CN101909006A - 双向转发检测报文发送、接收方法及其装置与通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双向转发检测报文发送、接收方法及其装置与通信系统，其中，发送方法包括：接收建立双向转发检测邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识；根据所述第一指示信息和本端标识，生成双向转发检测报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送所述双向转发检测报文。本发明技术方案，预先为网络设备配置组播地址，以组播方式发送或接收BFD报文，解决了现有技术以一对一方式使用BFD协议导致的缺陷，节约了网络资源，简化了网络的配置管理。

Description

双向转发检测报文发送、接收方法及其装置与通信系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种双向转发检测报文发送、接收方法及其发送、接收装置、网络设备与通信系统。

背景技术

随着Internet的迅猛发展，基于网络的应用逐渐增多，但是网际互联协议(Internet Protocol；简称为：IP)网络在设计上无法在不到1秒的时间内恢复故障，而像基于互联网的语音传输协议(Voice over InternetProtocol；简称为：VoIP)等应用对迅速故障检测和恢复的要求却越来越高，因此，如何对邻居系统或设备之间的通信故障进行快速有效的检测，以便在出现故障时尽快的建立起替代通道或倒换到其他链路，成为网络应用中亟待解决的问题。而双向转发检测(Bidirectional ForwardingDetection；简称为：BFD)协议的出现为上述问题提供了一种解决方案。BFD协议是一种轻负载、快速检测两台邻接设备之间转发路径连通状态的方法，其所提供的检测机制与所应用的接口介质类型、封装格式以及关联的上层协议，例如：开放式最短路径优先(Open Shortest Path First；简称为：OSPF)协议、边界网关协议(Border Gateway Protocol；简称为：BGP)、路由信息协议(Routing Information Protocol；简称为：RIP)、虚拟路由器冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol；简称为：VRRP)等均无关，因此，协议邻居通过该方式可以快速检测到转发路径的连通故障，加快启用备份转发路径，提升现有网络性能。

其中，BFD协议本身没有发现邻居(通常为一种网络设备)的能力，需要上层协议通知与哪个邻居建立会话。BFD会话建立的过程为：上层协议(例如：VRRP协议)发送协议通告报文发现邻居，并与邻居建立连接关系；上层协议通知BFD协议与该邻居建立BFD会话；BFD协议与邻居建立BFD会话，然后，通过快速发送双向转发检测报文(即BFD报文)来判断邻接设备之间的链路是否发生故障，通常检测故障的时间在1秒以内。当发现邻接设备之间发生故障时，能够立即通告消息给上层协议，以加快对故障的处理(例如：主备链路的倒换)，进而提高网络的性能。

但是，在现有BFD协议的应用过程中，BFD邻居关系是一对一建立的，BFD报文的发送也是一对一发送的。以图1所示的VRRP网络结构为例，其中VRRP路由器11、VRRP路由器12、VRRP路由器13和VRRP路由器14是运行VRRP协议的路由器，是物理实体。而由VRRP路由器11至VRRP路由器14构成虚拟路由器15，该虚拟路由器15对外表现为一个具有唯一固定IP地址(例如192.168.12.1)和介质访问控制(MediumAccess Control；简称为：MAC)地址的逻辑路由器，是由VRRP协议创建的。即对于主机16、主机17和主机18来说，只了解虚拟路由器15，而并不知道物理的VRRP路由器11至VRRP路由器14。其中，在同一VRRP组中，通过VRRP协议只能选举出一台VRRP路由器作为主路由器(例如VRRP路由器11)，其他只能处于备份状态，并与主路由器之间保持连接。当某种原因导致主路由器发生故障时，处于备份状态的路由器将升级为主路由器。其中为了加快主路由器和备份路由器之间的切换，在VRRP路由器11至VRRP路由器14上同时启用了BFD协议，以检测故障。在图1所示的网络结构中，VRRP路由器11至VRRP路由器14之间需要建立VRRP邻居关系，即每一台VRRP路由器都需要与其他所有VRRP路由器建立BFD邻居，则在图1所示的网络结构中一共需要建立6对BFD邻居，且需要配置12条建立指令(即需要在每个VRRP路由器上配置其他VRRP路由器的IP地址、开启/关闭BFD指令、BFD报文发送间隔等)，同时，将会有12个BFD报文在网络中持续发送。将上述问题一般化可得出：在一个网络中，BFD邻居个数为n*(n-1)/2个，需要配置的建立指令为n*(n-1)条，网络中同时发送或传输的BFD报文数为n*(n-1)个，其中，n为网络中网络设备的个数，通常为大于等于2的整数。

由上述分析可知，现有BFD协议的应用存在配置管理复杂、BFD报文数量较多导致浪费网络带宽和网络设备自身资源的缺陷，且随着网络规模的扩大以及网络拓扑的变化(例如，移除或添加网络设备)，上述缺陷将变得更为突出。

发明内容

本发明提供一种双向转发检测报文发送、接收方法及其发送、接收装置、网络设备与通信系统，用以解决现有技术以一对一方式建立双向转发检测邻居关系以及发送双向转发检测报文时存在的配置管理复杂、双向转发检测报文数量多的缺陷。

本发明提供一种双向转发检测报文发送方法，包括：

接收建立双向转发检测邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识；

根据所述第一指示信息和本端标识，生成双向转发检测报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送所述双向转发检测报文。

本发明提供一种双向转发检测报文接收方法，包括：

接收建立双向转发检测邻居关系的第二指示信息，所述第二指示信息包括第二邻居标识；

根据所述第二邻居标识，接收以预先配置的组播地址为目的地址的双向转发检测报文，所述双向转发检测报文是由所述第二邻居标识对应的对端生成并发送的。

本发明提供一种双向转发检测报文发送装置，包括：

第一接收模块，用于接收建立双向转发检测邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识；

生成发送模块，用于根据所述第一指示信息和本端标识，生成双向转发检测报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送所述双向转发检测报文。

