CN1901468A - 网际协议多跳情况下进行特定路径故障检测的方法和网络 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在网际协议(IP)多跳情况下对特定路径进行故障检测的方法，包括把BFD报文封装在UDP报文中；在IP报文头的选项字段指定此IP报文沿所述特定路径到达对端之前必须经过的中间节点，实现对特定路径的故障检测。本发明既结合了BFD可以在所有类型的接口上运行，并提供毫秒级甚至微秒级的快速故障检测的优点，又有效地解决了BFD在IP多跳情况下无法对系统之间特定路径进行故障检测的问题。

Description

网际协议多跳情况下进行特定路径故障检测的方法和网络
技术领域
本发明涉及故障检测技术，特别地，涉及一种在网际协议(IP)多跳情况下双向转发检测(BFD，Bidirectional ForwardingDetection)对系统之间特定路径进行故障检测的方法和网络。
背景技术
BFD可以在所有类型的接口上运行，并提供毫秒级甚至微秒级的快速故障检测。BFD通过在两个节点间互相定期快速发送BFD控制包(一个特定格式的用户数据报协议(UDP)包)，在接收端检测，超出三个约定周期没有收到BFD包则判定为断路。这和以往的分组网络断线检测机制有所不同：它不必在接收后回传响应，也不是根据响应的接收情况判定网络状态的。采用这种机制的优点是，绝对的网络时延对BFD的运行不会产生影响。
随着网络速度越来越快，网络延迟和设备延迟已经大大降低，传统的以timer为秒级的HELLO机制探测已不能满足应用的需要，利用BFD技术提供系统之间的故障检测得到越来越广泛的关注。RFC draft中提出的一种实现方式是在IP多跳情况下对系统之间进行故障检测。
在IP多跳情况下对系统之间进行故障检测时，按照draft-ietf-bfd-multihop-03，BFD报文封装在UDP报文内，BFD报文经过的路径依赖于IP报文的转发，而IP报文的转发由中间各个节点上的路由决定，是不确定的。在IP多跳情况下，因IP路由是动态的，在路由发生变化或网络中存在负载分担等情况下，IP报文经过的路径是不确定的，这样，BFD报文经过的路径也是不确定的。因此，draft-ietf-bfd-multihop-03中的BFD技术只能用来检测在IP多跳情况下两个系统之间的IP通路是否存在故障，而不能完成对特定路径的故障检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在IP多跳情况下，BFD对系统之间特定路径进行故障检测的方法和网络。
本发明的目的是通过将IP源路由(IP Source Routing)技术和BFD技术相结合，在发送BFD报文时在IP报文头中选项字段指定此IP报文到达对端之前必须经过的中间节点，实现对特定路径的故障检测。
本发明提供在网际协议(IP)多跳情况下对特定路径进行故障检测的方法。所述方法包括把BFD报文封装在UDP报文中；在IP报文头的选项字段指定此IP报文沿所述特定路径到达对端之前必须经过的中间节点，实现对特定路径的故障检测。
可选的，将选项字段中类型设置为宽松源站选路，指定此IP报文到达对端之前必须经过的部分中间节点，实现系统之间部分特定路径的故障检测。
可选的，将选项字段中类型设置为严格源站选路，指定此IP报文到达对端之前必须经过的全部中间节点，实现系统之间一条完整的特定路径的故障检测。
可选的，如果在两个方向上都未知通畅的情况下，可以通过在两端指定特定路径实现对双向特定路径的故障检测。
可选的，如果在一个方向上已知通畅的情况下，可以通过在一端指定特定路径而在另一端不指定路径实现对单向特定路径的故障检测。
根据本发明的另一方面，提供一种在网际协议(IP)多跳情况下进行故障检测的网络，包括源端和对端，源端的路由器包括把BFD报文封装在UDP报文中的装置，在IP报文头的选项字段指定此IP报文沿所述特定路径到达对端之前必须经过的中间节点的装置，和将UDP报文发送给对端路由器的装置，由此实现对特定路径的故障检测。
由此可以看出，本发明所述的故障检测方法，既结合了BFD可以在所有类型的接口上运行，并提供毫秒级甚至微秒级的快速故障检测的优点，又有效地解决了BFD在IP多跳情况下无法对系统之间特定路径进行故障检测的问题。
附图说明
下面将参照附图对本发明进行更详细的说明，图中：
图1是IP报文头格式的示意图；
