，為了保障數據的傳送質量，對網絡設備的要求越來越高，要求相鄰系統間的通信故障能夠得到快速檢測，這樣當故障出現時可以更快地建立備用鏈路或倒換到其它鏈路。但是有很多硬件和軟件無法提供這樣的功能。目前常用網絡檢測方法，是利用Hello(握手)機制實現，尤其在路由協議中，但其檢測時間一般都會超過1秒。

為了在故障出現時能快速發現并切換到其它鏈路，BFD(BidirectionalForwarding?Detection，雙向轉發檢測)協議作為一種快速檢測機制，應運而生。正是基于轉發層面的快速故障檢測---BFD協議的出現，為解決上述問題提供了一種方便的解決方案，BFD協議可以在通信系統間的任何通道間進行故障檢測。它可以用于檢測以太網、MPLS(多協議標記交換)路徑、普通路由封裝以及IPSec(IP網絡安全協議)隧道等在內的多種類型的傳輸正確性。

BFD協議的目標是在相鄰路由設備之間的路徑上，提供一種低開銷、短檢測周期的失效檢測機制。當BFD會話建立后，BFD會話的雙方在使能的鏈路上定期向對方發送BFD控制報文，同時也在該鏈路上定期的檢測對方發送的BFD控制報文，如果在足夠長的時間內某一方收不到對方發送的BFD控制報文，就可以確定該會話方到其會話鄰居間的雙向路徑出現了故障。

BFD控制報文可采用UDP(用戶數據報協議)來承載，采用UDP的目的端口為3784(單跳檢測)或4784(多跳檢測)來識別BFD控制報文，源端口為49252-655365。

如圖1所示為現有技術中應用BFD協議進行路由設備的故障檢測示意圖，以draft-ietf-bfd-base-06中的規定為例，BFD協議的工作步驟如下：

步驟1、創建BFD會話的初始，BFD會話處于DOWN狀態，鏈路一端發送BFD控制報文到對端；

步驟2、BFD會話處于DOWN狀態下，所述鏈路一端接收對端發來的BFD控制報文，BFD會話狀態切換為INIT；

步驟3、BFD會話處于INIT狀態下，所述鏈路一端收到對端發送的BFD控制報文后，BFD會話狀態切換為UP；

步驟4、BFD會話處于UP狀態后，鏈路雙方進行BFD會話參數的協商，對雙方檢測/發送時間間隔進行協商，按照協商好的時間進行BFD控制報文的收發；

步驟5、當處于UP狀態下的BFD會話，鏈路一端在檢測時長內沒有收到對端的BFD控制報文，則檢測到鏈路出現故障，BFD會話狀態切換為DOWN，并通知被服務的上層協議。

目前，BFD協議為鏈路故障檢測提供了兩種模式：

一、Asynchronous(異步)模式：在Asynchronous模式下，路由設備(路由器或路由交換機)之間依靠相互周期地發送BFD控制報文確認系統的連通性，如果在檢測時長內沒有收到對端路由設備發送的BFD控制報文，則認為路由設備之間的鏈路出現故障。

二、Demand(查詢)模式：在Demand模式下，路由設備之間的會話一旦建立好后，立即停止發送BFD控制報文，當某個路由設備需要顯式驗證連通性時，發送一個較短系列的BFD控制報文，若在規定的檢測時長內沒有收到對端返回的BFD控制報文，則認為鏈路出現故障。

從上面可以看出，在Asynchronous模式下，BFD檢測的檢測時長取決于路由設備雙方配置的BFD檢測參數，一般可以精確到毫秒級。此外，BFD控制報文的發送/接收間隔可以利用控制報文本身信息實時、動態變更，并可以根據應用層需求進行設置。

目前，有比較多關于BFD應用的Draft(草案)以及具體實現，如BFD在單跳、多跳檢測中的應用、BFD在MPLS檢測中應用等，但目前這些關于BFD的草案中并沒有對可以建立BFD會話的介質或協議進行限制，因而對上述具體應用場景，若要使用BFD協議來進行轉發層面的故障檢測，則可以根據需要進行相應的定義與擴展。

在實際網絡配置環境中，用戶可能會使用較多的靜態策略配置來代替動態路由配置功能，例如使用策略路由來提供有差別的轉發服務，基于策略的路由為網絡管理者提供了比傳統路由協議對報文的轉發和存儲更強的控制能力。