计算机网络-BFD实验配置

前面我们大致学习了BFD基本原理，包括会话建立的过程、检测模式、检测时间以及检测流程。BFD检测本身不难，但是要看实际应用场景。

一、BFD应用概述

BFD可以实现的功能：

• BFD检测IP链路
• BFD单臂回声功能
• BFD与接口状态联动
• BFD与静态路由联动
• BFD与OSPF联动
• BFD与IS-IS联动
• BFD与BGP联动
• BFD与MPLS LSP联动
• BFD与MPLS TE联动
• BFD与VRRP联动
• BFD与PIM联动

配置步骤：

1. 使能全局BFD功能
2. 建立BFD会话（指定对端地址、出接口、源ip、自协商标识符等）
3. 配置BFD检测时间、检测间隔、认证、描述信息（可选）
4. commit提交

二、BFD单跳检测

BFD可以基于二层接口或者三层接口进行检测链路状态。

2.1 基于二层接口的BFD检测

其实我一开始也有疑惑如果是二层接口up/down就直接变化了，那BFD检测是什么意义呢？因为如果只是单纯的接口变化不能关联到相关的上层应用，如路由切换，VRRP切换等，如果有了BFD则会有一个标志开关，BFD状态up标识链路正常，BFD状态down标识链路状态关闭需要进行路由切换操作。

由于二层接口没有IP地址，因为在BFD检测中需要通过模拟生成一个源IP地址发送到组播IP地址中进行BFD状态检测，缺省组播IP地址为：224.0.0.184 。

配置：

# SW1
# 首先全局使能BFD功能，进入BFD视图
bfd# 退出BFD视图
quit# 创建BFD会话，1为会话标识名称，指定对端ip为缺省ip，绑定连接的接口，可选配置源ip
bfd 1 bind peer-ip default-ip interface GigabitEthernet0/0/1discriminator local 1      # 指定本地标识符discriminator remote 2     # 指定对端标识符，必须双方标识符匹配才能建立BFD会话commit                     # 必须通过commit提交配置才会生效# SW2
# 首先全局使能BFD功能，进入BFD视图
bfd# 退出BFD视图
quit# 创建BFD会话，2为会话标识名称，指定对端ip为缺省ip，绑定连接的接口，可选配置源ip
bfd 2 bind peer-ip default-ip interface GigabitEthernet0/0/1discriminator local 2      # 指定本地标识符，和SW2相反discriminator remote 1     # 指定对端标识符，必须双方标识符匹配才能建立BFD会话commit                     # 必须通过commit提交配置才会生效

验证BFD会话：[SW1]display bfd session all verbose

在SW1的G0/0/1使用shutdown模拟接口故障，缺省在3秒内状态进行切换。

2.2 基于三层接口IP直连检测

通过指定双方的IP地址进行检测。

# AR1
# 首先全局使能BFD功能，进入BFD视图
bfd# 退出BFD视图
quit# 创建BFD会话，指定对端地址以及本端出接口，这里可以配置本地源ip或者本地端口都可以
bfd 1 bind peer-ip 10.0.1.2 interface GigabitEthernet0/0/0discriminator local 2024     # 配置本地标识符discriminator remote 2024    # 配置对端标识符commit                       # 提交# AR2
# 首先全局使能BFD功能，进入BFD视图
bfd# 退出BFD视图
quit# 创建BFD会话，指定对端地址以及本端出接口，这里可以配置本地源ip或者本地端口都可以
bfd 1 bind peer-ip 10.0.1.1 interface GigabitEthernet0/0/0discriminator local 2024     # 配置本地标识符discriminator remote 2024    # 配置对端标识符min-rx-interval 2000         # 配置接收间隔，检测次数、发送间隔都是在创建会话时配置commit                       # 提交