本发明提供一种双向转发检测报文接收装置，包括：

第二接收模块，用于接收建立双向转发检测邻居关系的第二指示信息，所述第二指示信息包括第二邻居标识；

第三接收模块，用于根据所述第二邻居标识，接收以预先配置的组播地址为目的地址的双向转发检测报文，所述双向转发检测报文是由所述第二邻居标识对应的对端生成并发送的。

本发明提供一种网络设备，其包括本发明提供的双向转发检测报文发送装置，和/或本发明提供的双向转发检测报文接收装置。

本发明提供一种通信系统，其包括本发明提供的双向转发检测报文发送装置和本发明提供的双向转发检测报文接收装置，所述双向转发检测报文发送装置和所述双向转发检测报文接收装置互为对端。

本发明技术方案预先为本发明的BFD报文发送装置、接收装置及网络设备配置组播地址，本发明的BFD报文发送装置以预先配置的组播地址为目的地址向本发明的BFD报文接收装置发送BFD报文，即组播BFD报文，以建立BFD报文发送装置一端和BFD报文接收装置一端之间的邻居关系。采用本发明技术方案，当有多个BFD报文接收装置与BFD报文发送装置建立BFD邻居关系时，BFD报文发送装置只需发送一个BFD报文，与现有技术相比，减少了整个网络中BFD报文的数量，节约了网络带宽和BFD报文发送装置以及BFD报文接收装置本身的资源；且采用本发明技术方案，只需为BFD报文发送装置和BFD报文接收装置配置一个组播地址，与现有技术相比，简化了对通信系统中各装置或网络设备的配置管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有VRRP网络的一种结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的BFD报文发送方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的BFD报文发送方法的流程图；

图4为本发明实施例三提供的BFD报文接收方法的流程图；

图5a为本发明实施例四提供的BFD报文发送装置的一种结构示意图；

图5b为本发明实施例四提供的BFD报文发送装置的另一种结构示意图；

图6为本发明实施例五提供的BFD报文接收装置的结构示意图；

图7为本发明实施例八提供的网络设备的工作流程图；

图8为本发明实施例九提供通信系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的BFD报文发送方法的流程图。该实施例用于在由至少两台装置或设备组成的网络中进行双向转发检测。本实施例的执行主体为BFD报文发送装置，如图2所示，本实施例的方法包括：

步骤201，接收建立BFD邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识；

其中，本实施例的BFD报文发送装置为网络中的装置或设备，通过与网络中的其他装置或设备启用相同的上层协议以建立连接，即建立了两者之间的转发路径。由于BFD协议本身并没有发现邻居的能力，因此，本实施例的BFD报文发送装置通过上层协议与其他装置或设备建立连接之后，会通过上层协议获取开启BFD协议的指示信息，即第一指示信息，该第一指示信息是上层协议(例如：VRRP、OSPF、BGP或RIP协议)在发现邻居并与邻居建立连接之后发送的。其中，上层协议通常是指网络层或以上各层的具有发现邻居功能的协议。在本实施例中，为了便于描述有时将本地BFD报文发送装置所在一端称之为本端，而将与之建立邻接关系的邻居称之为对端。

本实施例的第一指示信息用于表示BFD报文发送装置需要与网络中的其他装置或设备(建立邻居关系后，将称之为邻居)建立BFD邻居关系，以通过BFD检测与邻居的故障，例如：检测邻居状态或者与邻居之间链路的连通性等。第一指示信息中包含的第一邻居标识用于区分与本端建立BFD邻居关系的对端，不同对端的标识不同。

步骤202，根据第一指示信息和本端标识，生成BFD报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送BFD报文。

其中，在执行本实施例技术方案之前，需要为网络中的各个装置或设备预先配置一个组播地址，即将所述网络中的各个装置或设备加入到一个组播组中，亦即配置网络中各个装置或设备(包括本实施例的BFD报文发送装置)发送BFD报文的目的地址为组播地址。其中本发明技术方案并不对组播地址进行限定，例如使用人员可以向CERNET组织机构申请，也可以根据实际情况自行设定。

具体的，当BFD报文发送装置接收到第一指示信息时，生成包含BFD报文发送装置自身标识(即本端标识)的BFD报文，并以BFD报文发送装置本身的IP地址为源地址，以组播地址为目的地址向所在网络组播该BFD报文。其中，该BFD报文中还携带BFD报文发送装置本身的IP地址(即BFD报文的源IP地址)和组播地址(即BFD报文的目的IP地址)。

本实施例的BFD报文发送方法，在接收到指示信息时，根据预先配置的组播地址以组播方式发送BFD报文，以通过与指示信息对应的对端建立BFD邻居关系实现对与对端之间故障的检测。通过本实施例的方法，BFD报文发送装置只需发送一个BFD报文，与现有技术相比，减少了BFD报文的发送数量，进而节约了BFD报文占用的网络带宽资源和BFD报文发送装置的资源，尤其当网络中BFD邻居关系较多时，本发明技术方案节约资源的优势将更加显著。同时，在本实施例技术方案中，只需预先为BFD报文发送装置配置一个组播地址，而不用配置网络中所有其它设备的地址信息，因此，可以简化对网络中装置或设备的配置管理，尤其当网络拓扑发生变化(移除或添加新的装置或设备)时，由于本实施例技术方案无需对网络中其他装置或设备进行相应删除或添加操作，因此，其简化配置管理的优点将更为突出。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的BFD报文发送方法的流程图。本实施例可基于实施例一实现，其中与实施例一相同之处，本实施例将不再详细论述，如图3所示，本实施例的方法包括：

步骤301，接收建立BFD邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识；当BFD报文发送装置接收到第一指示信息时，便与对端建立起了BFD邻居关系。

步骤302，判断第一邻居标识是否在第一邻居表中；

具体的，BFD报文发送装置设置有邻居表，该邻居表用于存储与本端建立BFD邻居关系的各个对端的信息，主要包括邻居标识项和邻居老化时间项。其中，BFD报文发送装置在接收到第一指示信息之后，通过判断第一邻居标识是否存在第一邻居表中以实现对邻居信息的管理。当BFD报文发送装置判断出第一邻居标识已存在邻居表中时，说明已经与该对端建立BFD邻居关系，则直接执行步骤304；反之，当BFD报文发送装置判断出第一邻居标识不存在邻居表中时，执行步骤303，即存储第一指示信息对应的对端的信息。

