CN110535720A - 一种bfd多跳检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种BFD多跳检测方法和装置，该方法包括：当本端网络设备与对端网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取本端网络设备与对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；当BFD会话异常后，依次获取本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；比较所述第一信息库中的地址信息和所述第二信息库中的地址信息，确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第二信息库中的最后一个地址信息。通过本申请的技术方案，能够缩小链路故障的定位范围，快速排查定位链路故障。

Description

一种BFD多跳检测方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其是涉及一种BFD多跳检测方法和装置。

背景技术

BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)是通用的、标准化的、介质无关和协议无关的快速故障检测机制，用于检测网络设备之间的双向转发路径。本端网络设备和对端网络设备均需要建立BFD会话，在本端网络设备和对端网络设备的状态均为UP后，本端网络设备周期性(如每隔10毫秒发送一次)向对端网络设备发送BFD检测报文，且对端网络设备周期性(如每隔10毫秒发送一次)向本端网络设备发送BFD检测报文。基于此，若本端网络设备在预设时间内(如30毫秒)未接收到对端网络设备发送的BFD检测报文，则确定双向转发路径发生故障，并通知上层协议进行进一步处理。

在实际应用中，可以进行BFD单跳检测和BFD多跳检测。BFD单跳检测是指对两个直连设备进行检测，即本端网络设备与对端网络设备直接连接。BFD多跳检测是指对跨越多跳的两个设备进行检测，即本端网络设备与对端网络设备之间存在中间网络设备。在BFD多跳检测的应用场景下，若检测到本端网络设备与对端网络设备之间的链路发生故障，无法进一步获知是本端网络设备与中间网络设备之间的链路发生故障，还是中间网络设备与中间网络设备之间的链路发生故障，还是中间网络设备与对端网络设备之间的链路发生故障。

发明内容

本申请提供一种BFD多跳检测方法，应用于本端网络设备，本端网络设备与对端网络设备之间存在至少一个中间网络设备，包括：

当所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；

当所述BFD会话异常后，依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；

比较所述第一信息库中的地址信息和所述第二信息库中的地址信息，确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第二信息库中的最后一个地址信息。

本申请提供一种BFD多跳检测方法，其特征在于，所述方法用于对第一网络设备和第二网络设备之间的链路进行故障检测，所述方法应用于控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，且第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备，所述方法包括：

获取所述第一网络设备发送的第一故障信息，所述第一故障信息是所述第一网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；

获取所述第二网络设备发送的第二故障信息，所述第二故障信息是所述第二网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；

根据所述第一故障信息和所述第二故障信息确定实际故障位置。

本申请提供一种BFD多跳检测装置，其特征在于，应用于本端网络设备，本端网络设备与对端网络设备之间存在至少一个中间网络设备，包括：

获取模块，用于当所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；

确定模块，用于比较所述第一信息库中的地址信息和所述第二信息库中的地址信息，确定所述第一信息库中的目标地址信息与所述目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；其中，所述目标地址信息所述是第二信息库中的最后一个地址信息。

本申请提供一种BFD多跳检测装置，其特征在于，所述装置用于对第一网络设备和第二网络设备之间的链路进行故障检测，所述装置应用于控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，且第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述第一网络设备发送的第一故障信息，所述第一故障信息是所述第一网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；获取所述第二网络设备发送的第二故障信息，所述第二故障信息是所述第二网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；

确定模块，用于根据第一故障信息和第二故障信息确定实际故障位置。

本申请提供一种双向转发检测BFD多跳检测系统，包括第一网络设备、第二网络设备和控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备；其中：

所述第一网络设备，用于当第一网络设备与第二网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取第一网络设备与第二网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取第一网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；比较第一信息库中的地址信息和第二信息库中的地址信息，确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第二信息库中的最后一个地址信息；将异常链路的第一故障信息发送给所述控制器；

所述第二网络设备，用于当所述BFD会话建立后，依次获取第二网络设备与第一网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第三信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取第二网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第四信息库；比较第三信息库中的地址信息和第四信息库中的地址信息，确定第三信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第四信息库中的最后一个地址信息；将异常链路的第二故障信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于获取所述第一故障信息和所述第二故障信息，并根据所述第一故障信息和所述第二故障信息确定实际故障位置。

