@seandor 2016-06-28T03:01:45.000000Z 字数 5967 阅读 3063

BFD测试及配置方法小结

BFD 测试

1. 引子

IGP路由协议如OSPF，ISIS本身就具有故障检测的能力，这些协议通常通过互相发送Hello报文用于协商和建立邻居。邻居建立完成后，Hello包仍然会每隔一定的时间发送一次并回复收到的Hello报文，这种行为就像设备的心跳一样，只要心跳一直存在就标明设备功能正常，反之如果发送出去的Hello包一直没有收到回复，那么协议就认为邻居挂了。这种设备间互相发送Hello包的机制被称为慢Hello机制，它的缺点是只能提供秒级的检测，对于时延敏感的业务（如语音业务），超过1秒的延迟也是无法忍受的。而BFD提供了一种快速故障检测的方法。

2. BFD简介

BFD（Bidirectional Forwaring Detection）是一个用于检测网络故障的协议，可以实现毫秒级的检测。BFD的原理和IGP协议自带的Hello报文类似，简单来说就是高速地发送Hello报文，因此可以更快地检测到故障。

BFD可以为多种上层应用（如OSPF，ISIS协议，MSPW业务等）提供故障检测服务。BFD的测试和配置方法大同小异，这里简要总结一下BFD在我司CITRANS 8000系列设备上的测试及配置方法。

3. BFD测试方法及详细配置命令

3.1 BFD for IP

原理简介： BFD为IP层提供故障检测。按我司测试用例的细分，BFD for IP包括了BFD for ip（connected）, BFD for 静态路由， BFD for IGP。BFD检测IP链路支持单跳河多跳检测：

BFD单跳检测是指对两个直连设备进行IP连通性检测，“单跳”是IP链路中的一跳。
BFD多跳检测是指BFD可以检测路由互通的两个设备之间的任意路径。

测试方法： 按下图所示的拓扑搭建测试环境。举例来说，如果要测BFD for IP，BFD for 静态路由，BFD for OSPF，BFD for ISIS的倒换时间等，只需要在DUT1和DUT2上分别建立相同数量的VRF，并将互联的两条物理链路按VLAN划分相同数量的子接口并加入对应的VRF，这样就可以将不同的BFD配置隔离开来，仪表将设备串起来打流，会在两条物理链路上形成ECMP，这样就可以通过断一根纤得到多个测试结果，从而大大提高测试效率。

上图仅适用于单跳检测。

配置命令：

BFD for IP，在设备互联接口上分别配置：
bfd 1.1.1.1(src-ip) 1.1.1.2(dst-ip)

BFD for 静态路由，需要先配置静态路由，再配置对应的BFD：

! B1
ip route 50.0.0.0/24 gigabitethernet 0/1/1/19.100 1.1.1.5
ip static 50.0.0.0/24 1.1.1.5 source 1.1.1.6 fall-over bfd /*local-discriminator 1     remote-discriminator 1*/ bfd-interval mintx 3 minrx 3 multiplier 3
! B2
ip route 10.0.0.0/24 gigabitethernet 0/1/1/20.100 1.1.1.6
ip static 10.0.0.0/24 1.1.1.6 source 1.1.1.5 fall-over bfd /*local-discriminator 1   remote-discriminator 1*/ bfd-interval mintx 3 minrx 3 multiplier 3

BFD for IGP, 这里主要介绍OSPF和ISIS两种IGP协议上BFD的配置方法。OSPF和ISIS的BFD都是直接在相应接口下配置:
```
! OSPF
ip ospf bfd
bfd interval mintx 30 minrx 30
! ISIS
isis bfd
bfd interval mintx 30 minrx 30
```

3.2 BFD for BGP单跳和多跳

BFD for BGP原理简介
BGP协议通过周期性的向对等体发送Keepalive报文来实现邻居检测机制，但这种机制检测到故障所需时间比较长，超过1秒钟。当数据达到Gbit/s速率级别时，将会导致大量的数据丢失。因此，BGP协议通过引入BFD与BGP联动功能，利用BFD的快速检测机制，迅速发现BGP对等体间链路的故障，并报告给BGP协议，从而实现BGP路由的快速收敛。