步骤303，设置第一邻居标识对应的第一老化时间为预设初始值，并将第一邻居标识和第一老化时间，存储到第一邻居表中，并继续执行步骤304；

其中，第一老化时间是基于BFD报文进行双向转发检测的条件，即根据在该第一老化时间内是否接收到BFD报文，以检测与邻居间的故障，例如：可以对邻居状态或者与邻居之间的链路的连通性等进行判断。若在第一老化时间内接收到BFD报文，则说明并未检测到故障；反之，说明检测到故障。其中，第一老化时间的预设初始值可以根据实际情况进行自行设置，本实施例以BFD报文的发送间隔的3倍时间为例，且在本实施例中该第一老化时间随着时间的推移会不断减小，直至减小到预设门限值。其中，预设门限值小于预设初始值。在具体实施中，该第一老化时间可由一老化计时器实现，具体通过设置老化计时器的定时初值为预设初始值。例如：设置邻居的老化时间的初始值为30s，则对应于该邻居的老化计时器的定时初值为30s；在老化过程中该老化定时器的计时时间从30s开始逐渐递减直到0，对应于老化时间的不断老化，该老化过程为30s。

步骤304，根据第一指示信息和本段标识，生成BFD报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送BFD报文。

由于BFD协议需要邻居双方相互发送BFD报文，因此，本实施例通过上述步骤302和步骤303存储第一邻居标识和其对应的第一老化时间，以便于为后续判断是否成功接收到对端邻居的BFD报文做准备。具体的，若BFD报文发送装置与该对端是新建立连接关系，则其第一邻居表中尚未存储第一邻居标识，又若BFD报文发送装置是刚加入网络，则此时其第一邻居表应该为空，因此，上述步骤302和步骤303可以视为邻居表的建立过程。但在此需要说明的，步骤302、步骤303和步骤304是两个并行过程。即BFD报文发送装置也可以在执行步骤304所述的发送BFD报文的操作之后，再执行判断第一邻居标识是否已经存在第一邻居表中，并在不存在时添加到第一邻居表中。

通常，网络中各装置或设备的IP地址是唯一的，可以唯一标识该装置或设备，因此，在上述各实施例中，第一邻居标识可以由对端(即邻居)的IP地址实现，而本端标识可以由本端的IP地址实现。由于在BFD报文中会携带源IP地址和目的IP地址等信息，因此，以IP地址作为邻居标识或本端标识，可以节约在BFD报文中另行添加邻居标识或本端标识的操作，使得BFD报文的生成更加简单，进而可提高发送BFD报文的效率。

基于上述各实施例，本发明将结合图1所示的网络结构，进一步通过数值分析说明本发明技术方案的技术效果。以图1所示的网络结构为例，采用本发明技术方案，在同样建立6对BFD邻居关系的情况下，只需配置4条建立指令，共需发送4个BFD报文；而现有技术，需要配置12条建立指令，共需发送12个BFD报文。另外，在图1所示网络结构中，若增加一台VRRP路由器，则现有技术中需要为已有VRRP路由器分别配置与新增VRRP路由器的邻居建立指令，且需要在新增VRRP路由器上配置与已有VRRP路由器的邻居建立指令，则共需增加配置8条建立指令，且另需增加8个BFD报文的发送。而本发明技术方案只需在新增VRRP路由器上配置1条建立指令，使该新增VRRP路由器加入预设组播组，且只需增加1个BFD报文的发送。通过上述分析可以看出，采用本发明技术方案将可以明显减少BFD报文的数量，进而达到节约资源的目的，且可以减少配置建立指令的条数，极大的简化了对网络的配置管理，减轻网络管理员的负担。

在此需要说明，上述实施例中与BFD报文发送装置建立BFD邻居关系的装置或设备，可以为本发明提供的BFD报文接收装置。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的BFD报文接收方法的流程图。本实施例的BFD报文接收方法与本发明实施例的BFD报文发送方法相对应。本实施例的执行主体为BFD报文接收装置，如图4所示，本实施例的方法包括：

步骤401，接收建立BFD邻居关系的第二指示信息，所述第二指示信息包括第二邻居标识；

其中，由于BFD协议本身并没有发现邻居的能力，因此，本实施例的BFD报文接收装置通过上层协议获取第二指示信息，即第二指示信息是由上层协议(例如：VRRP、OSPF、BGP或RIP协议)在发现邻居并与邻居建立连接之后发送的。且在本实施例的第二指示信息和上述BFD报文发送方法实施例中的第一指示信息具有相同的意义，即用于表示BFD报文接收装置需要与网络中的其他装置或设备(例如BFD报文发送装置)建立BFD邻居关系，以通过BFD检测与邻居间的故障；例如，检测邻居的状态或者与邻居之间链路的连通性等。而第二指示信息中的第二邻居标识用于区分与BFD报文接收装置建立BFD邻居关系的对端，不同对端的标识不同。

步骤402，根据第二邻居标识，接收以预先配置的组播地址为目的地址的BFD报文，其中BFD报文是由第二邻居标识对应的对端生成并发送的。

其中，在执行本实施例技术方案之前，需要为网络中的各个装置或设备预先配置一个组播地址，即将所述网络中的各个装置或设备加入到一个组播组中。其中本发明技术方案并不对组播地址进行限定，例如使用人员可以向CERNET组织机构申请，也可以根据实际情况自行设定。

其中，本实施例的BFD报文是由第二邻居标识对应的对端生成的，且该BFD报文中包含有生成该BFD报文的装置或者设备的标识(即对应于对端的第二邻居标识)。然后，对端以其IP地址为源IP地址，以预先配置的组播地址为目的地址将生成的BFD报文发送出去，即以组播方式发送BFD报文。