基于上述技术方案，本申请实施例中，在BFD多跳检测的应用场景下，若检测到本端网络设备与对端网络设备之间的链路发生故障，能够进一步获知是本端网络设备与中间网络设备之间的链路发生故障，还是中间网络设备与中间网络设备之间的链路发生故障，还是中间网络设备与对端网络设备之间的链路发生故障，也就是说，能够快速发现链路故障出现在哪一跳，从而缩小链路出现故障的定位范围，方便快速排查定位链路故障，加快了快速排查定位链路故障的速率，进一步完善了BFD多跳检测的功能，提高业务使用体验。

附图说明

为了更加清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本申请实施例的这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式中的应用场景示意图；

图2是本申请一种实施方式中的BFD多跳检测方法的流程图；

图3是本申请另一种实施方式中的BFD多跳检测方法的流程图；

图4是本申请一种实施方式中的BFD多跳检测装置的结构图；

图5是本申请一种实施方式中的网络设备的硬件结构图；

图6是本申请另一种实施方式中的BFD多跳检测装置的结构图；

图7是本申请一种实施方式中的控制器的硬件结构图。

具体实施方式

在本申请实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请实施例中提出一种BFD多跳检测方法，该方法可以应用于包括多个网络设备的系统中，所述多个网络设备包括本端网络设备和对端网络设备，本端网络设备与对端网络设备之间存在至少一个中间网络设备，所述BFD多跳检测方法用于检测本端网络设备与对端网络设备之间的链路是否发生故障。

参见图1所示，为本申请实施例的应用场景示意图，以4个网络设备为例，实际应用中，网络设备的数量可以更多。为了检测网络设备101与网络设备104之间的链路是否发生故障，可以将网络设备101作为本端网络设备，将网络设备104作为对端网络设备，网络设备102和网络设备103是本端网络设备与对端网络设备之间的中间网络设备。或者，可以将网络设备104作为本端网络设备，将网络设备101作为对端网络设备，网络设备103和网络设备102是本端网络设备与对端网络设备之间的中间网络设备。为了方便描述，在后续过程中，以网络设备101作为本端网络设备、网络设备104作为对端网络设备为例。

在上述应用场景下，参见图2所示，为BFD多跳检测方法的流程示意图，该BFD多跳检测方法可以应用于本端网络设备，该方法可以包括：

步骤201，当本端网络设备与对端网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取本端网络设备与对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息(如IP地址等)，并将所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库。

例如，参见图1所示，当网络设备101与网络设备104之间的BFD会话建立后，依次获取网络设备101与网络设备104之间的所有中间网络设备(如网络设备102和网络设备103)的地址信息，也就是说，先获取网络设备102的地址信息，然后获取网络设备103的地址信息。在获取到网络设备102的地址信息后，可以将网络设备102的地址信息记录到第一信息库；在获取到网络设备103的地址信息后，可以将网络设备103的地址信息记录到第一信息库。

示例性的，还可以将网络设备104的地址信息记录到第一信息库，且网络设备104的地址信息可以位于网络设备103的地址信息的后面。

示例性的，还可以将网络设备101的地址信息记录到第一信息库，且网络设备101的地址信息可以位于网络设备102的地址信息的前面。

综上所述，第一信息库可以依次包括网络设备101的地址信息、网络设备102的地址信息、网络设备103的地址信息、网络设备104的地址信息。

步骤202，当BFD会话(即本端网络设备与对端网络设备之间的BFD会话)异常后，依次获取本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息(如IP地址等)，并将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库。

例如，参见图1所示，当网络设备101与网络设备104之间的BFD会话异常后，依次获取网络设备101能够到达的每个中间网络设备的地址信息。假设网络设备102与网络设备103之间的链路发生故障，则网络设备101能够到达网络设备102，但是网络设备101无法到达网络设备103，因此，可以获取网络设备102的地址信息，并将网络设备102的地址信息记录到第二信息库。

示例性的，还可以将网络设备101的地址信息记录到第二信息库，且网络设备101的地址信息可以位于网络设备102的地址信息的前面。

综上所述，第二信息库包括网络设备101的地址信息、网络设备102的地址信息，但是不包括网络设备103的地址信息、网络设备104的地址信息。

步骤203，比较第一信息库中的地址信息和第二信息库中的地址信息，确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；目标地址信息是第二信息库中的最后一个地址信息。

例如，第一信息库可以依次包括网络设备101的地址信息(记为地址信息1)、网络设备102的地址信息(记为地址信息2)、网络设备103的地址信息(记为地址信息3)、网络设备104的地址信息(记为地址信息4)，此外，第二信息库可以依次包括网络设备101的地址信息1、网络设备102的地址信息2。