图2是IP报文头中选项字段格式的示意图；
图3是源端RS和目标端RD的网络连接图；
图4是表明宽松源站选路时从RS发送到RD的IP报文头中选项字段的一种设置的示意图；
图5是表明严格源站选路时从RS发送到RD的IP报文头中选项字段的一种设置的示意图。
具体实施方式
图1是IP报文头格式的示意图，IP报文头定义了选项字段。
图2是IP报文头中选项字段格式的示意图。如图2所示，该选项字段包括类型、长度、指针和路由信息四部分。当类型设置为例如0X83时，是宽松源站选路，发送端指定一个数据报经过的IP地址清单，但是数据报在清单上指定的任意两个地址之间可以通过其它路由器；当类型设置为例如0X89时，是严格源站选路，发送端指定IP数据报所必须采用的确切路由，如果一个路由器发现源路由所指定的下一个路由器不在其直接连接的网络上，那么它就返回一个“源站路由失败”的ICMP差错报文。
图3是源路由器RS和目的路由器RD的网络连接示意图，其中R1、R2、R3、R4为路由器。
如图3所示，在RS和RD之间通过BFD技术进行故障检测，RS和RD之间有多条路可达：RS->R1->R2->R3->RD；RS->R1->R3->RD；……。在RS和RD上发送BFD报文时通过在IP报文头中的选项字段的设置来指定BFD报文必须经过的节点，这样可以完成对特定路径的故障检测。
例如，仅需要检测图3中特定路径RS->Ri、R3->RD是否有故障，那么从RS发送给RD的IP报文的选项字段如图4所示设置(其中R3、RD分别为R3、RD路由器的IP地址)：类型为0X83、长度为0X0B、指针为0X04、路由信息为R3、RD。
例如，需要检测图3中特定路径RS->R1->R2->R3->RD是否有故障，那么从RS发送给RD的IP报文的选项字段如图5所示设置(其中R2、R3、RD分别为R2、R3、RD路由器的IP地址)：类型为0X89、长度为0X0F、指针为0X04、路由信息为R2、R3、RD。
例如，如图3所示如果从RS到RD和从RD到RS两个方向上都未知通畅的情况下，那么可以通过设置从RS发送给RD的IP报文的选项字段和从RD发送给RS的IP报文的选项字段来指定特定路径实现对双向特定路径的故障检测。
例如，如图3所示如果从RS到RD一个方向上已知通畅的情况下，那么可以通过设置从RD发送给RS的IP报文的选项字段而不设置从RS发送给RD的IP报文的选项字段来实现对单向特定路径的故障检测。
需要指出的是，在此描述的本发明可以有许多变化，这种变化不能认为偏离本发明的精神和范围。因此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在本权利要求书的涵盖范围之内。

Claims (6)

1.在网际协议(IP)多跳情况下对特定路径进行故障检测的方法，包括把BFD报文封装在UDP报文中；在IP报文头的选项字段指定此IP报文沿所述特定路径到达对端之前必须经过的中间节点，实现对特定路径的故障检测。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述选项字段包括类型，所述方法包括将选项字段中的类型设置为宽松源站选路，以此指定IP报文到达对端之前必须经过的所述特定路径的部分中间节点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述选项字段包括类型，所述方法包括将选项字段中类型设置为严格源站选路，以此指定IP报文到达对端之前必须经过的所述特定路径的全部中间节点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于包括在特定路径的两端指定所述特定路径，以实现对双向特定路径的故障检测。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于包括在特定路径的一端指定特定路径而在另一端不指定路径实现对单向特定路径的故障检测。
6.一种在网际协议(IP)多跳情况下进行故障检测的网络，包括源端和对端，源端的路由器包括把BFD报文封装在UDP报文中的装置，在IP报文头的选项字段指定此IP报文沿所述特定路径到达对端之前必须经过的中间节点的装置，和将UDP报文发送给对端路由器的装置，由此实现对特定路径的故障检测。
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