CN106559280A - 双向转发检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向转发检测方法和装置。其中，该方法包括：本端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；在接收到BFD报文的情况下，本端设备检测BFD报文的特定标志位状态，其中，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；在检测到BFD报文的特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，本端设备将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。通过本发明，解决了相关技术中在虚接口出现故障而物理端口和三层接口正常的情况下，需要两倍BFD检测周期才能完成BFD会话Down的问题，提高了BFD检测的时效性。

Description

双向转发检测方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种双向转发检测方法和装置。

背景技术

双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection，简称为BFD)是一个简单的“Hello”协议，在很多方面，它与那些著名的路由协议的邻居检测部分相似。一对系统在它们之间的所建立会话的通道上周期性的发送检测报文，如果某个系统在足够长的时间内没有收到对端的检测报文，则认为在这条到相邻系统的双向通道的某个部分发生了故障。在某些条件下，为了减少负荷，系统之间的发送和接收速率需要协商。

BFD发送的检测报文是用户数据报协议(User Datagram Protocol，简称为UDP)报文，其中，BFD的控制报文格式如图1所示，控制报文格式中各字段表示的含义如下：

Vers：BFD协议版本号，目前为1；

Diag：诊断字，标明本地BFD系统最后一次会话Down的原因；

Sta：BFD本地状态；

P：如果标记该标志，表示参数发生改变或发送系统进行连接时，请求对方立即进行确认和响应。否则，不请求对方进行确认和响应；

F：响应P标志置位的回应报文中必须将F标志置位；

C：转发/控制分离标志；

A：认证标识；

D：查询请求，置位表示传输系统中的查询模式有效，用于指示远端系统停止BFD控制报文的周期传输；

R：预留位；

Detect Mult：检测超时倍数，用于检测方计算检测超时时间；

Length：报文长度；

My Discreaminator：BFD会话连接本地标识符；

Your Discreaminator：BFD会话连接远端标识符；

Desired Min Tx Interval：本地支持的最小BFD报文发送间隔；

Required Min RX Interval：本地支持的最小BFD接收间隔；

Required Min Echo RX Interval：本地支持的最小Echo报文接收间隔。

图2是根据相关技术的双向转发检测方法的流程图，在图2中示出了BFD会话中Down的判断过程。例如，在异步模式下，系统之间相互周期性地发送BFD控制包，如果某个系统在检测时间内没有收到对端发来的BFD控制报文，就宣布会话为Down。或者在查询模式下，假定每个系统都有一个独立的方法用来确认它连接到其他系统。这样一旦一个BFD会话建立起来以后，系统停止发送BFD控制报文，除非某个系统需要显式地验证连接性，在需要显式验证连接性的情况下，系统发送一个短系列的BFD控制包，如果在检测时间内没有收到返回的报文就宣布会话为Down(系统停机)，如果收到对端的回应报文，协议再次保持沉默。

图3是根据相关技术的MPLS VPN保护网络拓扑结构示意图，如图3所示，在多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switch，简称为MPLS)虚拟专用网(Virtual Private Network，简称为VPN)保护环境中，业务配置主备保护路径，且主业务外层走隧道的三层虚接口，主业务启用BFD检测。

当一般情况下主业务外层隧道的物理出端口或者三层出接口出现故障时，故障链路的两端设备在BFD检测周期内都可以因为没有收到BFD保活报文而进行会话Down操作，业务保护功能可以在检测周期内进行切换。

本发明的发明人在研究过程中发现：当隧道的虚接口出现故障，而物理端口和三层接口正常时，本地A设备业务因为出接口Down而不再发送BFD报文，对端B设备在检测周期内没有收到规定的BFD报文而进行会话Down操作，同时也不再继续发送BFD报文，但是，在会话Down之前B端会继续发送BFD报文，且A端也可以收到该报文，此过程导致A端设备不会立即进行BFD会话Down操作，只有等到再过一个BFD的检测周期，A端才会会话Down，实际在该过程中A端使用了两倍的检测周期才完成BFD会话Down的操作。

针对相关技术中在虚接口出现故障而物理端口和三层接口正常的情况下，需要两倍BFD检测周期才能完成BFD会话Down的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种双向转发检测方法和装置，以至少解决相关技术中在虚接口出现故障而物理端口和三层接口正常的情况下，需要两倍BFD检测周期才能完成BFD会话Down的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种双向转发检测方法，包括：本端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；在接收到所述BFD报文的情况下，所述本端设备检测所述BFD报文的特定标志位状态，其中，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；在检测到所述BFD报文的所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

可选地，所述特定标志位包括：BFD报文的本地状态Sta位。

可选地，所述方法还包括：所述对端设备判断在一个BFD检测周期内是否接收到所述本端设备发送的BFD报文；在判断到未接收到所述本端设备发送的BFD报文的情况下，所述对端设备发送所述BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，所述BFD报文的所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态。

可选地，在所述本端设备未接收到所述BFD报文的情况下，所述方法还包括：所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种双向转发检测方法，包括：对端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；在未接收到所述本端设备发送的BFD报文的情况下，所述对端设备发送BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，所述对端设备发送的BFD报文包括特定标志位，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态。

