[發明專利]雙向轉發檢測的實現方法及裝置

有效

• 申請號: 201010155907.7
• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號: CN101808022A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 韋紅波;張磊
• 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;H04L12/56
• 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

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種雙向轉發檢測的實 現方法及裝置。

背景技術

隨著電信網絡向ALL-IP(全IP)網絡的演進，傳統的因特網 需要轉型為多業務的電信級IP承載網。為了獲得進一步的發展和成 熟，電信級的網絡必須具有99.999％的高可靠性、業務流量快速切 換的能力以及強壯性。即作為ALL-IP網絡的IP承載網，在提供互 聯網接入業務時，必須要提供99.99％的高可靠性；在承載語音業務、 交互式數字電視(IPTV)和虛擬專用網(VPN，Virtual?Private Network)業務時，要提供99.999％的高可靠性，同時還要為基于會 話類的業務提供快速路徑倒換機制。因此，高可靠性已成為必然需 求。

為了保護關鍵應用，網絡中通常會設計有一定的冗余備份鏈路， 網絡發生故障時就要求網絡設備能夠快速檢測出故障并將流量切換 至備份鏈路以加快網絡收斂速度。目前有些鏈路(如POS(Packet Over?SONET/SDH，SONET/SDH上的分組))通過硬件檢測機制來 實現快速故障檢測，而某些鏈路(如以太網鏈路)卻不具備這樣的 檢測機制。此時，應用就需要依靠上層協議自身的機制來進行故障 檢測，上層協議的檢測時間都在1秒以上，這樣的故障檢測時間對 某些應用來說是不能容忍的。某些路由協議如OSPF(Open?Shortest Path?First，開放式最短路徑優先)、IS-IS(Intermediate?System?to Intermediate?System?Routing?Protocol，中間系統到中間系統的路由選 擇協議)雖然有Fast?Hello功能來加快故障檢測速度，但是檢測時 間也只能達到1秒的精度，而且Fast?Hello功能只是針對本協議的， 無法為其它協議提供快速故障檢測。

當數據速率達到吉比特時，故障感應時間長代表著大量數據的 丟失，并且不允許路由協議的節點沒有辦法檢測鏈路的狀態。同時， 在現有的IP網絡中并不具備秒以下的間歇性故障修復功能，而傳統 路由架構在對實時應用(如語音)進行準確故障檢測方面的能力有 限。伴隨著VoIP(IP語音)應用的激增，實現快速網絡故障檢測和 修復越發顯得必要。

BFD(Bidirectional?Forwarding?Detection，雙向轉發檢測)協議 的出現，為上述問題提出了一種解決方案。BFD能夠在系統之間任 何類型的通道上進行故障檢測，這些通道包括直接的物理鏈路、虛 電路、隧道、MPLS(Multi-Protocol?Label?Switching，多協議標簽交 換)LSP(Label?Switching?Path，標記交換路徑)、多跳路由通道， 以及非直接的通道。同時，正是由于BFD具有實現故障檢測簡單、 單一性的優點，因此BFD能夠專注于轉發故障的快速檢測，幫助網 絡以良好QoS(服務質量)實現語音、視頻及其它點播業務的傳輸， 從而幫助服務提供商基于IP網的實現，為客戶提供所需的高可靠 性、高適用性VoIP及其它實時業務。

BFD可以被看成是一種簡單的HELLO報文協議，在很多相關 的領域，它非常像眾所周知的路由協議中的偵測部分。一對系統在 互相建立的鏈路間周期地發送BFD報文，如果一個系統在一段時間 內沒有接收到對方發過來的BFD報文，那么就說明在這兩個系統間 的雙向路徑出現了問題，從而引起通訊失效。但在有些情況下，系 統為了減少開銷，可以停止發送周期性的BFD的報文。

如圖1所示，BFD協議的基本工作原理如下：1)BFD會話創 建的初始處于DOWN狀態，發送控制報文(BFD?DOMN)到對端； 2)處于DOWN狀態下的BFD會話，接收對端發來的控制報文(BFD DOMN)，狀態切換為INIT；3)處于INIT狀態下的BFD會話收到 對端發來的控制報文BFD?INIT后，狀態切換為UP；4)BFD會話 UP后，協商好雙方檢測/發送時間間隔，按照協商的時間間隔進行 報文的收發；5)當處于UP狀態下的BFD會話在檢測時長內沒有 收到對端的控制報文，檢測失效，狀態切換為DOWN，并通知上層 應用。