通过比较第一信息库中的地址信息和第二信息库中的地址信息可以获知，由于地址信息2是第二信息库中的最后一个地址信息，因此，可以确定第一信息库中的目标地址信息为地址信息2，目标地址信息的后一个地址信息为地址信息3，也就是说，地址信息2与地址信息3之间的链路发生异常。

综上所述，当网络设备101与网络设备104之间的BFD会话异常后，不仅能确定网络设备101与网络设备104之间的链路发生异常，还可以确定地址信息2与地址信息3之间的链路发生异常，从而精确定位发生异常的链路。

基于上述技术方案，本申请实施例中，在BFD多跳检测的应用场景下，若检测到本端网络设备与对端网络设备之间的链路发生故障，能够进一步获知是本端网络设备与中间网络设备之间的链路发生故障，还是中间网络设备与中间网络设备之间的链路发生故障，还是中间网络设备与对端网络设备之间的链路发生故障，也就是说，能够快速发现链路故障出现在哪一跳，从而缩小链路出现故障的定位范围，方便快速排查定位链路故障，加快了快速排查定位链路故障的速率，进一步完善了BFD多跳检测的功能，提高业务使用体验。

可选的，在一个例子中，本端网络设备和对端网络设备均支持BFD协议，本端网络设备和对端网络设备均可以建立BFD会话。针对本端网络设备来说，在本端网络设备与对端网络设备之间的BFD会话建立完成后，本端网络设备依次获取本端网络设备与对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息。

在BFD会话建立完成后，本端网络设备可以周期性(如每隔10毫秒发送一次)的向对端网络设备发送BFD检测报文，对端网络设备也可以周期性(如每隔10毫秒发送一次)的向本端网络设备发送BFD检测报文。基于此，若本端网络设备在预设时间内(可以根据经验进行配置，如30毫秒等)未接收到对端网络设备发送的BFD检测报文，则可以确定双向转发路径发生故障，并通知上层协议(例如，OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)、ISIS(Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统)、BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)等)进行进一步的处理。

若本端网络设备在预设时间内未接收到对端网络设备发送的BFD检测报文，则BFD会话异常，即BFD会话DOWN。在BFD会话异常后，本端网络设备还可以依次获取本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息。

可选的，在一个例子中，BFD会话建立完成后，本端网络设备可以依次获取本端网络设备与对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将这些地址信息记录到第一信息库。例如，采用跟踪路由(Traceroute)机制，获取本端网络设备与对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将这些地址信息记录到第一信息库。当然，跟踪路由机制只是获取方式的一个示例，对此不做限制，后续以采用跟踪路由机制获取地址信息为例进行说明。

本端网络设备依次获取本端网络设备与对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，可以包括但不限于：本端网络设备基于跟踪路由机制，依次发送TTL(Time ToLive，生存时间)值为不同设定值(如1、2、3等)的请求报文(如UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)请求报文等)。若接收到针对该请求报文返回的超时报文，则可以根据该超时报文获取本端网络设备与对端网络设备之间的中间网络设备的地址信息。若接收到针对该请求报文返回的端口不可达报文，则可以根据该端口不可达报文获取对端网络设备的地址信息。在接收到端口不可达报文后，则停止发送请求报文。

其中，本端网络设备基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文，可以包括：TTL值从1、2、3…依次递增，依次发送TTL值为1的请求报文、TTL值为2的请求报文、TTL值为3的请求报文，以此类推。

可选的，BFD会话对应的会话信息可以包括对端网络设备的地址信息，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文之前，还可以从BFD会话对应的会话信息中获取对端网络设备的地址信息，根据对端网络设备的地址信息生成TTL值为不同设定值的请求报文，请求报文的目的地址为对端网络设备的地址信息。

以下结合图1，对基于跟踪路由机制获取地址信息的过程进行说明。

步骤a1、网络设备101将网络设备101的地址信息1记录到第一信息库中，参见表1所示，为第一信息库的示例，地址信息1是第0跳的网络设备的地址信息，表示本设备的地址信息。示例性的，地址信息可以是IP地址。

表1

跳数	地址信息
		0	地址信息1

步骤a2、网络设备101从BFD会话(即网络设备101与网络设备104之间的BFD会话)对应的会话信息中获取网络设备104的地址信息4。

可选的，在建立网络设备101与网络设备104之间的BFD会话之后，网络设备101可以记录与该BFD会话对应的会话信息，该会话信息可以包括但不限于源地址(即网络设备101的地址信息1)和目的地址(即网络设备104的地址信息4)，对此会话信息的内容不做限制。基于此，网络设备101可以从该会话信息中获取目的地址，该目的地址就是网络设备104的地址信息4。