可选地，所述特定标志位包括：BFD报文的本地状态Sta位。

可选地，在所述对端设备发送BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态之后，所述方法还包括：所述本端设备判断在一个BFD检测周期内是否接收到所述对端设备的BFD报文；在接收到所述对端设备的BFD报文的情况下，所述本端设备检测所述对端设备的BFD报文的所述特定标志位状态；在检测到所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

可选地，在所述本端设备未接收到所述对端设备的BFD报文的情况下，所述方法还包括：所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种双向转发检测装置，应用于本端设备，包括：第一判断模块，用于判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；检测模块，用于在接收到所述BFD报文的情况下，检测所述BFD报文的特定标志位状态，其中，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；切换模块，用于在检测到所述BFD报文的所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种双向转发检测装置，应用于对端设备，包括：第二判断模块，用于判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；处理模块，用于在未接收到所述本端设备发送的BFD报文的情况下，发送BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，所述对端设备发送的BFD报文包括特定标志位，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态。

通过本发明，采用本端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；在接收到BFD报文的情况下，本端设备检测BFD报文的特定标志位状态，其中，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；在检测到BFD报文的特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，本端设备将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态的方式，解决了相关技术中在虚接口出现故障而物理端口和三层接口正常的情况下，需要两倍BFD检测周期才能完成BFD会话Down的问题，提高了BFD检测的时效性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的BFD报文的结构示意图；

图2是根据相关技术的双向转发检测方法的流程图；

图3是根据相关技术的MPLS VPN保护网络拓扑结构示意图；

图4是根据本发明实施例的双向转发检测方法的流程图一；

图5是根据本发明实施例的双向转发检测方法的流程图二；

图6是根据本发明实施例的双向转发检测装置的结构框图一；

图7是根据本发明实施例的双向转发检测装置的结构框图二；

图8是根据本发明优选实施例的双向转发检测方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种双向转发检测方法，图4是根据本发明实施例的双向转发检测方法的流程图一，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S402，本端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；

步骤S404，在接收到BFD报文的情况下，本端设备检测BFD报文的特定标志位状态，其中，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；

步骤S406，在检测到BFD报文的特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，本端设备将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

通过上述步骤，在接收到BFD报文后，若检测到BFD报文中的特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态，则直接将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态，不必再等待下一个BFD检测周期，从而缩短了对对端设备的Down状态的检测时间，解决了相关技术中在虚接口出现故障而物理端口和三层接口正常的情况下，需要两倍BFD检测周期才能完成BFD会话Down的问题，提高了BFD检测的时效性。

本发明实施例提供的双向转发检测方法可以应用于异步模式或者查询模式。另外，虽然在本发明实施例中将以MPLS VPN场景为例进行描述说明，但是在其他的应用场景可以可以应用本发明实施例提供的双向转发检测方法的，在此并不限制。

可选地，上述的特定标志位可以是新增的字段，也可以是利用原有的字段。例如，特定标志位可以是BFD报文的本地状态Sta位。

可选地，对端设备判断在一个BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；在判断到未接收到本端设备发送的BFD报文的情况下，对端设备发送BFD报文至本端设备，并将对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，BFD报文的特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态。通过该方式，则生成了携带特定标志位的BFD报文。

可选地，在本端设备未接收到BFD报文的情况下，本端设备将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。通过该方式，提供了另一种将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态的方式。

本发明实施例还提供了一种双向转发检测方法，图5是根据本发明实施例的双向转发检测方法的流程图二，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S502，对端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；

步骤S504，在未接收到本端设备发送的BFD报文的情况下，对端设备发送BFD报文至本端设备，并将对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，对端设备发送的BFD报文包括特定标志位，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态。

可选地，特定标志位包括：BFD报文的本地状态Sta位。

可选地，在对端设备发送BFD报文至本端设备，并将对端设备的本地BFD会话切换为Down状态之后，本端设备判断在一个BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；在接收到对端设备的BFD报文的情况下，本端设备检测对端设备的BFD报文的特定标志位状态；在检测到特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，本端设备将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

可选地，在本端设备未接收到对端设备的BFD报文的情况下，本端设备将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种双向转发检测装置，应用于本端设备，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6是根据本发明实施例的双向转发检测装置的结构框图一，如图6所示，该装置包括：第一判断模块62、检测模块64和切换模块66，其中，

第一判断模块62，用于判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；检测模块64，耦合至第一判断模块62，用于在接收到BFD报文的情况下，检测BFD报文的特定标志位状态，其中，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；切换模块66，耦合至检测模块64，用于在检测到BFD报文的特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

可选地，特定标志位包括：BFD报文的本地状态Sta位。

可选地，切换模块66还用于：在本端设备未接收到BFD报文的情况下，将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

本实施例还提供了一种双向转发检测装置，应用于对端设备，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图7是根据本发明实施例的双向转发检测装置的结构框图二，如图7所示，该装置包括：第二判断模块72和处理模块74，其中，

第二判断模块72，用于判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；处理模块74，耦合至第二判断模块72，用于在未接收到本端设备发送的BFD报文的情况下，发送BFD报文至本端设备，并将对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，对端设备发送的BFD报文包括特定标志位，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态。

