CN103825766B

CN103825766B - 一种bfd链路检测装置和方法

Info

Publication number: CN103825766B
Application number: CN201410073061.0A
Authority: CN
Inventors: 汪江波
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: CN103825766A

Abstract

本发明提供一种BFD链路检测装置和方法，应用在堆叠组网中的主用设备上。所述方法包括：创建BFD MAD会话，并将该BFD MAD会话备份到备用设备上，以供备用设备创建相同的BFD MAD会话；通过BFD链路周期性地向堆叠组网中的所有备用设备发送BFD报文；接收所有备用设备通过BFD链路向本机发送的BFD报文以及所有备用设备转发的其接收到的所有BFD报文；定期检查是否组网内的所有设备都接收到了其他设备发送的BFD报文，在成员设备A没有接收到成员设备B发送的BFD报文时，确定成员设备A与成员设备B之间的BFD链路故障。本发明能够及时地检测出BFD链路故障。

Description

一种BFD链路检测装置和方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种BFD链路检测装置和方法。

背景技术

堆叠技术是一种软件虚拟化技术。它是将多台设备连接在一起，进行必要的配置以后，虚拟化成一台设备。使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护。

以IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）堆叠技术为例。在IRF组网环境中，所有单台设备称为成员设备，成员设备按照功能不同，分为主用设备（Active）和备用设备（Standby）两种角色。主用设备负责管理整个IRF组网中的成员设备，由角色选举产生，一个IRF组网中只能有一台主用设备。备用设备是隶属于主用设备的成员设备，作为主用设备的备份设备运行。在正常的情况下，IRF组网中只有一台主用设备，其他设备均是备用设备。各个成员设备之间使用堆叠电缆连接形成IRF链路。如果成员设备之间的IRF链路发生故障，网络中就会分裂出两台或者两台以上的配置完全相同的主用设备，这就可能会引起网络故障，比如：IP地址冲突、二层协议计算错误等。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种BFD链路检测装置和方法，应用在堆叠组网中主用设备上。

具体地，所述装置包括：

第一会话单元，用于创建BFD MAD会话，并将所述BFD MAD会话备份到备用设备上，以供备用设备创建相同的BFD MAD会话；

第一发送单元，用于通过BFD链路周期性地向堆叠组网中的所有备用设备发送BFD报文；

第一接收单元，用于接收所有备用设备通过BFD链路向本机发送的BFD报文以及所有备用设备转发的其接收到的所有BFD报文；

链路检测单元，用于定期检查是否组网内的所有成员设备都接收到了其他成员设备发送的BFD报文，在成员设备A没有接收到成员设备B发送的BFD报文时，确定成员设备A与成员设备B之间的BFD链路故障。

所述方法包括：

创建BFD MAD会话，并将所述BFD MAD会话备份到备用设备上，以供备用设备创建相同的BFD MAD会话；

通过BFD链路周期性地向堆叠组网中的所有备用设备发送BFD报文；

接收所有备用设备通过BFD链路向本机发送的BFD报文以及所有备用设备转发的其接收到的所有BFD报文；

定期检查是否组网内的所有成员设备都接收到了其他成员设备发送的BFD报文，在成员设备A没有接收到成员设备B发送的BFD报文时，确定成员设备A与成员设备B之间的BFD链路故障。

由以上描述可以看出，本发明堆叠组网内各个成员设备之间发送相互发送BFD报文，然后主用设备通过各个成员设备对BFD报文的接收情况来检测BFD链路状况，从而能够及时地检测出BFD链路故障。

附图说明

图1是本发明一种实施方式IRF组网图；

图2是本发明一种实施方式中BFD链路检测装置的逻辑结构图；

图3是本发明一种实施方式中BFD链路检测方法流程示意图。

CZ1410017具体实施方式

针对堆叠链路故障引发网络故障的问题，通常使用MAD（Multi-ActiveDetection，多Active检测）检测和处理机制。具体地，仍以IRF技术为例，在IRF分裂的时候，MAD可以检测出IRF网络中同时存在多个主用设备，并通过保留一个主用设备，禁用其他主用设备的方法，降低IRF分裂对业务产生的影响。其中，MAD检测方式主要有：BFD MAD检测。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。请参考图1所示的IRF组网环境，要使能BFD MAD检测功能，需要预先在每一个成员设备上配置一个检测接口，将这些成员设备之间的检测接口连接起来，形成BFD链路。同时为每一个成员设备配置一个MAD IP地址，并将其划入同一个VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）。

当IRF正常运行时，主用设备上的MAD IP地址生效，备用设备上的MAD IP地址不生效，只有主用设备在单方向地从BFD链路发送BFD MAD报文，无法建立BFD会话。而当IRF链路故障分裂后形成多个主用设备后，不同主用设备上配置的MAD IP地址均会生效，BFD会话被激活，从而检测到多个主用设备冲突。在这个过程中，如果BFD链路发生故障，那么即便是IRF链路故障，也无法建立BFD会话。