与二层检测不同的就是通过指定对端ip加上本端ip或者本端接口实现检测，配置协商参数也在创建会话时态进行配置。

三、BFD多跳检测

在某些场景在多台非直连设备间进行链路状态检测可以配置BFD多跳检测来实现。

在AR1上与AR3建立BFD多跳会话检测，当AR1到AR3间设备或者链路出现故障则通知BFD，前提是保证IP配置正常，需要在AR1与AR3上配置静态路由到达对方。

配置：

# AR1
# 全局使能BFD
bfd
# 配置接口地址
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 # 创建会话，多跳BFD只需要指定对端IP即可，其它配置与单跳检测一致
bfd 1to3 bind peer-ip 10.0.2.3discriminator local 1000discriminator remote 3000commit
# 需要保证路由可达
ip route-static 10.0.2.0 255.255.255.0 10.0.1.2# AR2
# AR2只需要配置接口地址即可
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.1.2 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 10.0.2.2 255.255.255.0 # AR3
# 全局使能BFD
bfd
#  配置接口地址
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 10.0.2.3 255.255.255.0 # 创建会话，指定对端地址
bfd 3to1 bind peer-ip 10.0.1.1discriminator local 3000discriminator remote 1000commit
# 保证到达AR1的路由可达
ip route-static 10.0.1.0 255.255.255.0 10.0.2.2

可以在AR2的G0/0/1接口shudown模拟中间设备故障。

# AR2
interface GigabitEthernet0/0/1shutdownip address 10.0.2.2 255.255.255.0 

多跳检测相比于单跳检测区别在于不知道本端信息，只需要知道对端地址即可，依赖于路由协议。

四、BFD单臂回声检测

在某些场景下老旧设备可能不支持BFD，这时候可以采用单臂回声方式进行检测。

AR1与AR2保证可达即可，在AR1上创建BFD会话，单臂回声只支持指定本端出接口,而且只需要指定本地标识符。

配置：

# AR1
# 全局使能BFD
bfd
# 配置接口地址
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 
# 指定对端ip和本端出接口，后面加上one-arm-echo参数
bfd one-arm bind peer-ip 10.0.1.2 interface GigabitEthernet0/0/0 one-arm-echodiscriminator local 1111       # 只需要指定本地标识符min-echo-rx-interval 2000      # 可以配置发送报文的间隔 commit                         # 提交# AR2
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.1.2 255.255.255.0

单臂回声检测用于一方不支持或者没有配置的情况下，双方网络层能够互通，只需要指定对端ip和本地出接口，添加one-arm-echo参数。

五、BFD联动功能

上面我们讲了怎样建立BFD会话，但是实际意义不大，因为即使BFD会话状态up/down也不会有什么影响，只有将BFD与应用进行绑定联动才能真正发挥作用。

5.1 静态路由绑定BFD

在AR1访问AR4上的4.4.4.4，通过配置默认路由分别走AR2和AR3，正常情况下优先走AR2，设置AR3的路由优先级为100。AR2和AR3分别配置去往4.4.4.4/32的路由，AR4分别配置缺省路由指向AR2、AR3。

配置BFD之前：

# AR1
# 配置接口地址
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 10.0.2.1 255.255.255.0 # 配置缺省路由，优先走AR2，当AR2失效时走AR3
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.1.2
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.2.3 preference 100# AR2
# 配置接口地址
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.1.2 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 10.0.3.2 255.255.255.0 
# 配置去往4.4.4.4/32的路由指向AR4
ip route-static 4.4.4.4 255.255.255.255 10.0.3.4# AR3
# 接口配置
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.4.3 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 10.0.2.3 255.255.255.0 
# 路由配置
ip route-static 4.4.4.4 255.255.255.255 10.0.4.4# AR4
# 接口配置
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.4.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 10.0.3.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
#
interface LoopBack0ip address 4.4.4.4 255.255.255.255 
# 路由配置
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.3.2
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.4.3