可选地，特定标志位包括：BFD报文的本地状态Sta位。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述模块分别位于多个处理器中。

本实施例还提供了一种双向转发检测系统，该系统包括上述应用于本端设备的双向转发检测装置和应用于对端设备的双向转发检测装置。

本发明的实施例还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

步骤S402，本端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；

步骤S404，在接收到BFD报文的情况下，本端设备检测BFD报文的特定标志位状态，其中，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；

步骤S406，在检测到BFD报文的特定标志位指示对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，本端设备将本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

步骤S502，对端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；

步骤S504，在未接收到本端设备发送的BFD报文的情况下，对端设备发送BFD报文至本端设备，并将对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，对端设备发送的BFD报文包括特定标志位，特定标志位用于指示对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

为了使本发明实施例的描述更加清楚，下面结合优选实施例进行描述和说明。

本发明优选实施例以MPLS VPN保护网络为例，提供了一种提高MPLS VPN保护网络中BFD检测时效性的方法，当网络侧链路发生故障时可以保证BFD检测更有效和快速的进行感知，以达到MPLS VPN网络环境中业务快速切换的要求。

在相关技术中，隧道虚接口故障时本地仍能接收到对端的BFD报文，BFD会话Down完全依赖于是否在检测周期内接收到BFD报文。

在本发明优选实施例中，考虑到实际BFD报文中存在本地状态的Sta标志位，本发明优选实施例中在上述场景的设备B在一倍检测周期内未收到对端BFD报文时，将BFD报文中的Sta位置位“01”，即本地BFD会话Down，设备A端在收到该报文后首先检查该Sta位，如果为“01”，则即使收到了BFD报文，本地仍会话Down。

图8是根据本发明优选实施例的双向转发检测方法的流程图，如图8所示，该流程包括如下步骤：

步骤S801，判断在一个周期内是否收到BFD保活报文(即BFD报文)；

步骤S802，在接收到BFD保活报文的情况下，检测Sta位是否为“01”；

步骤S803，在步骤S802的判断结果为否的情况下，BFD会话保持UP状态，并等待下一周期的BFD检测；

步骤S804，在步骤S802的判断结果为是的情况下，执行步骤S806；

步骤S805，在步骤S801中未检测到BFD保活报文的情况下，封装BFD报文时将Sta位置为“01”；

步骤S806，本地BFD会话切换为Down状态。

通过上述方式，完善了BFD会话报Down的判断条件。即BFD会话Down的条件分为两个，分别为：

1)收到的BFD报文中Sta位为“01”；

2)检测周期内未收到对端发送的BFD报文。

上述的两个条件只要有一个满足即删除本地的BFD会话，从而保证了在检测周期内感知到链路故障，使得业务保护可以更快速的切换。解决了在隧道虚接口Down但物理端口仍up的情况下，BFD需要双倍检测周期进行感知的问题，保证了业务的切换性能要求。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、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方法，其特征在于，包括：

本端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；

在接收到所述BFD报文的情况下，所述本端设备检测所述BFD报文的特定标志位状态，其中，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；

在检测到所述BFD报文的所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定标志位包括：BFD报文的本地状态Sta位。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述对端设备判断在一个BFD检测周期内是否接收到所述本端设备发送的BFD报文；

在判断到未接收到所述本端设备发送的BFD报文的情况下，所述对端设备发送所述BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，所述BFD报文的所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述本端设备未接收到所述BFD报文的情况下，所述方法还包括：

所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

5.一种双向转发检测方法，其特征在于，包括：

对端设备判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；

在未接收到所述本端设备发送的BFD报文的情况下，所述对端设备发送BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，所述对端设备发送的BFD报文包括特定标志位，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述特定标志位包括：BFD报文的本地状态Sta位。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述对端设备发送BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态之后，所述方法还包括：

所述本端设备判断在一个BFD检测周期内是否接收到所述对端设备的BFD报文；

在接收到所述对端设备的BFD报文的情况下，所述本端设备检测所述对端设备的BFD报文的所述特定标志位状态；

在检测到所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述本端设备未接收到所述对端设备的BFD报文的情况下，所述方法还包括：

所述本端设备将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

9.一种双向转发检测装置，应用于本端设备，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到对端设备的BFD报文；

检测模块，用于在接收到所述BFD报文的情况下，检测所述BFD报文的特定标志位状态，其中，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态；

切换模块，用于在检测到所述BFD报文的所述特定标志位指示所述对端设备的本地BFD会话处于Down状态的情况下，将所述本端设备的本地BFD会话切换为Down状态。

10.一种双向转发检测装置，应用于对端设备，其特征在于，包括：

第二判断模块，用于判断在一个双向转发检测BFD检测周期内是否接收到本端设备发送的BFD报文；

处理模块，用于在未接收到所述本端设备发送的BFD报文的情况下，发送BFD报文至所述本端设备，并将所述对端设备的本地BFD会话切换为Down状态，其中，所述对端设备发送的BFD报文包括特定标志位，所述特定标志位用于指示所述对端设备的本地BFD会话是否处于Down状态。