由于本实施例的BFD报文接收装置和其他装置或设备属于同一组播组，且网络中还可能存在其他装置或设备以预先配置的组播地址为目的地址发送BFD报文，因此，本实施例的BFD报文接收装置有可能同时接收到多个BFD报文。而通过第二邻居标识，本实施例的BFD报文接收装置可以正确接收与本地BFD报文接收装置建立BFD邻居关系的对端(即网络中的其他装置或设备)组播的BFD报文，以通过BFD检测邻居的状态或者与邻居之间的链路的连通性等。

本实施例的BFD报文接收方法的流程，可与本发明实施例提供的BFD报文发送方法的流程相适应。具体的，BFD报文接收装置在接收到指示信息时，根据指示信息中的邻居标识，接收邻居标识对应的对端以预先配置的组播地址为目的地址发送的BFD报文，以通过BFD检测邻居的状态或者与邻居之间链路的连通性等。由于本实施例接收的BFD报文是由对端通过组播地址以组播方式发送的，与现有技术相比，可以减少网络中BFD报文的数量，进而节约BFD报文消耗的带宽资源。同理，由于本实施例技术方案只需为BFD报文接收装置配置一个组播地址(对应一条建立指令)，而不用像现有技术那样需要配置多条建立指令，简化了对BFD报文接收装置的配置管理，进而简化了对整个网络的配置管理。

其中，本实施例提供一种步骤402的具体实施方式，具体包括：

步骤4021，BFD报文接收装置监测第二邻居标识对应的第二老化时间是否到达预设门限值；

其中，本实施例的第二老化时间与上述实施例中BFD报文发送装置中存储的第一老化时间意义相同，均为老化时间，只是从不同的对象做出的定义。第二老化时间也是基于BFD报文进行双向转发检测的条件，即根据本实施例的BFD报文接收装置是否在第二老化时间内接收到BFD报文，以检测与邻居间的故障，例如：可以包括对邻居的状态或者与邻居之间的链路的连通性进行判断等。若本实施例的BFD报文接收装置在第二老化时间内接收到BFD报文，则说明未检测到故障；反之，说明检测到故障，例如：邻居Down或者链路Down等。结合本发明BFD报文发送方法实施例中对第一老化时间的介绍，则本实施的第二老化时间随着时间的推移可以从预设初始值逐渐递减，且会一直递减到预设门限值。其中，预设门限值通常设置为0，本实施例并不对此进行限制，具体根据第二老化时间间隔可以自行设置预设初始值和预设门限值。另外，本实施例以预设门限值小于预设初始值，第一老化时间或第二老化时间逐渐递减为例。也可以设置预设门限大于预设初始值，第一老化时间或第二老化时间从预设初始值逐渐递增，直至预设门限值。其中，本领域技术人员结合其自身知识可以根据本实施例提供的技术方案扩展出多种实施方式。

其中，若BFD报文接收装置监测到第二老化时间已到达预设门限值，则执行步骤4022；反之，若BFD报文接收装置监测到第二老化时间未到达预设门限值时，则执行步骤4023。

步骤4022，向上层协议发送检测失败信息，并清除记录的第二邻居标识及其对应的第二老化时间，本次操作结束。

具体的，当在第二老化时间到达预设门限值时，若BFD报文接收装置仍未接收到第二邻居标识对应的BFD报文，则表明通过BFD报文检测的邻居状态为Down或者与邻居之间链路的连通性为Down。此时，BFD报文接收装置向上层协议发送检测失败信息，以使上层协议根据检测失败信息采取相应措施，例如可以断开与对端的连接，或者重新发起连接请求等。

步骤4023，根据第二邻居标识和BFD报文携带的第三邻居标识，以接收组播地址为目的地址的BFD报文。

具体的，本实施例的BFD报文接收装置以邻居表的形式对邻居信息进行管理，即BFD报文接收装置已预先将第二邻居标识和其对应的第二老化时间存储于BFD报文接收装置中的第二邻居表中。其中，BFD报文携带的第三邻居标识为本实施例提到的对端的装置或设备的标识(即生成BFD报文的装置或设备的标识)，则BFD报文接收装置通过将第三邻居标识在第二邻居表中进行匹配，以确定BFD报文是否为与BFD报文接收装置建立BFD邻居关系的对端发送的BFD报文。当在第二邻居表中匹配到一致的第二邻居标识(即第三邻居标识已存在第二邻居表中)时，说明该BFD报文为已建立BFD邻居关系的对端发送的BFD报文，则BFD报文接收装置接收第三邻居标识(或者第二邻居表中与第三邻居标识匹配一致的邻居标识，即第二邻居标识)对应的对端以组播地址为目的地址发送的该BFD报文。

进一步，在上述技术方案的基础上，本实施例的BFD报文接收方法在接收到BFD报文之后还包括：步骤4024，设置第二老化时间为预设初始值。具体的，当BFD报文接收装置在第二老化时间到达预设门限值之前接收到BFD报文之后，将该BFD报文对应的第二老化时间重新设置为预设初始值(例如BFD报文发送间隔的3倍值)，以等待下一个BFD报文。其中，通过该步骤可以实现持续检测邻居的状态或者与邻居之间链路的连通性。

在此做出说明，在上述技术方案中，当BFD报文接收装置正确接收BFD报文时，则该BFD报文中的第三邻居标识和第二邻居标识为同一标识，均为与本实施例的BFD报文接收装置建立BFD邻居关系的对端装置或设备的标识，只是从不同的角度以不同名称进行描述。其中，由于BFD报文中的源IP地址为本实施例中对端的装置或设备的IP地址，该IP地址可以唯一标识对端的装置或设备，因此，在本实施例中，第二邻居标识和第三邻居标识优选为对端的装置或设备的IP地址。且该技术方案可以节约在BFD报文中另行添加标识的操作，使得BFD报文的生成更加简单，进而使BFD报文的接收简化(可节约进一步解析获取邻居标识的操作)，进而可提高接收BFD报文的效率。

