08-BFD配置
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BFD(Bidirectional Forwarding Detection,双向转发检测)是一个通用的、标准化的、介质无关和协议无关的快速故障检测机制,用于检测转发路径的连通状况,保证设备之间能够快速检测到通信故障,以便能够及时采取措施,保证业务持续运行。BFD可以为各种上层协议(如路由协议)快速检测两台设备间双向转发路径的故障。上层协议通常采用Hello报文机制检测故障,所需时间为秒级,而BFD可以提供毫秒级检测。
BFD可以用来进行单跳和多跳检测:
· 单跳检测:是指对两个直连设备进行IP连通性检测,这里所说的“单跳”是IP的一跳。
· 多跳检测:BFD可以检测两个设备间任意路径的链路情况,这些路径可能跨越很多跳。
BFD会话通过echo报文和控制报文实现。
echo报文封装在UDP报文中传送,其UDP目的端口号为3785。
本端发送echo报文建立BFD会话,对链路进行检测。对端不建立BFD会话,只需把收到的echo报文转发回本端。如果在检测时间内没有收到对端转发回的echo报文,则认为会话down。
当BFD会话工作于echo报文方式时,仅在MPLS TE隧道的场景中支持多跳检测,其他应用的BFD会话仅支持单跳检测,两种应用均不受检测模式的控制。
控制报文封装在UDP报文中传送,对于单跳检测其UDP目的端口号为3784,对于多跳检测其UDP目的端口号为4784。链路两端的设备通过控制报文中携带的参数(会话标识符、期望的收发报文最小时间间隔、本端BFD会话状态等)协商建立BFD会话。BFD会话建立后,缺省情况下,系统将以协商的报文收发时间间隔在彼此之间的路径上发送BFD控制报文。
BFD会话建立前有两种模式:主动模式和被动模式。
· 主动模式:在建立会话前不管是否收到对端发来的BFD控制报文,都会主动发送BFD控制报文;
· 被动模式:在建立会话前不会主动发送BFD控制报文,直到收到对端发送来的控制报文。
通信双方至少要有一方运行在主动模式才能成功建立起BFD会话。
BFD会话建立后有两种模式:异步模式和查询模式。
· 异步模式:设备周期性发送BFD控制报文,如果在检测时间内没有收到对端发送的BFD控制报文,则认为会话down。
· 查询模式:本端的BFD会话工作在查询模式时,本端设备会向对端发送D比特位置1的BFD控制报文,对端(缺省为异步模式)收到该报文后将停止周期性发送BFD控制报文。这种情况下,仅对本端到对端的链路进行检测,即当对端设备在检测时间内未收到BFD控制报文时,则认为链路故障,将BFD会话状态置为down。如果通信双方的BFD会话均工作在查询模式,则双方都停止周期性发送BFD控制报文。这种情况下,系统将通过其他与BFD无关的机制对链路进行检测(比如Hello报文机制、硬件检测机制等)。当系统中的BFD会话数量较多时,采用查询模式可防止周期性发送BFD控制报文的开销对系统的正常运行造成影响。
表1-1 BFD支持的应用
应用 |
参见信息 |
静态路由 IS-IS OSPF RIP BGP IP快速重路由 |
“三层技术-IP路由配置指导” |
IPv6静态路由 OSPFv3 |
“三层技术-IP路由配置指导” |
PIM IPv6 PIM |
“IP组播配置指导” |
RSVP MPLS L3VPN MPLS OAM |
“MPLS配置指导” |
Track |
“可靠性配置指导” |
以太网链路聚合 |
“二层技术-以太网交换配置指导” |
与BFD相关的协议规范有:
· RFC 5880:Bidirectional Forwarding Detection (BFD)
· RFC 5881:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for IPv4 and IPv6 (Single Hop)
· RFC 5882:Generic Application of Bidirectional Forwarding Detection (BFD)
· RFC 5883:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for Multihop Paths
· RFC 5884:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for MPLS Label Switched Paths (LSPs)
· RFC 5885:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for the Pseudowire Virtual Circuit Connectivity Verification (VCCV)
· RFC 7130:Bidirectional Forwarding Detection (BFD) on Link Aggregation Group (LAG) Interfaces
对于建立在跨板聚合接口上的BFD会话,当负责收发BFD报文的单板被拔出或异常重启时,备用单板接替收发BFD报文的工作需要一定的时间,如果BFD会话检测时间较短或者会话数量较多,可能会出现BFD会话震荡的情况。
缺省BFD运行版本1,同时兼容版本0。不能通过命令行配置修改为版本0,当对端设备运行版本0会话时,本端自动会切换到版本0。
BFD会话建立后,可以动态协商BFD的相关参数(例如最小发送间隔、最小接收间隔、初始模式、报文认证等),两端协议通过发送相应的协商报文后采用新的参数,不影响会话的当前状态。
如果硬件BFD检测功能被开启,同一个设备上建立的BFD会话中最小接收间隔不能超过6种。
