CN101800677A - 一种双向转发检测报文的处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向转发检测BFD报文的处理装置，会话协商单元，用于分配本地连接标识符LD、发送或接收报文；会话状态设置单元，用于设置本地会话信息表中会话协商单元分配的LD对应的toCpu的值；网络处理器NP，用于根据toCpu的值确定报文类型。本发明还提供了一种双向转发检测BFD报文的处理方法，采用本装置及方法，可以有效的避免BFD报文冲击CPU，提高系统的稳定性及安全性。

Description

一种双向转发检测报文的处理装置及方法

技术领域

本发明涉及数据通信领域，特别是指一种双向转发检测(BFD)报文的处理装置及方法。

背景技术

随着通信技术的发展，传统话音交换网络向IP网络转变在网络建设中逐渐成为现实，运营商已经基本停止新建传统话音交换网络，逐渐向IP承载方向发展。但是，目前传统的IP网络是一种尽力而为的服务模型，即IP网络关注的是报文发送是否成功，而不考虑是否接收，服务质量、可靠性等都无法达到传统话音交换网络的水平。传统话音交换网络对网络链路的可靠性更敏感，在网络链路出现故障时，可以在50ms内实现主用链路与备用链路的倒换，这样，在IP网络中就需要一种技术可以快速的检测链路故障，BFD协议就是其中的一种。

目前，BFD协议有V0和V1两个版本，较早接入的网络设备只支持V0版本，新入网设备在支持V1版本基础上向下兼容V0版本。BFD V0协议中，会话主动端发送H＝0的协商报文，会话被动端收到协商报文后，回复H＝1的响应报文，会话主动端收到H＝1的响应报文后再发送H＝1的协商报文，经过3次握手后建立会话链路，双方开始发送H＝1的检测报文，如果会话中的一方在足够长的时间内没有收到对方发送的检测报文，则说明链路出现故障。可以看出，当会话一端收到一个H＝1的报文后，无法只根据报文内容区分出该报文是协商报文，还是检测报文，而必须参考该报文对应的会话状态机，所述会话状态机用于确定会话状态。

由于BFD需要支持快速检测，其检测报文的发送速率为毫秒级别，因此一般由网络处理器(NP)实现检测报文的发送和检测，CPU只用来处理会话协商过程。由于V0版本的缺陷，要区别出检测报文和协商报文，需要在NP上维护一个会话状态机，由于会话状态机运作复杂，对大部分NP而言是很难实现的，因此一般会话状态机只在CPU上维护，CPU通过会话状态机判断会话建立后，将会话信息整合下发到NP，所述会话信息包括根据会话协议规定的双方约定信息、收发报文频率以及本地连接标识符(LD)等，此后NP开始发送检测报文。对于收到的H＝1的报文，NP可以根据报文中的Your Discriminator(YD)索引会话信息，如果索引到，即认为是检测报文，所述YD为报文发送方携带的报文接收方的LD，如果索引不到会话信息，即认为是协商报文，上送给CPU处理。

但是，这种处理方式存在一定的问题，对于H＝0的报文，NP可直接发送给CPU，但是当会话双方的链路断开后，会话一端的CPU会删除会话信息，对于H＝1的报文，NP无法区分是属于检测报文还是协商报文，这时，另一端的会话信息如果尚未删除，则正常发送检测报文，已经删除会话信息的会话端NP收到检测报文后，查找不到会话信息，便无法区分是检测报文还是协商报文，只能发送给CPU，检测报文以ms为单位发送，这样会对CPU造成冲击，如果是人为构造会话信息不存在的检测报文攻击，对网络系统的影响将更为严重。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种BFD报文的处理装置及方法，可以有效的避免BFD报文对CPU的冲击，保持网络系统的稳定性及安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种双向转发检测BFD报文的处理装置，包括：