在此需要说明，本实施例中网络中的其他装置或设备，具有本发明的BFD报文发送装置的功能，且优选的可以为BFD报文发送装置。

实施例四

图5a为本发明实施例四提供的BFD报文发送装置的结构示意图。如图5a所示，本实施例的BFD报文发送装置包括：第一接收模块51和生成发送模块52。

其中，第一接收模块51，用于接收建立BFD邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识。其中，第一指示信息是由BFD报文发送装置的上层协议(例如：VRRP、OSPF、BGP或RIP协议)在发现并与邻居建立连接之后，生成并发送的。本实施例中的邻居是指与本实施例的BFD报文发送装置处于同一网络中的其他装置或设备，用于接收本实施例的BFD报文发送装置发送的BFD报文，但其他装置或设备也可以具有本实施例的BFD报文发送装置的功能。本实施例的BFD报文发送装置通过上层协议与其他装置或设备建立连接。第一邻居标识是一种标识，用于区分与本实施例的BFD报文发送装置建立BFD邻居关系的其他装置或设备。

生成发送模块52，与第一接收模块51连接，用于根据第一接收模块51接收到的第一指示信息和本端标识，生成BFD报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送BFD报文。在本实施例中，为了便于描述有时将本实施例的BFD报文发送装置称之为本端，而将与本实施例的BFD报文发送装置建立BFD邻居关系的其他装置或设备称之为对端。其中，本端标识是指BFD报文发送装置的标识。具体的，该生成发送模块52在第一接收模块51接收到第一指示信息时，生成包含BFD报文发送装置的标识的BFD报文，并以BFD报文发送装置的IP地址为源IP地址，以预先配置的组播地址为目的地址发送所生成的BFD报文。

其中，在应用本实施例的BFD报文发送装置时，需要预先为其配置组播地址，即将本实施例的BFD报文发送装置加入组播组。该组播组包括BFD报文发送装置所在网络中的所有装置或设备。即本实施例的BFD报文发送装置可向与其位于同一组播组中的其他装置或设备发送BFD报文。

本实施例的BFD报文发送装置，可用于执行本发明提供的BFD报文发送方法的流程，具体通过第一接收模块接收指示信息，通过生成发送模块在接收到指示信息时，生成并以组播方式发送BFD报文。这样当多个对端与本地BFD报文发送装置建立BFD邻居关系时，BFD报文发送装置只发送一个BFD报文，与现有技术相比，减少了BFD报文的数量，节约了BFD报文占用的带宽资源。同时，由于只需为本实施例的BFD报文发送装置配置一个组播地址，即一条指示指令，与现有技术相比，简化了对BFD报文发送装置的配置管理，进而简化了对整个网络的配置管理。

进一步，本实施例的BFD报文发送装置还包括：判断模块53和第一设置模块54。其中，判断模块53，分别与第一接收模块51和第一设置模块54连接，用于判断第一接收模块51接收的第一指示信息中的第一邻居标识是否存在第一邻居表中。其中，当判断模块53的判断结果为存在时，则不执行任何操作，；反之，当判断模块53的判断结果为不存在时，则触发第一设置模块54执行相应操作。第一设置模块54，用于当判断模块53判断出第一邻居标识不在第一邻居表中时，设置第一邻居标识对应的第一老化时间为预设初始值，并将第一邻居标识和第一老化时间，存储到第一邻居表中。

其中，本实施例的判断模块53和第一设置模块54执行的操作与生成发送模块52所执行的操作可以是两个并行过程。但是，生成发送模块52也可以根据判断模块53或第一设置模块54的触发操作执行BFD报文的生成发送，此时本实施例的BFD报文发送装置可如图5b所示。此时，判断模块53分别与第一接收模块51和生成发送模块52连接；第一设置模块54分别与判断模块53和生成发送模块52连接。在图5b所示的BFD报文发送装置的结构中，当判断模块53判断出第一指示信息中的第一邻居标识已经存在第一邻居表中时，则可以触发生成发送模块52执行相应操作；当判断模块53判断出第一指示信息中的第一邻居标识不存在第一邻居表中时，则触发第一设置模块54执行相应操作；第一设置模块54设置第一邻居标识对应的第一老化时间为预设初始值，并将第一邻居标识和第一老化时间，存储到第一邻居表中；同时，第一设置模块54触发生成发送模块52执行相应操作。

其中，上述技术方案中的第一邻居标识和本端标识是用于区分不同装置或设备的一种标识，本实施例并不限制各种标识的实现形式。但是，由于BFD报文中的源IP地址，即BFD报文发送装置的IP地址，可以唯一标识BFD报文发送装置，且网络中其他装置或设备的IP地址也可以唯一标识相应的装置或设备，因此，本实施例优选以其他装置或设备的IP地址作为第一邻居标识，且以BFD报文发送装置的IP地址作为本端标识。

在此需要说明，本实施例的BFD报文发送装置的各个模块，可用于执行本发明BFD报文发送方法中的相应部分，其具体工作原理和技术效果本实施例在此不再赘述，具体可参见方法实施例相应部分的描述。

实施例五

图6为本发明实施例五提供的BFD报文接收装置的结构示意图。如图6所示，本实施例的BFD报文接收装置包括：第二接收模块61和第三接收模块62。

其中，第二接收模块61，用于接收建立双向转发检测邻居关系的第二指示信息，所述第二指示信息包括第二邻居标识。其中，第二指示信息是由BFD报文接收装置的上层协议(例如：VRRP、OSPF、BGP或RIP协议)在发现并与邻居建立连接之后，生成并发送的。本实施例中的邻居是指与本实施例的BFD报文接收装置处于同一网络中的其他装置或设备，例如路由器、交换机或者个人计算机(Persnoal Computer；简称为：PC)等，且其他装置或设备也可以具有本实施例的BFD报文接收装置的功能。本实施例的BFD报文接收装置通过上层协议与其他装置或设备建立连接。第二邻居标识是一种标识，用于区分与本实施例的BFD报文接收装置建立连接的其他装置或设备。