缺省情况下浮动路由也会进行切换但是时间比较长，现在在AR2的G0/0/0口shutdown模拟AR1与AR2故障，查看路由切换现象。

在AR1和AR2创建BFD会话，绑定BFD。

# AR1
# 使能BFD
bfd
# 创建一个单跳BFD
bfd 1 bind peer-ip 10.0.1.2 interface GigabitEthernet0/0/0discriminator local 1discriminator remote 2min-tx-interval 100        # 最小发送间隔min-rx-interval 100        # 最小接收间隔commit                     # 提交# 使用track将BFD和静态路由进行关联
undo ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.1.2
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.1.2 track bfd-session 1# AR2
# 使能BFD
bfd
# 创建BFD会话
bfd 1 bind peer-ip 10.0.1.1 interface GigabitEthernet0/0/0discriminator local 2discriminator remote 1min-tx-interval 100min-rx-interval 100commit

大致的过程如下，当AR2的G0/0/0接口故障后，在300ms后BFD会话状态变为down，然后通过track模块关联到静态路由，静态路由进行切换到备份路由实现快速切换。

5.2 OSPF绑定BFD检测

这里BFD用于OSPF主要用于故障的快速收敛，也就是接口donw了尽快把邻居状态变更，把路由进行切换。缺省情况下OSPF通过周期发送hello包(10秒)进行邻居间状态检测，然后dead时间是(40秒)，会将路由删除。这就可能导致在接口发生故障时在秒级故障无法进行切换。

配置：

# AR1
# 全局使能BFD
bfd
# 接口配置
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1ip address 10.0.2.1 255.255.255.0 
# 创建OSPF进程
ospf 1 bfd all-interfaces enable           #所有ospf接口使能bfdbfd all-interfaces min-tx-interval 100 min-rx-interval 100 # 配置最小发送和接收间隔为100毫秒area 0.0.0.0 network 10.0.1.0 0.0.0.255 network 10.0.2.0 0.0.0.255# 其它路由器配置一致，这里不重复了。

通过dis ospf bfd session all命令查看。

通过dis bfd session all verbose查看BFD详细信息。

实现的效果其实看不太出来，就是正常情况下如果接口故障需要等待hello超时然后邻居才会断开，然后删除相关路由表项。关联BFD后如果BFD状态变更则直接进行切换，保持在毫秒级。但是对于重新建立OSPF邻居还是按照原有流程经过init-2-way-exstart-exchange-full状态。

六、常用配置命令

# 全局启用BFD
bfd# 创建BFD会话绑定信息，并进入BFD会话视图
[Huawei] bfd session-name bind peer-ip ip-address [ vpn-instance vpn-name ] interface interface-type interface-number [ source-ip ip-address ]# 二层BFD检测，使用组播地址进行创建BFD会话
[Huawei] bfd session-name bind peer-ip default-ip interface interface-type interface-number [ source-ip ip-address ]# 创建单臂Echo功能的BFD会话，添加参数one-arm-echo
[Huawei] bfd session-name bind peer-ip ip-address [ vpn-instance vpn-name ] interface interface-type interface-number [ source-ip ip-address ] one-arm-echo# 配置BFD会话的本地标识符，进入BFD会话视图后配置
[Huawei-bfd-session-test] discriminator local discr-value# 配置BFD会话的远端标识符
[Huawei-bfd-session-test] discriminator remote discr-value# 配置最小发送间隔
min-tx-interval [10-2000]ms# 配置最小接收间隔
min-rx-interval [10-2000]ms# 配置检测间隔次数
detect-multiplier [3-50]# 提交确认配置,只有commit之后配置才会生效
commit# 手动关闭BFD会话
shutdown# 查看bfd会话简要信息
display bfd session all# 查看详细信息
display bfd session all verbose

总结：学习了静态创建BFD以及通过OSPF动态创建BFD会话，可以创建BFD实现单跳或者多跳检测以及使用单臂回声功能在一些不支持BFD的设备间进行检测，最后可以通过track模块关联静态路由和动态路由协议，实现毫秒级别的故障切换。