IRF成员设备之间存在二层设备组网中,配置接收echo报文、发送/接收单跳BFD控制报文、发送/接收多跳BFD控制报文的最小时间间隔时,必须确保配置的时间大于irf link-detect-time的4倍。关于irf link-detect-time命令详细介绍,请参见“虚拟化”中的“IRF”。
在已配置uRPF功能的设备上不要配置echo报文方式的BFD,否则可能导致echo报文被丢弃。关于uRPF功能的详细介绍请参见“安全配置指导”中的“uRPF”。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) (可选)开启硬件BFD检测
hardware bfd enable [ high-precision ]
缺省情况下,硬件bfd检测和高精度硬件bfd检测是关闭的。
(3) 配置echo报文源IP地址。请至少选择以下一项进行配置。
¡ 配置echo报文源IPv4地址。
bfd echo-source-ip ip-address
缺省情况下,未配置echo报文的源IPv4地址。
为了避免对端发送大量的ICMP重定向报文造成网络拥塞,建议不要将echo报文的源IPv4地址配置为属于该设备任何一个接口所在网段。
¡ 配置echo报文源IPv6地址。
bfd echo-source-ipv6 ipv6-address
缺省情况下,未配置echo报文的源IPv6地址。
echo报文源IPv6地址仅支持全球单播地址。
(4) (可选)配置echo报文方式的BFD参数。
a. 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
b. 配置接收echo报文的最小时间间隔。
bfd min-echo-receive-interval interval
缺省情况下,接收echo报文的最小时间间隔为400毫秒。
c. 配置BFD检测时间倍数。
bfd detect-multiplier interval
缺省情况下,BFD检测时间倍数为5。
建立控制报文方式的BFD会话有两种方式:静态创建BFD会话和动态建立BFD会话。
BFD通过控制报文中的本地标识符和远端标识符来区分不同的会话。静态创建BFD会话和动态建立BFD会话的主要区别在于本地标识符和远端标识符的获取方式不同:
· 静态BFD会话的本地标识符和远端标识符由用户手工配置。创建方法包括:
¡ 通过bfd static命令手工创建。
¡ 应用程序与BFD联动时,由用户手工指定会话的本地标识符和远端标识符。
· 动态BFD会话的本端标识符由本端设备分配,远端标识符在BFD会话协商建立过程中获取。应用程序与BFD联动时,如果用户未指定会话的本地标识符和远端标识符,则建立的会话为动态BFD会话。
BFD版本0不支持以下命令,配置不生效。
· bfd session init-mode
· bfd authentication-mode
· bfd demand enable
· bfd echo enable
创建的静态BFD会话可以用来进行控制报文方式的BFD单跳检测和多跳检测,通过与Track配合可为对链路故障响应速度要求较高的业务提供故障检测服务。关于Track与BFD联动的详细介绍,请参见“可靠性配置指导”中的“Track”。
如果对端创建了静态BFD会话,那么本端必须创建静态BFD会话。
首次创建静态BFD会话时,必须指定静态BFD会话的对端IPv4或IPv6地址。系统仅检查IP地址的形式,不检查其正确性。指定错误的对端IP地址或源IP地址均会导致静态BFD会话无法建立。
不同的静态BFD会话的本地标识符不能相同。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) (可选)开启硬件BFD检测
hardware bfd enable [ high-precision ]
缺省情况下,硬件bfd检测和高精度硬件bfd检测是关闭的。
(3) 创建静态BFD会话,并进入静态BFD会话视图。
(IPv4网络)
bfd static session-name peer-ip ipv4-address interface interface-type interface-number source-ip ipv4-address discriminator local local-value remote remote-value
需要保证指定的peer-ip为对端静态BFD会话所在的接口的IP地址,source-ip为本端静态BFD会话所在的接口的IP地址,否则无法建立静态BFD会话。
(IPv6网络)
bfd static session-name peer-ipv6 ipv6-address interface interface-type interface-number source-ipv6 ipv6-address discriminator local local-value remote remote-value
需要保证指定的peer-ipv6为对端静态BFD会话所在的接口的IPv6地址,source-ipv6为本端静态BFD会话所在的接口的IPv6地址,否则无法建立静态BFD会话。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) (可选)开启硬件BFD检测
hardware bfd enable [ high-precision ]
缺省情况下,硬件bfd检测和高精度硬件bfd检测是关闭的。
(3) 创建静态BFD会话,并进入静态BFD会话视图。
(IPv4网络)
bfd static session-name peer-ip ipv4-address [ vpn-instance vpn-instance-name ] source-ip ipv4-address discriminator local local-value remote remote-value