步骤a3、网络设备101生成TTL值为1的UDP请求报文1，并发送UDP请求报文1，UDP请求报文1的目的地址为网络设备104的地址信息4。

例如，UDP请求报文1的TTL值为1，源地址为网络设备101的地址信息1，目的地址为网络设备104的地址信息4，报文类型为UDP类型，目的端口为设定值(如大于30000的端口号)，这个目的端口是一个不可达的端口。

步骤a4、网络设备102在接收到UDP请求报文1后，将UDP请求报文1的TTL值减1，由于修改后的TTL值为0，且UDP请求报文1的目的地址不是本设备的地址，因此，网络设备102不再转发UDP请求报文1，并向网络设备101发送超时报文1，超时报文1携带网络设备102的地址信息2。

其中，该超时报文可以为ICMP(Internet Control Message Protocol，互联网控制消息协议)超时报文，后续以ICMP超时报文为例进行说明。

例如，ICMP超时报文1的源地址为网络设备102的地址信息2，目的地址为网络设备101的地址信息1，报文类型为UDP类型，其它内容不做限制。

步骤a5、网络设备101在接收到ICMP超时报文1后，从ICMP超时报文1中获取网络设备102的地址信息2，并将地址信息2记录到第一信息库中，参见表2所示，为第一信息库的示例。地址信息2是第1跳的网络设备的地址信息，表示地址信息2是与网络设备101间隔为1跳的网络设备的地址信息。

表2

跳数	地址信息
		0	地址信息1
1	地址信息2

步骤a6、网络设备101生成TTL值为2的UDP请求报文2，并发送UDP请求报文2，UDP请求报文2的目的地址为网络设备104的地址信息4。此外，UDP请求报文2的报文类型为UDP类型，目的端口为一个不可达的端口。

步骤a7、网络设备102在接收到UDP请求报文2后，将UDP请求报文2的TTL值减1，由于修改后的TTL值为1，且UDP请求报文2的目的地址不是本设备的地址，因此，网络设备102继续转发TTL值为1的UDP请求报文2。

步骤a8、网络设备103在接收到UDP请求报文2后，将UDP请求报文2的TTL值减1，由于修改后的TTL值为0，且UDP请求报文2的目的地址不是本设备的地址，因此，网络设备103不再转发UDP请求报文2，并向网络设备101发送ICMP超时报文2，ICMP超时报文2携带网络设备103的地址信息3。

步骤a9、网络设备101在接收到ICMP超时报文2后，从ICMP超时报文2中获取网络设备103的地址信息3，并将地址信息3记录到第一信息库中，参见表3所示，为第一信息库的示例。地址信息3是第2跳的网络设备的地址信息，表示地址信息3是与网络设备101间隔为2跳的网络设备的地址信息。

表3

步骤a10、网络设备101生成TTL值为3的UDP请求报文3，并发送UDP请求报文3，UDP请求报文3的目的地址为网络设备104的地址信息4。此外，UDP请求报文3的报文类型为UDP类型，目的端口为一个不可达的端口。

步骤a11、网络设备102在接收到UDP请求报文3后，将UDP请求报文3的TTL值减1，由于修改后的TTL值为2，且UDP请求报文3的目的地址不是本设备的地址，因此，网络设备102继续转发TTL值为2的UDP请求报文3。

步骤a12、网络设备103在接收到UDP请求报文3后，将UDP请求报文3的TTL值减1，由于修改后的TTL值为1，且UDP请求报文3的目的地址不是本设备的地址，因此，网络设备103继续转发TTL值为1的UDP请求报文3。

步骤a13、网络设备104在接收到UDP请求报文3后，将UDP请求报文3的TTL值减1，由于修改后的TTL值为0，且UDP请求报文3的目的地址是本设备的地址，因此，网络设备104需要处理UDP请求报文3。网络设备104在对UDP请求报文3进行处理时，由于UDP请求报文3的目的端口为一个不可达的端口，即目的端口不可达，因此，网络设备104不再基于UDP请求报文3进行业务处理，而是向网络设备101发送端口不可达报文，该端口不可达报文可以携带网络设备104的地址信息4。其中，该端口不可达报文可以为ICMP端口不可达报文，后续以ICMP端口不可达报文为例进行说明。ICMP端口不可达报文用于表示UDP请求报文3的目的端口不可达。