会话协商单元，用于分配本地连接标识符LD，发送或接收报文；

会话状态设置单元，用于设置本地会话信息表中会话协商单元分配的LD对应的toCpu的值；

网络处理器NP，用于根据toCpu的值确定报文类型。

上述方案中，还包括：会话初始化单元，用于初始化本地会话信息表，将条目中toCpu的值初始化。

上述方案中，所述会话协商单元位于会话主动端时，具体用于：建立会话时，为会话分配LD，发送H＝0的报文，将分配LD消息发送给会话状态设置单元，接收会话被动端发送的响应报文，回复H＝1的协商报文；所述NP具体用于：收到H＝1的报文后，根据报文中携带的YD查找本地会话信息表中的条目，根据条目toCpu的值确定报文处于协商阶段，将报文发送给CPU；所述会话协商单元位于会话被动端时，具体用于：接收H＝0的报文后，给该会话分配LD，将分配LD的消息发送给会话状态设置单元，发送H＝1的响应报文；所述会话状态设置单元，用于接收分配LD消息后，将LD对应的本地会话信息表条目中toCpu设置为处于协商阶段。

上述方案中，所述会话协商单元具体用于：确定建立会话链路，将建立会话链路的消息发送给会话状态设置单元；相应的，会话状态设置单元具体用于：将本地会话信息表中会话对应条目的toCpu设置为处于检测阶段。

上述方案中，还包括：会话拆除单元，用于会话链路断开时，清除会话信息。

本发明还提供了一种BFD报文的处理方法，包括：

会话协商单元分配LD、发送或接收报文，会话状态设置单元设置会话LD对应条目中toCpu的值，NP根据接收报文索引到的toCpu的值确定报文类型。

上述方案中，所述会话协商单元分配LD、发送或接收报文之前，进一步包括：会话初始化单元以LD为索引初始化本地会话信息表，所述本地会话信息表的条目包含toCpu字段，会话初始化单元将条目中toCpu设置为处于检测阶段。

上述方案中，所述会话协商单元分配LD、发送或接收报文，包括：建立会话，会话主动端的会话协商单元分配LD并发送H＝0的报文，会话主动端的会话状态设置单元将本地会话信息表中LD对应条目的toCpu设置为处于协商阶段；会话被动端的会话协商单元收到H＝0的报文并给会话分配LD，发送H＝1的响应报文，会话被动端的会话状态设置单元将本地会话信息表中LD对应条目的toCpu设置为处于协商阶段。

上述方案中，所述设置发送报文携带的LD对应条目中toCpu的值，包括：会话协商单元确定会话链路建立后，将会话链路建立的消息发送给会话状态设置单元，会话状态设置单元将本地会话信息表中该会话LD对应条目的toCpu设置为处于检测阶段。

上述方案中，进一步包括：会话链路断开时，会话拆除单元清除会话信息。

由此可见，采用本发明提供的BFD报文的处理装置及方法，通过本地会话信息表中toCpu的值确定报文类型，从而有效的避免了检测报文对CPU的冲击。

附图说明

图1为本发明实现BFD报文的处理装置组成示意图；

图2为本发明实现BFD报文的处理方法流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：开始建立会话时，会话协商单元为会话分配LD，发送或接收协商报文，会话状态设置单元设置LD对应条目中toCpu的值，NP根据toCpu的值确定报文类型；

其中，发送报文的过程即为一个会话。

下面通过一个优选实施例来对本发明进行详细说明，如图1所示：

本发明提供了一种防止BFD报文冲击CPU的装置，该装置包括：会话协商单元102、会话状态设置单元103和NP 105。会话协商单元102用于给会话分配本地连接标识符(LD)，发送或接收协商报文；会话状态设置单元103用于设置本地会话信息表(bfdTable)中会话协商单元102分配的LD对应的toCpu的值；NP 105，用于根据toCpu的值确定报文的类型；