3.2.1 BFD for BGP单跳

原理简介： 涉及两台设备，设备间配置E-BGP邻居。

测试方法： 测试环境和上面BFD for IP的环境一样，都是通过两根光纤，仪表打流，形成ECMP，断开其中一根光纤，测试BFD for BGP单跳的倒换时间。

配置命令：
均在BGP视图下配置：

! B1
router bgp 100
 bgp router-id 1.1.1.1
 neighbor 20.0.1.2 remote-as 101
 neighbor 20.0.1.2 update-source 20.0.1.1
 neighbor 20.0.1.2 fall-over bfd 
 neighbor 20.0.1.2 bfd interval mintx 30 minrx 30 multiplier 3
 neighbor 20.0.2.2 remote-as 101
 neighbor 20.0.2.2 update-source 20.0.2.1
 neighbor 20.0.2.2 fall-over bfd 
 neighbor 20.0.2.2 bfd interval mintx 30 minrx 30 multiplier 3
 exit
! B2
router bgp 101
 bgp router-id 2.2.2.2
 neighbor 20.0.1.1 remote-as 100
 neighbor 20.0.1.1 update-source 20.0.1.2
 neighbor 20.0.1.1 fall-over bfd 
 neighbor 20.0.1.1 bfd interval mintx 30 minrx 30 multiplier 3
 neighbor 20.0.2.1 remote-as 100
 neighbor 20.0.2.1 update-source 20.0.2.2
 neighbor 20.0.2.1 fall-over bfd 
 neighbor 20.0.2.1 bfd interval mintx 30 minrx 30 multiplier 3
 exit

3.2.2 BFD for BGP多跳

原理简介：

测试方法：测试环境如下图所示，DUT1和DUT2，DUT2和DUT4，DUT1和DUT3，DUT3和DUT4互相建立IBGP邻居，并配置BFD for BGP多跳。使用仪表以DUT1 port1为源，DUT4 port1 为目的打流，保证流量形成ECMP，制造节点DUT2或DUT3故障，这时BFD for BGP多跳应该能快速检测到故障，并触发倒换。

该实验拓扑可以进行本文中的大部分测试项目

配置命令：
均在BGP视图下配置：

! B1
router bgp 100
 bgp router-id 1.1.1.1
 neighbor 2.2.2.2 remote-as 100
 neighbor 2.2.2.2 update-source 1.1.1.1
 neighbor 2.2.2.2 fall-over bfd multihop
 neighbor 2.2.2.2 bfd interval mintx 30 minrx 30 multiplier 3
 exit

3.3 BFD for PW

3.3.1 BFD for PW

原理简介： BFD为PW提供快速故障检测。

测试方法： 使用三台设备，利用主备PW测试。DUT1到DUT2为PW主用路径，DUT1到DUT3为备用PW路径，仪表打流，默认的是走主用路径；制造主用路径链路故障，触发PW主备倒换。

此处开始“两台设备”均指BFD for IP所用图示，两台以上设备均指BFD for BGP所用图示。

配置命令：分别在设备和仪表互联口下配置PW，在全局模式下配置BFD for PW。（备用配置略）

interface gigabitethernet 0/3/1/16.99
 l2transport
 vlan-type dot1q 99
 mpls l2-circuit VC_B1_B2_101 101 2.2.2.2 control-word bfd encapsulation tagged
 exit
mpls static-bfd pw-name VC_B1_B2_101 local-discriminator 101 remote-discriminator 201 bind-bfd standard-tpm encap-type 1
! dynamic bfd 
interface gigabitethernet 0/3/1/16.99
 l2transport
 vlan-type dot1q 99
 mpls l2-circuit VC_B1_B2_101 101 2.2.2.2 control-word bfd encapsulation raw vccv cc 4 bfd-cv-type 2
 exit
mpls dynamic-bfd pw-name VC_B1_B2_101 bind-bfd standard-tpm encap-type 1 lsp-ping-disable