针对上述问题，本发明提供一种BFD链路检测装置和方法，通过各个成员设备周期性地发送BFD报文来检测BFD链路状态。如果成员设备A接收到了成员设备B发送的BFD报文，则说明成员设备A和成员设备B之间的BFD链路状态正常。如果成员设备A没有接收到成员设备B发送的BFD报文，则说明成员设备A和成员设备B之间的BFD链路状态异常。

下面以软件实现为例，详细描述本发明具体实现。所述BFD链路检测装置，应用在IRF组网中主用设备上。作为本发明装置的运行载体，所述主用设备通常至少包括有CPU、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括各种转发芯片和I/O接口等硬件。请参考图2，所述BFD链路检测装置包括有：第一会话单元、第一发送单元、第一接收单元以及链路检测单元。请参考图3，在一个示例性的实施方案中，该装置在运行过程中执行如下步骤：

步骤101，第一会话单元创建BFD MAD会话，并将所述BFD MAD会话备份到备用设备上，以供备用设备创建相同的BFD MAD会话。

在IRF组网中，要使能BFD MAD对IRF分裂的检测功能，通常需要管理人员事先在各个成员设备上为其配置MAD IP地址，所述MAD IP地址只有在本设备是主用设备的时候才会生效。也就是说在主用设备上，BFD MAD会话被激活，主用设备会周期性地向其他备用设备发送BFD报文，所述BFD报文的源IP地址是主用设备的MAD IP地址，目的IP地址是本机BFD链路对端的成员设备的MAD IP地址，也就是所述BFD报文接收成员设备的MAD IP地址。对于备用设备而言，由于MAD IP地址没有生效，所以其上没有BFD MAD会话，在接收到主用设备发送的BFD报文时，也不会响应。所以，在IRF未分裂时，主用设备和备用设备之间不会形成BFDMAD会话。

本发明中，为了不影响对IRF分裂的检测功能。主用设备的第一会话创建单元在创建完毕BFD MAD会话后，将所述BFD MAD会话备份到各个备用设备上，以供备用设备创建和主用设备相同的BFD MAD会话。也就是说，备用设备上创建的用于检测BFD链路的BFD报文的源IP地址是主用设备的MAD IP地址，目的IP地址是本机自身的MAD IP地址。即，主用设备发送的BFD报文的源IP地址、目的IP地址和备用设备发送的BFD报文的源IP地址、目的IP地址相同。因此，本发明中用于检测BFD链路的BFD MAD会话不会和用于IRF链路检测的BFD MAD会话产生冲突。

步骤102，第一发送单元通过BFD链路周期性地向堆叠组网中的所有成员设备发送BFD报文。

步骤103，第一接收单元接收所有备用设备通过BFD链路向本机发送的BFD报文以及所有备用设备转发的其接收到的所有BFD报文。

为实现本发明目的，通过步骤101在主用设备和备用设备上都建立了BFD MAD会话。主用设备和备用设备都会通过BFD链路周期性地向组网内的其他成员设备发送BFD报文，同时也会接收其他成员设备发送给自己的BFD报文。其中，备用设备还需要将自己接收到的BFD报文转发给主用设备，以供主用设备进行汇总。具体地，所述备用设备通过检查接收到的报文的UDP目的端口号是否为BFD报文预设的端口号来识别BFD报文，然后通过主用设备和备用设备之间的内部通道将本机接收到的BFD报文发送给主用设备。以此来防止BFD链路故障而导致的报文转发失败。所述内部通道是堆叠组网中各个成员设备之间进行交互、备份的通道。比如：各个成员设备之间的堆叠链路。在成员设备是主控板的时候，所述内部通道也可以是背板。本发明对此不作特殊限制。

为了确保IRF组网中的所有成员设备都能够收到其他成员设备发送的BFD报文，在本发明的一种优选的示例性实施方式中，所述BFD报文是组播报文，所述组播报文的目的MAC地址是组播MAC。所述组播MAC可以采用现有的组播MAC。优选地，为了确保组播MAC的可用性，所述组播报文的目的MAC采用预设的组播MAC。所述BFD报文的发送周期可以由管理人员根据IRF组网的情况进行设置，比如，设置每秒钟发送一次BFD报文，本发明对此不作特殊限制。

步骤104，主用设备的链路检测单元定期检查是否组网内的所有设备都接收到了其他设备发送的BFD报文，并在设备A没有接收到设备B发送的BFD报文时，确定设备A与设备B之间的BFD链路故障。