(IPv6网络)
bfd static session-name peer-ipv6 ipv6-address [ vpn-instance vpn-instance-name ] source-ipv6 ipv6-address discriminator local local-value remote remote-value
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置BFD会话建立前的运行模式。
bfd session init-mode { active | passive }
缺省情况下,BFD会话建立前的运行模式为主动模式。
(3) 进入接口视图或静态BFD会话视图。
¡ 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
¡ 进入静态BFD会话视图。
bfd static session-name
静态BFD会话必须已经存在。
(4) 配置单跳BFD控制报文进行认证的方式。
bfd authentication-mode { m-md5 | m-sha1 | md5 | sha1 | simple } key-id { cipher cipher-string | plain plain-string }
缺省情况下,单跳BFD控制报文不进行认证。
(5) 配置BFD会话为查询模式。
bfd demand enable
缺省情况下,BFD会话为异步模式。
本命令仅支持在接口视图下配置。
(6) 配置发送单跳BFD控制报文的最小时间间隔。
bfd min-transmit-interval interval
缺省情况下,发送单跳BFD控制报文的最小时间间隔为400毫秒。
(7) 配置接收单跳BFD控制报文的最小时间间隔。
bfd min-receive-interval interval
缺省情况下,接收单跳BFD控制报文的最小时间间隔为400毫秒。
(8) 配置单跳检测的BFD检测时间倍数。
bfd detect-multiplier interval
缺省情况下,单跳检测的BFD检测时间倍数为5。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) (可选)进入静态BFD会话视图。
bfd static session-name
静态BFD会话必须已经存在。
(3) 配置BFD会话建立前的运行模式。
bfd session init-mode { active | passive }
缺省情况下,BFD会话建立前的运行模式为主动模式。
本命令仅支持在系统视图下配置。
(4) 配置多跳BFD控制报文进行认证的方式。
bfd multi-hop authentication-mode { m-md5 | m-sha1 | md5 | sha1 | simple } key-id { cipher cipher-string | plain plain-string }
缺省情况下,多跳BFD控制报文不进行认证。
(5) 配置多跳BFD控制报文的目的端口号。
bfd multi-hop destination-port port-number
缺省情况下,多跳BFD控制报文的目的端口号为4784。
本命令仅支持在系统视图下配置。
(6) 配置多跳检测的BFD检测时间倍数。
bfd multi-hop detect-multiplier value
缺省情况下,多跳检测的BFD检测时间倍数为5。
(7) 配置接收多跳BFD控制报文的最小时间间隔。
bfd multi-hop min-receive-interval interval
缺省情况下,接收多跳BFD控制报文的最小时间间隔为400毫秒。
(8) 配置发送多跳BFD控制报文的最小时间间隔。
bfd multi-hop min-transmit-interval interval
缺省情况下,发送多跳BFD控制报文的最小时间间隔为400毫秒。
使能BFD回声功能后,会话的一端周期性地发送echo报文,对端不对此报文进行处理,只将此报文转发回发送端,根据发送端是否能收到echo报文来判断链路状态。
仅单跳检测支持回声功能。
在同一接口下,同时配置bfd detect-interface和bfd echo enable命令,只有bfd detect-interface命令生效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图或静态BFD会话视图。
¡ 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
¡ 进入静态BFD会话视图。
bfd static session-name
静态BFD会话必须已经存在。
(3) 使能回声功能。
bfd echo [ receive | send ] enable
缺省情况下,回声功能处于关闭状态。
配置接口状态与BFD联动后,系统将通过发送BFD控制报文来协商建立单跳检测的BFD会话,实现对链路的快速检测。当检测到链路故障时,将接口链路层协议状态置为“DOWN(BFD)”,从而帮助依赖接口链路层协议状态的应用快速收敛。系统发送的BFD控制报文中的源地址为用户手工指定的IP地址,目的地址固定为224.0.0.184。对于有IP地址的接口,建议将源地址指定为该接口的IP地址;如果接口没有IP地址,建议将源地址指定为0.0.0.0以外的单播地址。
支持与BFD联动的接口类型为:
· 二层以太网接口
· 二层聚合接口的成员端口
· 三层以太网接口
· 三层聚合接口的成员端口