步骤a14、网络设备101接收到ICMP端口不可达报文后，从ICMP端口不可达报文中获取网络设备104的地址信息4，将地址信息4记录到第一信息库中，参见表4所示，为第一信息库的示例。地址信息4是第3跳的网络设备的地址信息，表示地址信息4是与网络设备101间隔为3跳的网络设备的地址信息。

表4

网络设备101接收到ICMP端口不可达报文后，确定已获取所有中间网络设备的地址信息，停止发送UDP请求报文，最终得到表4所示的第一信息库。

可选的，在一个例子中，在BFD会话异常后，本端网络设备可以依次获取本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，并将每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库。例如，采用跟踪路由(Traceroute)机制，获取本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，并将这些地址信息记录到第二信息库。当然，跟踪路由机制只是获取方式的一个示例，对此不做限制，后续以采用跟踪路由机制获取中间网络设备的地址信息为例进行说明。

本端网络设备依次获取本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，可以包括但不限于：本端网络设备基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值(如1、2、3等)的请求报文(如UDP请求报文等)。若接收到针对该请求报文返回的超时报文(如ICMP超时报文)，则根据超时报文获取本端网络设备能够到达的中间网络设备的地址信息。在发送请求报文之后，若在预设时间内未接收到针对该请求报文返回的超时报文，则停止发送请求报文。

其中，本端网络设备基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文，可以包括：TTL值从1、2、3…依次递增，依次发送TTL值为1的请求报文、TTL值为2的请求报文、TTL值为3的请求报文，以此类推。

可选的，BFD会话对应的会话信息可以包括对端网络设备的地址信息，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文之前，还可以从BFD会话对应的会话信息中获取对端网络设备的地址信息，根据对端网络设备的地址信息生成TTL值为不同设定值的请求报文，请求报文的目的地址为对端网络设备的地址信息。

以下结合图1，对基于跟踪路由机制获取地址信息的过程进行说明。

步骤b1、网络设备101将网络设备101的地址信息1记录到第二信息库中，参见表5所示，为第二信息库的示例，地址信息1是第0跳的网络设备的地址信息，表示本设备的地址信息。示例性的，地址信息可以是IP地址。

表5

跳数	地址信息
		0	地址信息1

步骤b2、网络设备101从BFD会话(即网络设备101与网络设备104之间的BFD会话)对应的会话信息中获取网络设备104的地址信息4。

步骤b3、网络设备101生成TTL值为1的UDP请求报文1，并发送UDP请求报文1，UDP请求报文1的目的地址为网络设备104的地址信息4。此外，UDP请求报文1的报文类型为UDP类型，目的端口为一个不可达的端口。

步骤b4、网络设备102在接收到UDP请求报文1后，将UDP请求报文1的TTL值减1，由于修改后的TTL值为0，且UDP请求报文1的目的地址不是本设备的地址，因此，网络设备102不再转发UDP请求报文1，并向网络设备101发送ICMP超时报文1，ICMP超时报文1携带网络设备102的地址信息2。

步骤b5、网络设备101在接收到ICMP超时报文1后，从ICMP超时报文1中获取网络设备102的地址信息2，并将地址信息2记录到第二信息库中，参见表6所示，为第二信息库的示例。地址信息2是第1跳的网络设备的地址信息，表示地址信息2是与网络设备101间隔为1跳的网络设备的地址信息。

表6

跳数	地址信息
		0	地址信息1
1	地址信息2

步骤b6、网络设备101生成TTL值为2的UDP请求报文2，并发送UDP请求报文2，UDP请求报文2的目的地址为网络设备104的地址信息4。此外，UDP请求报文2的报文类型为UDP类型，目的端口为一个不可达的端口。

步骤b7、网络设备102在接收到UDP请求报文2后，将UDP请求报文2的TTL值减1，由于修改后的TTL值为1，且UDP请求报文2的目的地址不是本设备的地址，因此，网络设备102继续转发TTL值为1的UDP请求报文2。

假设网络设备102与网络设备103之间的链路发生故障，则网络设备102继续转发TTL值为1的UDP请求报文2后，网络设备103无法接收到UDP请求报文2，也无法针对UDP请求报文2向网络设备101返回ICMP超时报文。

步骤b8、网络设备101发送UDP请求报文2后，若在预设时间内未接收到ICMP超时报文，则确定已获取网络设备101能够到达的每个网络设备的地址信息，并停止发送UDP请求报文，最终得到表6所示的第二信息库。