第三接收模块62，与第二接收模块61连接，用于根据第二接收模块61接收的第二指示信息中的第二邻居标识，接收以预先配置的组播地址为目的地址的BFD报文。其中本实施例的BFD报文是由第二邻居标识对应的对端生成且包含对端标识(即第二邻居标识)，并通过预先配置的相同组播地址以组播方式发送的。

其中，在应用本实施例的BFD报文接收装置时，需要预先为其配置组播地址，即将本实施例的BFD报文接收装置加入组播组。该组播组包括BFD报文接收装置所在网络中的所有装置或设备，且其他装置或设备可以以配置的组播地址组播BFD报文，例如可以是本发明实施例提供的BFD报文发送装置。即本实施例的BFD报文接收装置可接收与其位于同一组播组中的其他装置或设备以组播方式发送的BFD报文。

本实施例的BFD报文接收装置，可用于执行本发明提供的BFD报文接收方法的流程。具体的，本实施例通过第二接收模块接收指示信息，通过第三接收模块根据指示信息中邻居标识接收以组播地址为目的地址的BFD报文。这样当有多个BFD报文接收装置与对端(以对端为BFD报文发送装置为例)建立BFD邻居关系时，则对端的BFD报文发送装置只需发送一个BFD报文，与现有技术相比，减少了BFD报文的数量，节约了BFD报文占用的带宽资源。同时，由于只需为本实施例的BFD报文接收装置配置一个组播地址，即一条指示指令，与现有技术相比，简化了对BFD报文接收装置的配置管理，进而简化了对整个网络的配置管理。

进一步，本实施例的第三接收模块62包括：监测子模块621和接收子模块622。其中，监测子模块621，与第二接收模块61连接，用于监测第二邻居标识对应的第二老化时间是否到达预设门限值。其中，有关本实施例的第二老化时间以及预设门限值的相关介绍请参照本发明BFD报文接收方法实施例的相关介绍，在此不再赘述。接收子模块622，与监测子模块621连接，用于当监测子模块621监测到第二老化时间未到达预设门限值时，根据第二邻居标识和BFD报文携带的第三邻居标识，接收以组播地址为目的地址的BFD报文。其中，第三邻居地址是指发送BFD报文的装置或设备的标识，用于区分不同BFD报文的发送者，以便BFD报文接收装置可以接收正确的BFD报文，即与BFD报文接收装置建立了BFD邻居关系的对端发送的BFD报文。

具体的，当本实施例的BFD报文接收装置以邻居表的形式管理邻居标识和邻居标识对应的老化时间时，即本实施例的第二邻居标识和其对应的第二老化时间存储于第二邻居表中，则本实施例的接收子模块622可以由以下结构实现。接收子模块622包括：匹配单元6221和接收单元6222。其中，匹配单元6221，与监测子模块621连接，用于当监测子模块621监测到第二老化时间未到达预设门限值时，解析获取以组播地址为目的地址的BFD报文中的第三邻居标识，并将第三邻居标识在第二邻居表中进行匹配，并将在第二邻居表中匹配到与第三邻居标识一致的第二邻居标识的匹配结果提供给接收单元6222。若匹配单元6221的匹配结果为未在第二邻居表中匹配到与第三邻居标识一致的第二邻居标识时，将直接丢弃BFD报文。接收单元6222，与匹配单元6221连接，用于根据接收到的匹配单元6221的匹配结果，接收以组播地址为目的地址的BFD报文。

更进一步，本实施例的BFD报文接收装置还包括：第二设置模块63。第二设置模块63，与第三接收模块62连接，具体是与接收单元6222连接，用于在接收到BFD报文之后，设置BFD报文对应的第二老化时间为预设初始值。其中，有关预设初始值请参见本发明BFD报文接收方法中的描述。通过该第二设置模块63将第二老化时间设置为预设初始值，等待下一个BFD报文，以实现持续检测邻居的状态或者与邻居之间链路的连通性，并直到连接结束。

同理，在本实施例中，第二邻居标识和第三邻居标识可以为任何可区分与本实施例的BFD报文接收装置建立BFD邻居关系的对端装置或设备的标识。其中，BFD报文会携带IP地址信息，且IP地址可以唯一标识同一网络中的装置或设备，因此，本实施例优选以对端装置或设备的IP地址作为第三邻居标识和第二邻居标识。该方式可以节约在BFD报文中另行添加标识的操作，使得BFD报文的生成更加简单，进而使BFD报文的接收简化(可节约进一步解析获取邻居标识的操作)，进而可提高接收BFD报文的效率。

在此需要对本发明以上各实施例做出说明：本发明上述各实施例均是从一端进行的说明，即或是以BFD报文发送装置为执行主体，或是以BFD报文接收装置为执行主体，因此，其中的指示信息、邻居标识、老化时间等均以第一和第二加以区分。但是，当BFD报文发送装置和BFD报文接收装置为同一装置时，即装置同时具有执行本发明提供的BFD报文发送方法和接收方法流程的功能，则其中第一指示信息和第二指示信息、第一邻居标识和第二邻居标识、第一邻居表和第二邻居表均为同一个。具体的在后续实施例中将有详细说明。

实施例六

本发明实施例六提供一种网络设备，本实施例的网络设备包括本发明实施例提供的BFD报文发送装置，用于以组播方式向网络中的其他网络设备发送BFD报文。其中，BFD报文发送装置的结构和工作原理请详见本发明BFD报文发送装置实施例的描述，在此不再赘述。本实施例的网络设备可以为路由器、交换机等网络设备，更为一般的本实施例的网络设备可以是任何通过某种协议(例如：VRRP、OSPF、BGP或RIP协议)与其他设备建立连接关系的设备。

本实施例的网络设备，包含本发明提供的BFD报文发送装置，同样可用于执行本发明的BFD报文发送方法的流程，且同样具有减少BFD报文的数量，节约BFD报文占用网络带宽和网络设备资源，以及简化网络配置管理的效果。

