[发明专利]双向转发检测的实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种双向转发检测的实 现方法及装置。

背景技术

随着电信网络向ALL-IP(全IP)网络的演进，传统的因特网 需要转型为多业务的电信级IP承载网。为了获得进一步的发展和成 熟，电信级的网络必须具有99.999％的高可靠性、业务流量快速切 换的能力以及强壮性。即作为ALL-IP网络的IP承载网，在提供互 联网接入业务时，必须要提供99.99％的高可靠性；在承载语音业务、 交互式数字电视(IPTV)和虚拟专用网(VPN，Virtual Private Network)业务时，要提供99.999％的高可靠性，同时还要为基于会 话类的业务提供快速路径倒换机制。因此，高可靠性已成为必然需 求。

为了保护关键应用，网络中通常会设计有一定的冗余备份链路， 网络发生故障时就要求网络设备能够快速检测出故障并将流量切换 至备份链路以加快网络收敛速度。目前有些链路(如POS(Packet Over SONET/SDH，SONET/SDH上的分组))通过硬件检测机制来 实现快速故障检测，而某些链路(如以太网链路)却不具备这样的 检测机制。此时，应用就需要依靠上层协议自身的机制来进行故障 检测，上层协议的检测时间都在1秒以上，这样的故障检测时间对 某些应用来说是不能容忍的。某些路由协议如OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)、IS-IS(Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol，中间系统到中间系统的路由选 择协议)虽然有Fast Hello功能来加快故障检测速度，但是检测时 间也只能达到1秒的精度，而且Fast Hello功能只是针对本协议的， 无法为其它协议提供快速故障检测。

当数据速率达到吉比特时，故障感应时间长代表着大量数据的 丢失，并且不允许路由协议的节点没有办法检测链路的状态。同时， 在现有的IP网络中并不具备秒以下的间歇性故障修复功能，而传统 路由架构在对实时应用(如语音)进行准确故障检测方面的能力有 限。伴随着VoIP(IP语音)应用的激增，实现快速网络故障检测和 修复越发显得必要。

BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)协议 的出现，为上述问题提出了一种解决方案。BFD能够在系统之间任 何类型的通道上进行故障检测，这些通道包括直接的物理链路、虚 电路、隧道、MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交 换)LSP(Label Switching Path，标记交换路径)、多跳路由通道， 以及非直接的通道。同时，正是由于BFD具有实现故障检测简单、 单一性的优点，因此BFD能够专注于转发故障的快速检测，帮助网 络以良好QoS(服务质量)实现语音、视频及其它点播业务的传输， 从而帮助服务提供商基于IP网的实现，为客户提供所需的高可靠 性、高适用性VoIP及其它实时业务。

BFD可以被看成是一种简单的HELLO报文协议，在很多相关 的领域，它非常像众所周知的路由协议中的侦测部分。一对系统在 互相建立的链路间周期地发送BFD报文，如果一个系统在一段时间 内没有接收到对方发过来的BFD报文，那么就说明在这两个系统间 的双向路径出现了问题，从而引起通讯失效。但在有些情况下，系 统为了减少开销，可以停止发送周期性的BFD的报文。

如图1所示，BFD协议的基本工作原理如下：1)BFD会话创 建的初始处于DOWN状态，发送控制报文(BFD DOMN)到对端； 2)处于DOWN状态下的BFD会话，接收对端发来的控制报文(BFD DOMN)，状态切换为INIT；3)处于INIT状态下的BFD会话收到 对端发来的控制报文BFD INIT后，状态切换为UP；4)BFD会话 UP后，协商好双方检测/发送时间间隔，按照协商的时间间隔进行 报文的收发；5)当处于UP状态下的BFD会话在检测时长内没有 收到对端的控制报文，检测失效，状态切换为DOWN，并通知上层 应用。