三、应用场景

1、BFD检测IP链路

在IP链路上建立BFD会话，利用BFD检测机制快速检测故障。BFD检测IP链路支持单跳检测和多跳检测：

BFD单跳检测：

是指对两个直连系统进行IP连通性检测，“单跳”是IP链路的一跳。

BFD多跳检测：

是指BFD可以检测两个系统间的任意路径，这些路径可能跨越很多跳，也可能在某些部分发生重叠。

 典型应用一：

图1 BFD检测单跳链路

如图1所示，BFD检测两台设备之间的IP单跳路径，BFD会话绑定出接口。

       

如图2所示，BFD检测SwtichA和SwtichC之间的IP多跳路径，BFD会话绑定对端IP但不绑定出接口。

2、BFD单臂回声功能

单臂回声功能是指通过BFD报文的环回操作检测转发链路的连通性。

在两台直接相连的设备中，其中一台设备支持BFD功能，另一台设备不支持BFD功能，只支持基本的网络层转发。为了能够快速的检测这两台设备之间的故障，可以在支持BFD功能的设备上创建单臂回声功能的BFD会话。

支持BFD功能的设备主动发起回声请求功能，不支持BFD功能的设备接收到该报文后直接将其环回，从而实现转发链路的连通性检测功能。

单臂回声功能只适用于单跳BFD会话中。

图1 BFD单臂回声功能

如上图1所示，SwitchA支持BFD功能，SwitchB不支持BFD功能。在SwitchA上配置单臂回声功能的BFD会话，检测SwitchA到SwitchB之间的单跳路径。

SwitchB接收到SwitchA发送的BFD报文后，直接在网络层将该报文环回，从而快速检测SwitchA和SwitchB之间的直连链路的连通性。

 3、BFD与接口状态联动

BFD与接口状态联动提供一种简单的机制，使得BFD检测行为可以关联接口状态，提高了接口感应链路故障的灵敏度，减少了非直连链路故障导致的问题。

BFD检测到链路故障会立即上报Down消息到相应接口，使得接口进入一种特殊的Down状态：BFD Down状态。该状态等效于链路协议Down状态，在该状态下只有BFD的报文可以正常处理，从而使接口也可以快速感知链路故障。

图1 BFD与接口状态联动

如上图1所示，链路中间存在其他设备，虽然三层仍是直连，但由于实际物理线路分段，一旦链路故障，两端设备需要比较长的时间才能检测到，导致直连路由收敛慢，网络中断时间长。

在SwitchA和SwitchB上配置BFD会话，配置接口联动后，当BFD检测到链路出现故障，立即上报Down消息到相应接口，使接口进入BFD Down状态。

4、BFD与静态路由联动

与动态路由协议不同，静态路由自身没有检测机制，当网络发生故障的时候，需要管理员介入。BFD与静态路由联动特性可为公网静态路由绑定BFD会话，利用BFD会话来检测静态路由所在链路的状态。

BFD与静态路由联动可为每条静态路由绑定一个BFD会话，当这条静态路由上绑定的BFD会话检测到链路故障（由Up转为Down）后，BFD会将故障上报路由管理系统，由路由管理模块将这条路由设置为“非激活”状态（此条路由不可用，从IP路由表中删除）。

当这条静态路由上绑定的BFD会话成功建立或者从故障状态恢复后（由Down转为Up），BFD会上报路由管理模块，由路由管理模块将这条路由设置为“激活”状态（此路由可用，加入IP路由表）。

5、BFD与OSPF联动

    网络上的链路故障或拓扑变化都会导致路由的重新计算，要提高网络的可用性，缩短路由协议的收敛时间非常重要。由于链路故障无法完全避免，因此，加快故障感知速度并将故障快速通告给路由协议是一种可行的方案。

    BFD与OSPF联动就是将BFD和OSPF协议关联起来，通过BFD对链路故障的快速感应进而通知OSPF协议，从而加快OSPF协议对于网络拓扑变化的响应。

    下表1显示了OSPF协议是否绑定BFD时收敛速度的数据。

                                     图1 BFD与OSPF联动 

    如上图1所示，SwitchA分别与SwitchC和SwitchD建立OSPF邻居关系，SwitchA到SwitchB的路由出接口为Interface 1，经过SwitchC到达SwitchB。邻居状态到达FULL状态时通知BFD建立BFD会话。

    当SwitchA和SwitchC之间链路出现故障，BFD首先感知到并通知SwitchA。SwitchA处理邻居Down事件，重新进行路由计算，新的路由出接口为Interface 2，经过SwitchD到达SwitchB。

6、BFD与IS-IS联动

    通常情况下，IS-IS设定发送Hello报文的时间间隔为10秒钟，相邻设备失效的时间一般配置为Hello报文间隔的3倍。若在相邻设备失效时间内没有收到邻居发来的Hello报文，将会删除邻居。设备能感知到邻居故障的时间最小也是秒级。在高速的网络环境中，这将导致报文大量丢失。

    BFD与IS-IS联动是指BFD会话由IS-IS协议动态创建，不再依靠手工配置，当BFD检测到故障时，通过路由管理通知IS-IS协议，由协议进行相应邻居Down处理，快速更新LSP信息和进行增量路由计算，从而实现IS-IS路由的快速收敛。

    使用BFD并不是代替IS-IS协议本身的Hello机制，而是配合IS-IS协议更快的发现邻居方面出现的故障，并及时通知IS-IS重新计算相关路由以便正确指导报文的转发。

    下表1显示了IS-IS协议是否绑定BFD时收敛速度的数据。

                                图1 BFD与IS-IS联动

    如上图1所示，在各设备上使能了IS-IS功能，在SwitchA和SwitchB上配置了BFD与IS-IS联动。当SwitchA和SwitchB之间的链路故障时，BFD能够快速检测到故障并通告给IS-IS协议，IS-IS Down掉此接口的邻居，从而触发拓扑计算，同时更新LSP使得其他邻居（如SwitchB的邻居SwitchC）及时收到SwitchB的更新LSP，实现了网络拓扑的快速收敛。