实施例七

本发明实施例七提供一种网络设备，其包括本发明实施例提供的BFD报文接收装置，用于接收网络中其他网络设备以组播方式发送的BFD报文。其中，BFD报文接收装置的结构和工作原理请详见本发明BFD报文接收装置实施例的描述，在此不再赘述。本实施例的网络设备可以为路由器、交换机等网络设备，更为一般的本实施例的网络设备可以是任何通过某种协议(例如：VRRP、OSPF、BGP或RIP协议)与其他设备建立连接关系的设备。

本实施例的网络设备，包含本发明提供的BFD报文接收装置，同样可用于执行本发明的BFD报文接收方法的流程，且同样具有减少BFD报文的数量，节约BFD报文占用网络带宽和网络设备资源，以及简化网络配置管理的效果。

实施例八

本发明实施例八提供一种网络设备，其包括本发明实施例提供的BFD报文发送装置和BFD报文接收装置，用于与网络中其他网络设备之间建立连接时，实现以组播方式发送和接收BFD报文。其中，基于BFD协议双向的特点，可知网络设备除了向对端组播BFD报文，还要接收对端组播的BFD报文。即本实施例提供的网络设备同时兼有向其他网络设备组播BFD报文，并接收其他网络设备组播的BFD报文的功能。其中，本实施例的网络设备可以为路由器、交换机等网络设备，更为一般的本实施例的网络设备可以是任何通过某种协议(例如：VRRP、OSPF、BGP或RIP协议)与其他设备建立连接关系的设备。

下面结合图1所示的网络结构，通过详细流程说明本实施例的网络设备的工作原理。其中，本实施例的网络设备为图1中的VRRP路由器11至VRRP路由器14。则如图7所示，本实施例网络设备的工作流程如下：

步骤701，VRRP路由器11至VRRP路由器14启用VRRP功能，并形成虚拟路由器15，且通过选举得出VRRP路由器11为主路由器，其他为备份路由器，且，VRRP路由器11分别与VRRP路由器12至VRRP路由器14建立连接。

步骤702，为VRRP路由器11至VRRP路由器14配置组播地址，将VRRP路由器11至VRRP路由器14加入同一组播组中。

步骤703，VRRP路由器11至VRRP路由器14分别启用BFD功能，即VRRP路由器11至VRRP路由器14的VRRP协议分别通知BFD协议其已建立连接的对象信息。以VRRP路由器11为例，VRRP路由器11将分别与VRRP路由器12至VRRP路由器14建立连接，因此，VRRP路由器11的VRRP协议将通知其BFD协议需要分别与VRRP路由器12至VRRP路由器14建立BFD邻居关系，并将VRRP路由器12至VRRP路由器14的IP地址提供给BFD协议。

步骤704，假设VRRP路由器11初始启动BFD功能，则其将建立邻居表，用于管理其邻居。由于VRRP路由器11即具有本发明发送BFD报文的功能又具有本发明接收BFD报文的功能，因此，此时的邻居表即是本发明BFD报文发送实施例中的第一邻居表，也是本发明BFD报文接收实施例中的第二邻居表。其中邻居表包含两个字段：邻居标识符和邻居老化时间。VRRP路由器11将VRRP路由器12至VRRP路由器14的信息存储到邻居表中，即分别将VRRP路由器12至VRRP路由器14的IP地址分别存储到邻居标识符项，并相应地设置VRRP路由器12至VRRP路由器14对应的邻居老化时间为初始值，例如：设置为BFD报文发送间隔的3倍值。即该邻居老化时间可随BFD报文发送间隔的调整而自行调整，且随着时间推移将不断减小，直至老化为0。

步骤705，VRRP路由器11的BFD协议生成包含VRRP路由器11的IP地址的BFD报文，并以VRRP路由器11的IP地址为源地址，以设定的组播地址为目的地址定期组播BFD报文。

在此需要说明，其中VRRP路由器12至VRRP路由器14将同时以上述方式组播其各自的BFD报文，本实施例不逐一进行描述。且下面将以VRRP路由器11为例来说明接收BFD报文的原理和流程。

步骤706，在执行上述操作的同时，VRRP路由器11检测其邻居表以发现是否存在老化时间为0的邻居。若不存在，则执行步骤707；反之，执行步骤710。

步骤707，VRRP路由器11判断是否接收到BFD报文。若未接收到BFD报文，则转去执行步骤706；反之，若接收到BFD报文，则执行步骤708。

步骤708，假设VRRP路由器11接收来自VRRP路由器12的BFD报文。其中，VRRP路由器12的BFD报文包含VRRP路由器12的IP地址，并由VRRP路由器12以VRRP路由器12的IP地址为源地址，以设定的组播地址为目的地址组播BFD报文。VRRP路由器11判断接收到的BFD报文的源IP地址是否存在邻居表中。若存在，则执行步骤709；反之，则丢弃该BFD报文，并转去执行步骤706。由于本实施例假设该BFD报文为VRRP路由器12发送，因此，VRRP路由器11判断出邻居表中存在VRRP路由器12的IP地址，则在流程上将执行步骤709。

步骤709，VRRP路由器11更新邻居表中VRRP路由器12的IP地址对应的邻居老化时间为BFD报文发送间隔的3倍值，并转去执行步骤706，即继续等待下一个BFD报文。

步骤710，假设检测到VRRP路由器13对应的邻居老化时间为0，则说明VRRP路由器11在邻居老化时间间隔内一直未收到VRRP路由器13的BFD报文，说明VRRP路由器11与VRRP路由器13之间出现链路故障或者VRRP路由器13Down，则VRRP路由器11的BFD协议通告其上层VRRP协议以供VRRP协议执行处理操作，并删除VRRP路由器13对应的邻居表中的相关信息。并转去执行步骤706，继续等待其他VRRP路由器的BFD报文。

以上以VRRP路由器11为例，说明了本实施例的网络设备的工作原理，包括组播BFD报文，以及接收其他网络设备组播的BFD报文的原理。具体操作可由本发明实施例提供的BFD报文发送装置或BFD报文接收装置相应功能模块或单元完成。