其中，所述bfdTable大小为本地可分配的LD的范围，其条目包含协议规定的BFD会话信息和toCpu字段，所述LD相当于bfdTable条目的索引号，所述toCpu的值为1时，表示处于协商阶段，接收的报文为协商报文，toCpu的值为0时，表示处于检测阶段，接收的报文为检测报文。

会话协商单元102、会话状态设置单元103和NP 105可以位于会话主动端，也可以位于会话被动端；

具体地，会话主动端的会话协商单元102，具体用于：建立会话时，为会话分配LD，发送H＝0的报文，将分配LD消息发送给会话状态设置单元103，接收会话被动端发送的H＝1的响应报文，回复H＝1的协商报文，所述协商报文中包含会话主动端LD以及YD，YD即会话被动端的LD；

会话被动端的会话协商单元102，具体用于：接收H＝0的报文后，给该会话分配LD并保存到本地会话信息表，将分配LD的消息发送给会话状态设置单元103，发送H＝1的响应报文，所述响应报文中包含YD、即会话主动端LD，以及会话被动端LD；

相应的，会话状态设置单元103，用于接收分配LD消息后，将LD对应的本地会话信息表条目中toCpu置1；

NP 105，用于接收H＝0的报文后，直接将报文发送给CPU；接收H＝1的报文后，根据报文中携带的YD查找bfdTable中的条目，如果YD对应条目中toCpu的值为1，则将报文发送给CPU，如果YD对应条目中toCpu的值为0，则将报文丢弃。

具体地，会话协商单元102，用于在建立会话时，为会话分配LD，发送或接收报文，同时将分配LD的消息发送给会话状态设置单元103，所述分配是将任意未使用的LD分配给会话；确定会话可以建立后，建立会话链路并将会话链路建立的消息发送给会话状态设置单元103；

会话状态设置单元103，用于在建立会话时，将bfdTable表中会话协商单元102分配给会话的LD对应条目的toCpu的值置1；在会话链路建立后，将bfdTable表中LD对应条目的toCpu的值置0；

其中，会话协商单元102具体用于，确定会话链路建立，并将会话链路建立的消息发送给会话状态设置单元103；

相应的，会话状态设置单元103，用于收到会话链路建立的消息后将bfdTable表中会话号LD对应条目的toCpu设置为0。

该装置还包括：会话初始化单元101，用于初始化时，在NP上建立bfdTable，将bfdTable条目中的toCpu的值初始化，即将toCpu字段设置为0，其他字段值均为无效值，同时初始化条目中的会话信息。

该装置进一步包括：会话拆除单元104，用于会话断开后，清除会话信息。

本发明还提供了一种防止BFD报文冲击CPU的方法，如图2所示：

步骤201，初始化bfdTable，将各条目中toCpu的值置0；

初始化的具体过程为会话初始化单元以LD为索引，将bfdTable表中各LD对应条目的toCpu的值均置0，所述LD为bfdTable条目的索引号；

步骤202，建立会话，设置条目中报文携带的LD对应的toCpu的值。

开始建立会话，首先由会话主动端的会话协商单元任意分配一个未使用的LD，发送报文并将给会话分配LD的消息发送给会话状态设置单元，所述报文中H＝0，会话状态设置单元将bfdTable表中会话协商单元分配的LD对应条目的toCpu的值置1；

会话被动端的NP收到H＝0的报文后，发送给CPU，会话协商单元给该会话分配一个LD，将分配LD的消息发送给会话状态设置单元，会话状态设置单元将bfdTable表中LD对应条目的toCpu的值置1；至此，会话主动端及会话被动端的LD均已被确定。

会话被动端的会话协商单元发送响应报文并携带会话被动端的LD以及会话主动端的LD，所述响应报文中H＝1；

会话主动端的NP收到H＝1的响应报文后，根据响应报文中YD，即会话主动端的LD，索引bfdTable表，若表中LD对应条目的toCpu的值为1，说明此响应报文为协商报文，将响应报文发送给CPU，若表中LD条目对应的toCpu的值为0，说明此响应报文为检测报文，将报文丢弃。会话被动端的NP收到H＝1的响应报文后，根据响应报文中YD，即会话被动端的LD，索引bfdTable表，若LD对应条目的toCpu的值为1，说明此响应报文为协商报文，将响应报文发送给CPU，若LD对应条目的toCpu的值为0，说明此响应报文为检测报文，将报文丢弃。