3.3.2 BFD for MS-PW

原理简介： BFD为PW提供快速故障检测。

测试方法： 使用四台设备，利用主备MS-PW测试。DUT1-DUT2-DUT4为MS-PW主用路径，DUT1-DUT3-DUT4为备用MS-PW路径，仪表打流，默认的是走主用路径；制造主用路径任意节点或链路故障，触发MS-PW主备倒换。

配置命令：分为起始节点和中间节点两部分配置。BFD配置仅在起始节点。动态BFD的配置方法参考BFD for PW。

! start node or end node
interface gigabitethernet 0/3/1/16.98
 l2transport
 vlan-type dot1q 98
 mpls l2-circuit VC_B1_B2_501 501 2.2.2.2 control-word bfd encapsulation tagged
 mpls l2-circuit VC_B1_B3_502 502 3.3.3.3 control-word bfd secondary redundancy encapsulation tagged
 exit
! middle node
mpls ss-pw VC_B1_B2_501 501 1.1.1.1 control-word bfd encap-tagged
mpls ss-pw VC_B4_B2_503 503 4.4.4.4 control-word bfd encap-tagged
mpls ms-pw vc_B1_B4_1 VC_B1_B2_501 VC_B4_B2_503
! bfd config
mpls static-bfd pw-name VC_B1_B2_501 local-discriminator 203 remote-discriminator 101 bind-bfd standard-tpm encap-type 1
mpls static-bfd pw-name VC_B1_B3_502 local-discriminator 204 remote-discriminator 102 bind-bfd standard-tpm encap-type 1

3.4 BFD for LDP && BFD for RSVP LSP

3.4.1 BFD for LDP

原理简介： BFD为LDP LSP提供快速故障检测。

测试方法：

配置命令：只需要在设备LDP进程中使能即可。

targeted-peer ipv4 1.1.1.1
 bfd enable
 exit

3.4.2 BFD for RSVP LSP

原理简介： BFD为LDP RSVP LSP提供快速故障检测。

测试方法： 使用两台设备，全局使能rsvp；配置并使能IGP-TE，如果使用ISIS，目前只支持P2P类型的接口；配置Tunnel并绑定路径规则；配置BFD for Tunnel相关参数。通过在Tunnel中配置主路径，仪表打流，默认走在主用路径，制造主用路径故障，触发Tunnel主备倒换。

配置命令： Tunel路径规则中的IP地址为，路由表中下一跳IP地址。

router rsvp
 exit
router isis 100
 mpls traffic-eng router-id 1.1.1.1
 mpls traffic-eng level-2
 capability cspf 1
 exit
interface gigabitethernet 0/3/1/1.100
 enable-rsvp
 exit
interface gigabitethernet 0/3/1/2.100
 enable-rsvp
 exit
rsvp-path p_main
 20.0.1.2 include strict
 exit
 !
rsvp-path p_backup
 20.0.2.2 include strict
 exit
interface tunnel 1
 description from-B1
 from 1.1.1.1
 to 2.2.2.2
 path p_main
 path p_backup secondary
 protect-type hot-standby
 mpls te commit
 exit
mpls static-bfd tunnel-if-name tunnel1 lsp-main local-discriminator 1 remote-discriminator 1 bind-bfd standard-tpm
mpls static-bfd tunnel-if-name tunnel1 lsp-backup local-discriminator 3 remote-discriminator 3 bind-bfd standard-tpm
interface gigabitethernet 0/3/1/16.97
 l2transport
 vlan-type dot1q 97
 mpls l2-circuit B1_B2_100 100 2.2.2.2 tunnelif-name tunnel1 encapsulation raw
 exit

3.5 BFD for link

原理简介： BFD为link提供快速故障检测。

测试方法： 使用两台设备，配置lag，并绑定成员口。

配置命令： 224.0.0.184为默认组播地址。

B1:
interface lag 2
 no l2transport
 ip address 14.1.1.1/24
 lag-mode lacp-load
 lag-arithmetic source-destination-ip
 lag-mac-address 5490.9860.0001
 exit
interface gigabitethernet 0/3/1/10
 lag 2 member
 bfd 1.1.1.1 224.0.0.184 local-discriminator 14 remote-discriminator 14 process-interface-status
 exit