本步骤中，主用设备除了从BFD链路接收备用设备发送的BFD报文外，还会从堆叠链路接收备用设备转发的其接收到的BFD报文。主用设备的链路检测单元汇总组网内所有成员设备接收到BFD报文的情况，并定期进行检查。主用设备的链路检测单元可以通过维护一个全网成员设备BFD报文接收情况表，然后定期查表来检查是否组网内的所有设备都接收到了其他设备发送的BFD报文。具体地，主用设备在接收到BFD报文后，先判断是从哪种链路上接收到的BFD报文。如果是从BFD链路上接收到所述BFD报文，则确认所述BFD报文是备用设备发送给自己的用于检测BFD链路的检测报文，进而根据BFD报文中携带的成员ID判断是哪一台备用设备发送给自己的，然后更新所述BFD报文接收情况表。请参考表1，假定IRF组网中有三台成员设备，其成员ID分别为1、2和3。表1中的行表示发送BFD报文的成员ID，列表示接收BFD报文的成员ID。成员设备1是主用设备，成员设备2和3是备用设备。Normal表示BFD报文接收正常，Failure表示BFD报文接收失败。如果主用设备1从BFD链路上接收到的BFD报文中携带的成员ID是2，则说明这个BFD报文是成员设备2发送过来的，于是更新表1中第一行第二列状态为Normal。

如果主用设备是从堆叠链路上接收到BFD报文，则根据接收到所述BFD报文的堆叠端口可以得知是哪台备用设备转发给自己的，然后根据BFD报文中携带的成员ID得知是哪台成员设备发出的。举例来说，如果主用设备1从堆叠链路上接收到一个BFD报文，根据堆叠端口得知是备用设备2转发给自己的，然后根据成员ID得知是备用设备3发出的，就可以确定所述BFD报文是备用设备3发送给备用设备2的，进而更新表1中第二行第三列的状态是Normal。

链路检测单元的检查周期通常也是由管理人员配置，所述检测周期要大于成员设备发送BFD报文的周期，以成员设备发送BFD报文的周期是1秒钟为例，链路检测单元的检查周期可以设置为5秒。

本发明中，所述成员ID可以添加在BFD报文中预设的字段里面。优选地，使用BFD报文的My Discriminator字段。主用设备发送的BFD报文中的My Discriminator字段是一个固定的值，为了和主用设备区分，备用设备可以在My Discriminator字段中填充特殊值来标识其成员ID，比如：0xbfd00000（一个固定的偏移值）+备用设备的成员ID。当然，本领域技术人员也可以采用其他的方式来标记成员ID，本发明对此不作特殊限制。

1

2

3

1	N/A	Normal	Failure
				2	Normal	N/A	Normal
3	Failure	Failure	N/A

表1

进一步地，本发明设置BFD链路状态的双向检测。如表1所示，成员设备2能够收到成员设备3发送的BFD报文，但是成员设备3无法收到成员设备2发送的BFD报文，此时，所述链路检测单元确定成员设备2到成员设备3的BFD链路方向故障，也就是成员设备2和成员设备3之间的BFD链路单方向故障。

更进一步地，所述链路检测单元还用于在检查完毕组网内各个成员设备之间BFD链路的状态后，输出日志信息，并在有BFD链路故障时，上报提示信息，以便于用户能够及时地进行BFD链路故障的排查。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种双向转发检测BFD链路检测装置，应用在堆叠组网中主用设备上，其特征在于，所述装置包括：

第一会话单元，用于创建双向转发多Active检测BFD MAD会话，并将所述BFD MAD会话备份到备用设备上，以供备用设备创建相同的BFD MAD会话；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述BFD报文是组播报文，所述组播报文的目的MAC地址是预设的组播MAC；

所述BFD MAD会话的源IP地址是主用设备的IP地址，目的IP地址是备用设备自身的IP地址；

所述主用设备发送的BFD报文的源IP地址、目的IP地址和备用设备发送的BFD报文的源IP地址、目的IP地址相同。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述链路检测单元，进一步用于根据所述备用设备发送的BFD报文中携带的成员ID检查是否组网内的所有成员设备都接收到了其他成员设备发送的BFD报文；

所述成员ID携带在BFD报文My Discriminator字段中预设的偏移值后面。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述链路检测单元，进一步用于在成员设备A没有接收到成员设备B发送的BFD报文，但成员设备B接收到成员设备A发送的BFD报文时，确认成员设备A到成员设备B的BFD链路单方向故障。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述第一接收单元从主用设备和备用设备之间的内部通道接收所有备用设备转发的其接收到的所有BFD报文。

6.一种BFD链路检测方法，应用在堆叠组网中主用设备上，其特征在于，所述方法包括：

创建双向转发多Active检测BFD MAD会话，并将所述BFD MAD会话备份到备用设备上，以供备用设备创建相同的BFD MAD会话；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述定期检查是否组网内的所有成员设备都接收到了其他成员设备发送的BFD报文的过程包括：根据所述备用设备发送的BFD报文中携带的成员ID检查是否组网内的所有成员设备都接收到了其他成员设备发送的BFD报文；

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在成员设备A没有接收到成员设备B发送的BFD报文，但成员设备B接收到成员设备A发送的BFD报文时，确认成员设备A到成员设备B的BFD链路单方向故障。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述接收所有备用设备转发的其接收到的所有BFD报文的过程包括：从主用设备和备用设备之间的内部通道接收所有备用设备转发的其接收到的所有BFD报文。