会话协商单元确定建立会话链路后，将建立会话链路的消息发送给会话状态设置单元，会话状态设置单元将bfdTable表中会话LD对应的toCpu置0，这样后续H＝1的报文将不会再发送给CPU。

步骤203，会话链路断开，根据toCpu的值确定报文类型。

会话链路断开后，会话一端的会话拆除单元将会话信息清除，如果会话另一端的会话信息仍然存在，会话信息清除的一端的NP接收报文后，根据报文携带的YD，索引bfdTable条目中YD对应的toCpu的值，确定接收的报文的类型，若toCpu为0，则接收的报文为检测报文，若toCpu为1，则接收的报文为协商报文，发送给CPU。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双向转发检测BFD报文的处理装置，其特征在于，该装置包括：

会话协商单元，用于分配本地连接标识符LD，发送或接收报文；

会话状态设置单元，用于设置本地会话信息表中会话协商单元分配的LD对应的toCpu的值；

网络处理器NP，用于根据toCpu的值确定报文类型。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

会话初始化单元，用于初始化本地会话信息表，将条目中toCpu的值初始化。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述会话协商单元位于会话主动端时，具体用于：建立会话时，为会话分配LD，发送H＝0的报文，将分配LD消息发送给会话状态设置单元，接收会话被动端发送的响应报文，回复H＝1的协商报文；

所述NP具体用于：收到H＝1的报文后，根据报文中携带的YD查找本地会话信息表中的条目，根据条目toCpu的值确定报文处于协商阶段，将报文发送给CPU；

所述会话协商单元位于会话被动端时，具体用于：接收H＝0的报文后，给该会话分配LD，将分配LD的消息发送给会话状态设置单元，发送H＝1的响应报文；

所述会话状态设置单元，用于接收分配LD消息后，将LD对应的本地会话信息表条目中toCpu设置为处于协商阶段。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述会话协商单元具体用于：确定建立会话链路，将建立会话链路的消息发送给会话状态设置单元；

相应的，会话状态设置单元具体用于：将本地会话信息表中会话对应条目的toCpu设置为处于检测阶段。

5.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

会话拆除单元，用于会话链路断开时，清除会话信息。

6.一种BFD报文的处理方法，其特征在于，该方法包括：

会话协商单元分配LD、发送或接收报文，会话状态设置单元设置会话LD对应条目中toCpu的值，NP根据接收报文索引到的toCpu的值确定报文类型。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述会话协商单元分配LD、发送或接收报文之前，进一步包括：

会话初始化单元以LD为索引初始化本地会话信息表，所述本地会话信息表的条目包含toCpu字段，会话初始化单元将条目中toCpu设置为处于检测阶段。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述会话协商单元分配LD、发送或接收报文，包括：

建立会话，会话主动端的会话协商单元分配LD并发送H＝0的报文，会话主动端的会话状态设置单元将本地会话信息表中LD对应条目的toCpu设置为处于协商阶段；会话被动端的会话协商单元收到H＝0的报文并给会话分配LD，发送H＝1的响应报文，会话被动端的会话状态设置单元将本地会话信息表中LD对应条目的toCpu设置为处于协商阶段。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述设置发送报文携带的LD对应条目中toCpu的值，包括：

会话协商单元确定会话链路建立后，将会话链路建立的消息发送给会话状态设置单元，会话状态设置单元将本地会话信息表中该会话LD对应条目的toCpu设置为处于检测阶段。

10.根据权利要求6至9任一所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

会话链路断开时，会话拆除单元清除会话信息。

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