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「OSPF」- 与 BFD 联动（BFD Association）

 2 years ago
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「OSPF」- 与 BFD 联动（BFD Association）

「OSPF」- 与 BFD 联动（BFD Association）

 2022-03-13   CREATED BY JENKINSBOT

网络上的链路故障或拓扑变化都会导致设备重新进行路由计算，所以缩短路由协议的收敛时间对于提高网络的性能是非常重要的。

在默认情况下，OSPF 链路故障检测时间由协议 Hello 机制决定，通常是秒级，时间较久。OSPF 通过周期性的向邻居发送 Hello 报文来实现邻居检测，检测到故障所需时间比较长，超过 1 秒钟（默认通过OSPF Dead Timer超时判断邻居失效，缺省为 40s）。

随着科技的发展，语音、视频及其它点播业务应用广泛，而这些业务对于丢包和延时非常敏感，当数据达到吉比特速率级时，较长的检测时间会导致大量数据丢失，无法满足电信级网络高可靠性的需求。

为了解决上述问题，配置 OSPF 的指定进程（或指定接口）的 OSPF 与 BFD 联动功能，可以快速检测链路的状态，故障检测时间可以达到毫秒级，提高链路状态变化时OSPF的收敛速度。

OSPF 与 BFD 联动就是将 BFD 和 OSPF 关联起来，一旦与邻居之间的链路出现故障，BFD 对链路故障的快速感应能够加快 OSPF 对于网络拓扑变化的响应。

pasted_image001.png

当开启 OSPF 并与 BFD 联动后：
1）三台设备（R1、R2、R3）间建立 OSPF 邻居关系，当邻居状态到达 Full 时，通知 BFD 以建立 BFD 会话；
2）当 R1 到 R2 间的链路出现故障后，BFD 首先感知到并通知 R1，当 R1 处理 BFD 会话 Down 事件，重新进行路由计算，新的路径为：R1-R3-R2。

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：

pasted_image003.png

1）OSPF 通过自己的 Hello 机制发现邻居并建立连接。
2）OSPF 在建立新的邻居关系后，将邻居信息（包括目的地址和源地址等）通告给 BFD；
3）BFD 根据收到的邻居信息建立会话，会话建立以后，BFD开始检测链路故障。
4）正常情况下，R1根据OSPF路径开销大小选择经过R2到达R4。

5）当R1和R2之间链路出现故障，BFD首先快速检测到链路故障，BFD会话状态变为Down并通知R1。
6）R1处理邻居Down事件，通知本地OSPF进程邻居不可达，重新进行路由计算，选择通过R3到达R4。 

配置前提：
如果需要使用BFD功能快速检测链路故障，则必须在系统视图下执行bfd命令，使能全局BFD功能。

接口配置的BFD特性优先级高于进程配置的BFD特性优先级。如果打开了接口的BFD开关，则按照接口上BFD参数建立BFD会话。

可以配置OSPF IP FRR与BFD联动：
配置OSPF IP FRR特性时，需要底层能够快速响应链路变化，以便迅速将流量切换到备份链路。
将OSPF IP FRR与BFD会话绑定可以达到快速感知故障的目的，确保故障后流量切换的及时性。

[Huawei-ospf-1] bfd all-interfaces { min-rx-interval receive-interval | min-tx-interval transmit-interval | detect-multiplier multiplier-value | frr-binding } 

min-rx-interval receive-interval：指定期望从对端接收BFD报文的最小接收间隔。整数形式，取值范围是10～2000，单位是毫秒。缺省值是1000毫秒。
min-tx-interval transmit-interval：指定向对端发送BFD报文的最小发送间隔。整数形式，取值范围是10～2000，单位是毫秒。缺省值是1000毫秒。
detect-multiplier multiplier-value：指定本地检测倍数。整数形式，取值范围是3～50，缺省值是3。
frr-binding：将BFD会话状态与接口的链路状态进行绑定。当BFD会话状态变为Down时，接口的物理层链路状态也会变为Down，从而触发流量切换到备份路径。

pasted_image.png

针对如上拓扑： 

[Huawei] bfd                                                                    # 使能全局 BFD 功能
[OSPF] bfd all-interface enable
[OSPF] bfd all-interface min-tx-interval 100 min-rx-interval 100 detect-multiplier 3

// 当我们 shutdown AR1.GE0/0/2 接口后，在 AR2 上，其 BFD 探测到链路故障，理解结束 OSPF 邻居关系

Feb 20 2022 22:35:08-08:00 AR2 %%01BFD/4/STACHG_TODWN(l)[13]:BFD session changed
 to Down. (SlotNumber=0, Discriminator=18874368, Diagnostic=DetectDown, Applicat
ions=OSPF, ProcessPST=False, BindInterfaceName=GigabitEthernet0/0/1, InterfacePh
ysicalState=Up, InterfaceProtocolState=Up) 
[AR2]
Feb 20 2022 22:35:08-08:00 AR2 %%01OSPF/3/NBR_CHG_DOWN(l)[14]:Neighbor event:nei
ghbor state changed to Down. (ProcessId=256, NeighborAddress=1.1.1.1, NeighborEv
ent=KillNbr, NeighborPreviousState=Full, NeighborCurrentState=Down) 
[AR2]
Feb 20 2022 22:35:08-08:00 AR2 %%01OSPF/3/NBR_DOWN_REASON(l)[15]:Neighbor state 
leaves full or changed to Down. (ProcessId=256, NeighborRouterId=1.1.1.1, Neighb
orAreaId=0, NeighborInterface=GigabitEthernet0/0/1,NeighborDownImmediate reason=
Neighbor Down Due to Kill Neighbor, NeighborDownPrimeReason=BFD Session Down, Ne
ighborChangeTime=2022-02-20 22:35:08-08:00)

通过 BFD 探测，OSPF 能够完成快速收敛。


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