[发明专利]一种分布式双向转发检测的方法及设备有效

专利信息
申请号: 201010207054.7 申请日: 2010-06-23
公开(公告)号: CN101895437A 公开(公告)日: 2010-11-24
发明(设计)人: 李永合;徐海兵 申请(专利权)人: 迈普通信技术股份有限公司
主分类号: H04L12/26 分类号: H04L12/26;H04L12/56
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610041 四川省*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 分布式 双向 转发 检测 方法 设备
【说明书】:

技术领域

本发明涉及数据通信领域的双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection,简称BFD)技术,尤其涉及一种分布式双向转发检测的方法及设备。

背景技术

BFD协议是一套标准化的全网统一的检测机制,用于快速检测、监控网络中路径或者IP路由转发的连通状况。它提供的是一种通用的、标准化的、介质无关、协议无关的快速故障检测机制,可以为各上层应用协议如路由协议(OSPF、RIP、BGP等)、MPLS(Multiprotocol Label Switching,多协议标签交换)等统一地快速检测两台设备之间双向转发路径的故障。

BFD可以在系统之间任何类型的路径上提供故障检测,一条BFD会话基于使用它的具体上层应用协议的需要而建立。如果多个上层应用协议对应相同的路径,则可以使用一个BFD会话进行检测。BFD协议与上层应用协议的关系包括:上层应用协议(例如路由协议)根据协议自身的邻居发现机制建立邻居后,通知BFD协议建立BFD会话,BFD协议查询是否存在对应的会话,如果没有则根据接收到的邻居信息建立对应的会话,然后BFD会话发送BFD控制报文控制BFD会话状态的迁移。系统利用BFD控制报文通过三次握手完成BFD会话的建立,历经关闭(Down)状态到初始化(Init)状态的迁移,Init状态到激活(Up)状态的迁移,会话建立的过程会进行会话的参数协商,包括报文发送周期,检测周期等。当会话建立完成后,通过周期性的发送BFD控制报文进行路径状况的检测,如果在检测周期内没有接收到对端设备对应的BFD控制报文,BFD协议就会认为此路径存在故障,将故障信息通告给上层应用协议,上层应用协议接收到故障报告后,根据自身的特点进行相应的邻居去使能或者删除处理,并通知BFD协议删除会话。

目前网络通信设备实现上述过程有两种方案。第一种方案为集中式控制方式,仅有主控卡运行BDF协议,即BFD控制报文的收发、BFD会话状态迁移的控制以及与上层应用协议的交互全部集中在主控卡上。大致工作过程为,上层应用协议通知BFD协议建立BFD会话,BFD协议在主控卡上进行BFD会话的建立和BFD控制报文的构建,构建完毕后发送给本端设备上某一线卡,该线卡从指定的某一端口发送出去;同时,如果发送控制报文的线卡接收到对端设备的BFD控制报文,则将BFD控制报文透传到主控卡,主控卡接收到BFD控制报文后控制BFD会话状态的迁移,当检测到路径出现故障后,BFD协议发送通知消息到上层应用协议。在以上过程中,本端设备BFD控制报文的发送方向为从主控卡到线卡,接收报文的方向是从线卡到主控卡,其中报文的构建和BFD状态机的驱动全部在主控卡上完成。由于这一过程实现比较简单,被普遍采用,但不难看出,由于BFD控制报文的收发频率很高且所有控制报文均需经过卡间通道,这一过程无疑会造成卡间通道的阻塞,影响设备中其他子系统的正常运行;另一方面,BFD控制报文的收发和处理全部集中在主控卡上,无疑会加重主控卡的负担,影响设备的控制平面其他协议的正常运行。

另一种实现方案见中国专利申请CN101079759A(申请日为2007年7月24日,申请号为200710130779.9,申请名称为分布式双向转发检测方法及设备),该方案是一种控制分离的实现方式,线卡和主控卡均运行BFD协议,BFD会话进行分布式维护。其中,当主控卡建立BFD会话完成后,即BFD会话迁移到UP状态时,主控卡将BFD会话的控制权移交到设备上某一线卡,该主控卡终止所述的BFD会话的维护。具有会话控制权的线卡从对端设备接收到BFD控制报文后,查询对应的会话是否存在且达到Up状态,如果没有则将控制报文透传给主控卡,否则,具有会话控制权的线卡接收所述的报文并维护该会话。当具有会话控制权的线卡检测到BFD会话状态发生改变时,删除该BFD会话,并通知该状态改变事件到主控卡,主控卡进行后续的删除操作。虽然该实现方案在BFD会话状态迁移到Up状态后,主控卡将会话的控制权移交到线卡,这减少了主控卡和线卡之间的报文透传数量,一定程度上保证了系统中其他协议的正常运行,但是该方案有以下两点明显不足:一、由于主控卡和线卡均运行BFD协议,浪费了系统资源,在会话不同的阶段进行报文的收发和状态的维护迁移,实现起来较为麻烦;二、在会话的状态未迁移到Up状态时,主控制和线卡仍需透传BFD控制报文,当大量的会话震荡时,震荡期间主控卡和卡间通道的负担依然很重,严重时甚至影响设备控制平面的稳定性。

发明内容

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