综上所述，可以确定第一信息库中的目标地址信息、所述目标地址信息的后一个地址信息，并确定所述目标地址信息与所述后一个地址信息之间的链路发生异常；其中，目标地址信息可以是第二信息库中的最后一个地址信息。

例如，第一信息库可以参见表4所示，第二信息库可以参见表6所示，显然，通过比较第一信息库和第二信息库可知，目标地址信息为地址信息2，目标地址信息的后一个地址信息为地址信息3，也就是说，地址信息2与地址信息3之间的链路发生异常，基于上述方式，就可以实现故障链路的快速定位。

可选的，还可以向用户显示故障信息，也就是说，可以在BFD会话的诊断信息中显示故障信息。例如，若地址信息2与地址信息3之间的链路发生异常，则可以向用户显示地址信息2与地址信息3之间的链路发生异常的故障信息。当然，在实际应用中，还可以显示包括其它类型的故障信息，对此不做限制。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例中提出另一种BFD多跳检测方法，该方法用于对第一网络设备和第二网络设备之间的链路进行故障检测，该方法可以应用于控制器，控制器与第一网络设备连接，控制器与第二网络设备连接，第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备。

例如，以图1所示的应用场景为例进行说明，将网络设备101作为第一网络设备，将网络设备104作为第二网络设备，网络设备102和网络设备103是第一网络设备与第二网络设备之间的中间网络设备。此外，控制器(在图1中未示出)与网络设备101连接，控制器与网络设备104连接。或者，将网络设备101作为第二网络设备，将网络设备104作为第一网络设备。

在上述应用场景下，参见图3所示，为BFD多跳检测方法的流程示意图，该BFD多跳检测方法可以应用于控制器，该方法可以包括以下步骤：

步骤301，获取第一网络设备发送的第一故障信息，该第一故障信息是第一网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息。

在一个例子中，第一网络设备可以基于BFD多跳检测确定链路是否发生异常，并将发生异常的链路的故障信息(为了区分方便，将第一网络设备发送的故障信息称为第一故障信息)发送给控制器，使得控制器接收第一故障信息。

在另一个例子中，控制器可以定期获取第一网络设备确定的异常链路的第一故障信息，或者，基于一定的触发机制(对此触发机制不做限制，如控制器的CPU利用率小于阈值等触发机制)获取第一网络设备确定的异常链路的第一故障信息。例如，第一网络设备确定发生异常的链路的第一故障信息后，在本地存储第一故障信息，这样，控制器可以从第一网络设备获取该第一故障信息。

第一网络设备基于BFD多跳检测确定链路是否发生异常的方式参见图2所示的流程，即第一网络设备作为本端网络设备执行相关流程，在此不再赘述。

步骤302，获取第二网络设备发送的第二故障信息，该第二故障信息是第二网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息。

在一个例子中，第二网络设备可以基于BFD多跳检测确定链路是否发生异常，并将发生异常的链路的故障信息(为了区分方便，将第二网络设备发送的故障信息称为第二故障信息)发送给控制器，使得控制器接收第二故障信息。

在另一个例子中，控制器可以定期获取第二网络设备确定的异常链路的第二故障信息，或者，基于一定的触发机制(对此触发机制不做限制，如控制器的CPU利用率小于阈值等触发机制)获取第二网络设备确定的异常链路的第二故障信息。例如，第二网络设备确定发生异常的链路的第二故障信息后，在本地存储第二故障信息，这样，控制器可以从第二网络设备获取该第二故障信息。

第二网络设备基于BFD多跳检测确定链路是否发生异常的方式参见图2所示的流程，即第二网络设备作为本端网络设备执行相关流程，在此不再赘述。

步骤303，根据第一故障信息和第二故障信息确定实际故障位置。

结合第一网络设备上送的第一故障信息和第二网络设备上送的第二故障信息，控制器可以确定实际故障位置，如一段链路故障或者两段链路故障。

参见图1所示，假设网络设备102与网络设备103之间的链路发生故障，则网络设备101上送的第一故障信息，用于表示网络设备102的地址信息2与网络设备103的地址信息3之间的链路发生异常。网络设备104上送的第二故障信息，用于表示网络设备103的地址信息3与网络设备102的地址信息2之间的链路发生异常。基于第一故障信息和第二故障信息，控制器可以确定网络设备102的地址信息2与网络设备103的地址信息3之间的链路发生异常。