回声功能对接口状态与BFD联动的会话无效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 创建一个检测本接口状态的BFD会话。
bfd detect-interface source-ip ip-address [ discriminator local local-value remote remote-value ]
当对端设备不支持通过自动协商的方式获取BFD会话的标识符时,必须指定discriminator参数,且两端都需要指定该参数,否则,BFD会话无法up。
BFD检测到链路故障时,会拆除BFD会话,并通知上层协议邻居不可达。当上层协议重新建立邻居关系后,BFD会话重新up。当链路频繁发生故障并故障恢复时,将导致BFD会话震荡,引发设备不断执行上述操作,这会占用大量的系统资源并影响网络的稳定性。可配置本功能通过如下惩罚机制对BFD会话震荡进行抑制。
BFD会话震荡的惩罚机制通过initial-interval、secondary-interval、maximum-interval参数来进行抑制:
· 在抑制时间间隔内,不允许建立BFD会话;在抑制时间间隔超时后,允许建立BFD会话。抑制时间最大不超过maximum-interval。
· BFD会话第二次down后,在initial-interval时间间隔内,不允许重新建立BFD会话。
· BFD会话第三次down后,在secondary-interval时间间隔内,不允许重新建立BFD会话。
· BFD会话第四次或更多次down后,按照如下规则抑制BFD会话的建立:
¡ secondary-interval×2n-3(n为BFD会话震荡的次数,初始值为4)小于或等于maximum-interval时,在secondary-interval×2n-3时间间隔内,不允许重新建立BFD会话。
¡ secondary-interval×2n-3(n为BFD会话震荡的次数,初始值为4)大于maximum-interval时,在maximum-interval时间间隔内,不允许重新建立BFD会话。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 开启BFD会话震荡抑制功能。
bfd dampening [ maximum maximum-interval initial initial-interval secondary secondary-interval ]
缺省情况下,不会对BFD会话的建立进行抑制。
initial-interval和secondary-interval配置值不允许大于maximum-interval。
对于未指定出接口的会话,无法通过会话出接口配置BFD会话参数。使用BFD全局多跳可以配置,但是缺乏灵活性。通过BFD模板可以对参数进行灵活配置,LSP以及PW的BFD检测关联到BFD模板即可指定会话参数。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 创建BFD模板,并进入BFD模板视图。
bfd template template-name
(3) (可选)配置BFD控制报文进行认证的方式。
bfd authentication-mode { m-md5 | m-sha1 | md5 | sha1 | simple } key-id { cipher cipher-string | plain plain-string }
缺省情况下,BFD控制报文不进行认证。
BFD版本0不支持本命令,配置不生效。
(4) 配置BFD检测时间倍数。
bfd detect-multiplier value
缺省情况下,BFD检测时间倍数为5。
(5) 配置接收echo报文的最小时间间隔。
bfd min-echo-receive-interval interval
缺省情况下,接收echo报文的最小时间间隔为400毫秒。
(6) 配置接收BFD控制报文的最小时间间隔。
bfd min-receive-interval interval
缺省情况下,接收单跳BFD控制报文的最小时间间隔为400毫秒。
(7) 配置发送BFD控制报文的最小时间间隔。
bfd min-transmit-interval interval
缺省情况下,发送单跳BFD控制报文的最小时间间隔为400毫秒。
开启BFD模块的告警功能后,该模块会生成告警信息,用于报告该模块的重要事件。生成的告警信息将发送到设备的SNMP模块,通过设置SNMP中告警信息的发送参数,来决定告警信息输出的相关属性。(有关告警信息的详细介绍,请参见“网络管理和监控配置指导”中的“SNMP”。)
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 开启BFD的告警功能。
snmp-agent trap enable bfd
缺省情况下,BFD的告警功能处于开启状态。
在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后BFD的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。
在用户视图下执行reset命令可以清除BFD会话的统计信息。
表1-2 BFD显示和维护
操作 |
命令 |
显示BFD会话信息 |
display bfd session [ discriminator value | verbose ] |
查询系统BFD的工作模式,硬件规格占用情况,会话支持情况 |
display bfd system mode info |
清除BFD会话统计信息 |
reset bfd session statistics |
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