你知道BFD是什么吗？一文详解BFD协议原理及使用场景

随着网络应用的广泛部署，网络发生故障极大可能导致业务异常。为了减小链路、设备故障对业务的影响，提高网络的可靠性，网络设备需要尽快检测到与相邻设备间的通信故障，以便及时采取措施，保证业务正常进行。

BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）提供了一个通用的、标准化的、介质无关和协议无关的快速故障检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状态。

在无法通过硬件信号检测故障的系统中，应用通常采用上层协议本身的Hello报文机制检测网络故障。

常用路由协议的Hello报文机制检测时间较长，检测时间超过1秒钟。当应用在网络中传输的数据超过GB/s时，秒级的检测时间将会导致应用传输的数据大量丢失。

在三层网络中，静态路由本身没有故障检查机制。

BFD提供了一个通用的、标准化的、介质无关的、协议无关的快速故障检测机制，有以下两大优点：

对相邻转发引擎之间的通道提供轻负荷、快速故障检测。

用单一的机制对任何介质、任何协议层进行实时检测。

BFD是一个简单的“Hello”协议。两个系统之间建立BFD会话通道，并周期性发送BFD检测报文，如果某个系统在规定的时间内没有收到对端的检测报文，则认为该通道的某个部分发生了故障。

BFD检测是通过维护在两个系统之间建立的BFD会话来实现的，系统通过发送BFD报文建立会话。

BFD控制报文根据场景不同封装不同，报文结构由强制部分和可选的认证字段组成。

BFD会话的建立有两种方式，即静态建立BFD会话和动态建立BFD会话。BFD通过控制报文中的本地标识符和远端标识符区分不同的会话。静态和动态创建BFD会话的主要区别在于Local Discriminator和Remote Discriminator的配置方式不同。

BFD使用场景

静态路由自身没有检测机制，如果静态路由存在冗余路径，通过静态路由与BFD联动，当主用路径故障时，实现静态路由的快速切换 。

静态路由与BFD联动应用广泛，如下图中R1是园区网的出口路由器，R1通过两条链路分别连接ISP1和ISP2，正常情况下默认路由经过的链路为指向ISP1的链路，当通往ISP1的链路出现故障的时候，BFD会话能够快速感知，并通知路由器将流量切换到指向ISP2的链路。

OSPF在未绑定BFD的情况下，链路故障检测时间由协议Hello机制决定，通常是秒级。通过绑定BFD，可以实现毫秒级故障检测。

BFD与OSPF联动就是将BFD和OSPF协议关联起来， BFD将链路故障的快速检测结果告知OSPF协议。