又例如，参见图1所示，假设网络设备102与网络设备103之间的链路发生故障，网络设备103与网络设备104之间的链路发生故障，则网络设备101上送的第一故障信息，用于表示网络设备102的地址信息2与网络设备103的地址信息3之间的链路发生异常。网络设备104上送的第二故障信息，用于表示网络设备104的地址信息4与网络设备103的地址信息3之间的链路发生异常。基于第一故障信息和第二故障信息，控制器可以确定网络设备102的地址信息2与网络设备103的地址信息3之间的链路发生异常、网络设备103的地址信息3与网络设备104的地址信息4之间的链路发生异常。

基于与上述方法同样的构思，本公开实施例中还提出一种BFD多跳检测装置，应用于本端网络设备，本端网络设备与对端网络设备之间存在至少一个中间网络设备，参见图4所示，为所述装置的结构图，所述装置包括：

获取模块41，用于当所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；

确定模块42，用于比较所述第一信息库中的地址信息和所述第二信息库中的地址信息，确定所述第一信息库中的目标地址信息与所述目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；其中，所述目标地址信息所述是第二信息库中的最后一个地址信息。

所述获取模块41依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息时具体用于：基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文；若接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则根据所述超时报文获取所述本端网络设备与对端网络设备之间的中间网络设备的地址信息；在接收到端口不可达报文后，停止发送请求报文；

所述获取模块41依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息时具体用于：基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文；若接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则根据所述超时报文获取所述本端网络设备能够到达的中间网络设备的地址信息；若在预设时间内未接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则停止发送请求报文。

所述获取模块41，还用于从所述BFD会话对应的会话信息中获取所述对端网络设备的地址信息；根据所述对端网络设备的地址信息生成TTL值为不同设定值的请求报文，所述请求报文的目的地址为所述对端网络设备的地址信息。

所述装置还包括(图中未示出)：发送模块，用于将发生异常的链路的故障信息发送给控制器，以使所述控制器根据所述故障信息确定实际故障位置。

本公开实施例提供的网络设备(如本端网络设备)，从硬件层面而言，硬件架构示意图可以参见图5所示，所述网络设备可以包括：机器可读存储介质和处理器，其中：所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，以实现上述BFD多跳检测方法。

基于与上述方法同样的构思，本公开实施例中还提出一种BFD多跳检测装置，所述装置用于对第一网络设备和第二网络设备之间的链路进行故障检测，所述装置应用于控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，且第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备，参见图6所示，为所述装置的结构图，所述装置包括：

获取模块61，用于获取所述第一网络设备发送的第一故障信息，所述第一故障信息是所述第一网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；获取所述第二网络设备发送的第二故障信息，所述第二故障信息是所述第二网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；

确定模块62，用于根据第一故障信息和第二故障信息确定实际故障位置。

本公开实施例提供的控制器，从硬件层面而言，控制器的硬件架构示意图可以参见图7所示，所述控制器可以包括：机器可读存储介质和处理器，其中：所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器与机器可读存储介质通信，读取和执行机器可读存储介质中存储的所述指令代码，以实现上述BFD多跳检测方法。

本公开实施例提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现上述BFD多跳检测方法。

这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

本公开实施例提供一种BFD多跳检测系统，包括第一网络设备、第二网络设备和控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备；其中：

所述第一网络设备，用于当第一网络设备与第二网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取第一网络设备与第二网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取第一网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；比较第一信息库中的地址信息和第二信息库中的地址信息，确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第二信息库中的最后一个地址信息；将异常链路的第一故障信息发送给所述控制器；

所述第二网络设备，用于当所述BFD会话建立后，依次获取第二网络设备与第一网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第三信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取第二网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第四信息库；比较第三信息库中的地址信息和第四信息库中的地址信息，确定第三信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第四信息库中的最后一个地址信息；将异常链路的第二故障信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于获取所述第一故障信息和所述第二故障信息，并根据所述第一故障信息和所述第二故障信息确定实际故障位置。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或者结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可以采用在一个或者多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种双向转发检测BFD多跳检测方法，其特征在于，应用于本端网络设备，本端网络设备与对端网络设备之间存在至少一个中间网络设备，包括：

当所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；

当所述BFD会话异常后，依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；

比较所述第一信息库中的地址信息和所述第二信息库中的地址信息，确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第二信息库中的最后一个地址信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，包括：基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文；若接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则根据所述超时报文获取所述本端网络设备与对端网络设备之间的中间网络设备的地址信息；在接收到端口不可达报文后，停止发送请求报文；