本实施例的网络设备，包括本发明实施例提供的BFD报文发送装置和BFD报文接收装置，可同时用于执行本发明的BFD报文发送方法和BFD报文接收方法的流程。采用本实施例的网络设备，同样可以减少BFD报文的数量，节约BFD报文占用的网络带宽和网络设备资源，并可简化网络的配置管理。

实施例九

图8为本发明实施例九提供通信系统的结构示意图，如图8所示，其包含本发明实施例提供的BFD报文发送装置81和BFD报文接收装置82。具体的，BFD报文发送装置81和BFD报文接收装置82可以为路由器或交换机等网络设备。其中，BFD报文发送装置81和BFD报文接收装置82可互为对端，可采用本发明提供的BFD报文发送方法和BFD报文接收方法完成其两者之间链路连通性的检测。其中，本实施例的通信系统可以包含多个BFD报文发送装置81和多个BFD报文接收装置82。

本实施例的通信系统，可通过本发明提供的BFD报文发送、接收方法检测各个装置之间的故障，可以减少BFD报文的数量，进而节约系统资源，同时还可简化对通信系统的配置管理。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种双向转发检测报文发送方法，其特征在于，包括：

接收建立双向转发检测邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识；

根据所述第一指示信息和本端标识，生成双向转发检测报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送所述双向转发检测报文。

2.根据权利要求1所述的双向转发检测报文发送方法，其特征在于，接收建立双向转发检测邻居关系的第一指示信息之前，包括：

配置本端发送所述双向转发检测报文的目的地址为所述组播地址。

3.根据权利要求1所述的双向转发检测报文发送方法，其特征在于，接收所述第一指示信息之后还包括：

判断所述第一邻居标识是否存在第一邻居表中；

当判断出所述第一邻居标识不在所述第一邻居表中时，设置所述第一邻居标识对应的第一老化时间为预设初始值，并将所述第一邻居标识和所述第一老化时间，存储到所述第一邻居表中。

4.一种双向转发检测报文接收方法，其特征在于，包括：

接收建立双向转发检测邻居关系的第二指示信息，所述第二指示信息包括第二邻居标识；

根据所述第二邻居标识，接收以预先配置的组播地址为目的地址的双向转发检测报文，所述双向转发检测报文是由所述第二邻居标识对应的对端生成并发送的。

5.根据权利要求4所述的双向转发检测报文接收方法，其特征在于，根据所述第二邻居标识，接收以预先配置的组播地址为目的地址的双向转发检测报文，包括：

监测所述第二邻居标识对应的第二老化时间是否到达预设门限值；

当监测到所述第二老化时间未到达所述预设门限值时，根据所述第二邻居标识和所述双向转发检测报文携带的第三邻居标识，接收以所述组播地址为目的地址的所述双向转发检测报文。

6.根据权利要求5所述的双向转发检测报文接收方法，其特征在于，所述第二邻居标识和所述第二老化时间预先存储于第二邻居表中；

根据所述第二邻居标识和所述双向转发检测报文携带的第三邻居标识，接收以所述组播地址为目的地址的所述双向转发检测报文，具体为：

将所述第三邻居标识在所述第二邻居表中进行匹配；

当匹配到一致的第二邻居标识时，接收以所述组播地址为目的地址的携带所述第三邻居标识的所述双向转发检测报文。

7.根据权利要求4所述的双向转发检测报文接收方法，其特征在于，接收以所述组播地址为目的地址的所述双向转发检测报文之后，包括：

设置所述第二老化时间为预设初始值。

8.一种双向转发检测报文发送装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收建立双向转发检测邻居关系的第一指示信息，所述第一指示信息包括第一邻居标识；

生成发送模块，用于根据所述第一指示信息和本端标识，生成双向转发检测报文，并以预先配置的组播地址为目的地址，发送所述双向转发检测报文。

9.根据权利要求8所述的双向转发检测报文发送装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于判断所述第一邻居标识是否存在第一邻居表中；

第一设置模块，用于当所述判断模块判断出所述第一邻居标识不在所述第一邻居表中时，设置所述第一邻居标识对应的第一老化时间为预设初始值，并将所述第一邻居标识和所述第一老化时间，存储到所述第一邻居表中。

10.一种双向转发检测报文接收装置，其特征在于，包括：

第二接收模块，用于接收建立双向转发检测邻居关系的第二指示信息，所述第二指示信息包括第二邻居标识；

第三接收模块，用于根据所述第二邻居标识，接收以预先配置的组播地址为目的地址的双向转发检测报文，所述双向转发检测报文是由所述第二邻居标识对应的对端生成并发送的。

11.根据权利要求10所述的双向转发检测报文接收装置，其特征在于，所述第三接收模块包括：

监测子模块，用于监测所述第二邻居标识对应的第二老化时间是否到达预设门限值；

接收子模块，用于当所述监测子模块监测到所述第二老化时间未到达所述预设门限值时，根据所述第二邻居标识和所述双向转发检测报文携带的第三邻居标识，接收以所述组播地址为目的地址的所述双向转发检测报文。

12.根据权利要求11所述的双向转发检测报文接收装置，其特征在于，所述第二邻居标识和所述第二老化时间预先存储于第二邻居表中；

所述接收子模块包括：

匹配单元，用于将所述第三邻居标识在所述第二邻居表中进行匹配；

接收单元，用于当所述匹配单元匹配到一致的第二邻居标识时，接收以所述组播地址为目的地址的携带所述第三邻居标识的所述双向转发检测报文。

13.根据权利要求10所述的双向转发检测报文接收装置，其特征在于，还包括：

第二设置模块，用于在接收所述双向转发检测报文之后，设置所述第二老化时间为预设初始值。

14.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的双向转发检测报文发送装置，和/或权利要求10-13任一项所述的双向转发检测报文接收装置。

15.一种通信系统，其特征在于，包括权利要求8或9所述的双向转发检测报文发送装置和权利要求10-13任一项所述的双向转发检测报文接收装置，所述双向转发检测报文发送装置和所述双向转发检测报文接收装置互为对端。

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