[發明專利]基于雙向轉發檢測協議的通信故障檢測方法及系統

無效

• 申請號: 200910211384.0
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN101697626A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 吳萬濤;張磊;韋紅波
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04W80/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種基于雙向轉發檢測協議的通信故障檢測方法及系統。

背景技術

在數據通信技術領域，為了具有電信級可靠性，要求網絡在出現故障時快速自愈，保證業務不至中斷，因此需要檢測技術快速檢測出網絡故障，并迅速做出路由或者鏈路切換。

在現有技術中，通常采用發送HELLO(一種偵測鏈路的報文)報文的檢測機制檢測網絡故障，但是采用HELLO報文的檢測時間一般都大于1秒，對于一些特殊的應用檢測時間過長，無法檢測和發現在短時間內發生的鏈路狀態，而且當路由協議不在運行狀態的時候，HELLO報文機制也沒有得到支持。為了解決上述問題，現有技術又提出了雙向轉發檢測協議(Bidirectional?Forwarding?Detection簡稱BFD)。

BFD是一種通用高速Hello機制，能夠為各種上層控制協議，例如開放式最短路徑優先(Open?Shortest?Path?First，簡稱OSPF)協議提供一種通用的低開銷快速故障檢測服務，它是從基礎傳輸技術中經過逐步發展而來的。之所以稱為雙向，是因為BFD協議通過三次握手機制，能提供鏈路兩個方向的連通性檢測。BFD可以快速檢測到轉發路徑上的接口和鏈路故障、節點的轉發引擎故障等，并把故障通知上層協議，使上層協議能夠快速收斂。BFD可用于檢測任何形式的路徑，包括直接相連的物理鏈路、虛電路、隧道、MPLS?LSP乃至多跳的路由通道。甚至對于單向鏈路(如MPLS?TE隧道)，只要有回來的路徑，都可以檢測。BFD可以適用于任何傳輸介質和封裝格式，可以方便的用軟件或硬件來實現。BFD檢測到的網絡故障可以由轉發平面恢復或由控制平面恢復。

BFD沒有自己的鄰居發現機制，要靠被服務的上層應用通知BDF相關的鄰居信息。在獲取鄰居信息以后，兩臺配置BFD協議的設備上建立會話并快速發送BFD報文。如果在檢測時間內沒有收到BFD報文，則認為雙向轉發路徑出現故障，通知上層應用進行處理。

BFD的工作機制可以分為兩個階段：第一個階段是BFD會話的建立，包括狀態機的切換和定時間隔的協商；第二個階段是會話建立之后定時發送?；顖笪?，并檢測是否超時。

圖1是根據現有技術的BFD會話建立的流程圖，如圖1所示，BFD會話建立采用三次握手方式來進行：

1、設備A和設備B接到上層應用通知后，處于DOWN狀態，并發送狀態為DOWN的BFD控制報文；

2、收到對端發送的BFD?DOWN報文以后，本地會話的狀態遷移到INIT狀態，并發送狀態為INIT的BFD控制報文；

3、當收到對端的BFD?INIT報文以后狀態切換到UP，并發送狀態為UP的BFD控制報文。

BFD會話建立時會進行參數的協商，協商出發送間隔和超時間隔，之后雙方協商的發送間隔發送?；?keepalive)報文。當一方收到對端的BFD?keepalive報文以后重置本地檢測定時器，保持本端設備的UP狀態，這個過程稱為?；睢Ｈ绻诔瑫r時間內沒有收到BFD?keepalive報文，則將本端設備的狀態遷移到DOWN，并做出相應的補救處理。

圖2是根據現有技術的BFD故障檢測的工作流程圖，如圖2所示，該流程包括以下步驟：

1、鏈路出現故障；

2、BFD檢測到故障，BFD鄰居撤消，如果BFD與快速重路由(Fast?Reroute，簡稱FRR)綁定，通知FRR切換到備份鏈路；

3、BFD通知其支撐的路由協議OSPF鄰居斷鏈；

4、OSPF感知到鄰居斷鏈后重新計算路由。

在實際的應用網絡中，由于流過檢測路徑的報文長度是不完全相等的，可能存在某種長度的報文能夠正常轉發而其它長度不能夠正常轉發的情況。例如，流量報文存在分片的情況下，可能存在分出的大包不能正常轉發的分片故障。而傳統的BFD檢測機制并不能檢測出上述問題，標準的BFD的keepalive報文(不帶認證字段的情況下)IP層以上長度只有52個字節(MPLS報文因為IP層攜帶4個字節的ROUTER?ALERT選項字段，共56個字節)，無法滿足針對其他報文長度的業務流量的檢測需求。也就是說，如果業務流量的報文長度非52(或者56)字節時，即使出現轉發故障，BFD也可能檢測不出來。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于雙向轉發檢測協議的通信故障檢測方案，用以解決現有技術中BFD檢測機制無法檢測報文長度不同于標準BFD?keepalive報文長度的業務流量報文在轉發時是否出現故障的問題。