所述依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，包括：基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文；若接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则根据所述超时报文获取所述本端网络设备能够到达的中间网络设备的地址信息；若在预设时间内未接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则停止发送请求报文。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述依次发送TTL值为不同设定值的请求报文之前，所述方法还包括：

从所述BFD会话对应的会话信息中获取所述对端网络设备的地址信息；

根据所述对端网络设备的地址信息生成TTL值为不同设定值的请求报文，所述请求报文的目的地址为所述对端网络设备的地址信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常后，还包括：

将发生异常的链路的故障信息发送给控制器，以使所述控制器根据所述故障信息确定实际故障位置。

5.一种双向转发检测BFD多跳检测方法，其特征在于，所述方法用于对第一网络设备和第二网络设备之间的链路进行故障检测，所述方法应用于控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，且第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备，所述方法包括：

获取所述第一网络设备发送的第一故障信息，所述第一故障信息是所述第一网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；

获取所述第二网络设备发送的第二故障信息，所述第二故障信息是所述第二网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；

根据所述第一故障信息和所述第二故障信息确定实际故障位置。

6.一种双向转发检测BFD多跳检测装置，其特征在于，应用于本端网络设备，本端网络设备与对端网络设备之间存在至少一个中间网络设备，包括：

获取模块，用于当所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；

确定模块，用于比较所述第一信息库中的地址信息和所述第二信息库中的地址信息，确定所述第一信息库中的目标地址信息与所述目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；其中，所述目标地址信息所述是第二信息库中的最后一个地址信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述获取模块依次获取所述本端网络设备与所述对端网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息时具体用于：基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文；若接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则根据所述超时报文获取所述本端网络设备与对端网络设备之间的中间网络设备的地址信息；在接收到端口不可达报文后，停止发送请求报文；

所述获取模块依次获取所述本端网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息时具体用于：基于跟踪路由机制，依次发送TTL值为不同设定值的请求报文；若接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则根据所述超时报文获取所述本端网络设备能够到达的中间网络设备的地址信息；若在预设时间内未接收到针对所述请求报文返回的超时报文，则停止发送请求报文。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述获取模块，还用于从所述BFD会话对应的会话信息中获取所述对端网络设备的地址信息；根据所述对端网络设备的地址信息生成TTL值为不同设定值的请求报文，所述请求报文的目的地址为所述对端网络设备的地址信息。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

发送模块，用于将发生异常的链路的故障信息发送给控制器，以使所述控制器根据所述故障信息确定实际故障位置。

10.一种双向转发检测BFD多跳检测装置，其特征在于，所述装置用于对第一网络设备和第二网络设备之间的链路进行故障检测，所述装置应用于控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，且第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述第一网络设备发送的第一故障信息，所述第一故障信息是所述第一网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；获取所述第二网络设备发送的第二故障信息，所述第二故障信息是所述第二网络设备基于BFD多跳检测确定的异常链路的故障信息；

确定模块，用于根据第一故障信息和第二故障信息确定实际故障位置。

11.一种双向转发检测BFD多跳检测系统，其特征在于，包括第一网络设备、第二网络设备和控制器，所述控制器与第一网络设备和第二网络设备分别连接，第一网络设备与第二网络设备之间存在至少一个中间网络设备；其中：

所述第一网络设备，用于当第一网络设备与第二网络设备之间的BFD会话建立后，依次获取第一网络设备与第二网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第一信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取第一网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第二信息库；比较第一信息库中的地址信息和第二信息库中的地址信息，确定第一信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第二信息库中的最后一个地址信息；将异常链路的第一故障信息发送给所述控制器；

所述第二网络设备，用于当所述BFD会话建立后，依次获取第二网络设备与第一网络设备之间的所有中间网络设备的地址信息，并将所述所有中间网络设备的地址信息记录到第三信息库；当所述BFD会话异常后，依次获取第二网络设备能够到达的每个中间网络设备的地址信息，将所述每个中间网络设备的地址信息记录到第四信息库；比较第三信息库中的地址信息和第四信息库中的地址信息，确定第三信息库中的目标地址信息与目标地址信息的后一个地址信息之间的链路发生异常；所述目标地址信息是第四信息库中的最后一个地址信息；将异常链路的第二故障信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于获取所述第一故障信息和所述第二故障信息，并根据所述第一故障信息和所述第二故障信息确定实际故障位置。