Желілік қателерді анықтау протоколы: Екі бағытты алға жіберу анықтауы (BFD)

Кіріспе

Қателерді анықтау протоколы

Екі бағытты жіберуді анықтау (BFD) – екі маршрутизатор немесе байланыс арқылы қосылған коммутатор арасындағы ақауларды анықтауға қолданылатын желілік протокол. Ол Ethernet, виртуалды тізбектер, туннельдер және MPLS белгішелік коммутациялық жолдар сияқты, ешқандай ақауды анықтау мүмкіндігін қолдамайтын физикалық орталарда да ақауларды анықтауды қамтамасыз етеді. BFD белгілі бір байланыс арқылы екі нүктенің арасында сеанс орнатады. Егер екі жүйе арасында бірнеше байланыс болса, олардың әрқайсысын бақылау үшін бірнеше BFD сеансы құрылуы мүмкін. Сеанс үш тарапты қол алысу арқылы орнатылады және сол тәсілмен аяқталады. Сеанста аутентификацияны қосуға болады. Қарапайым пароль, MD5 немесе SHA1 аутентификациясын таңдау мүмкіндігі бар. BFD-де ашу механизмі жоқ; сеанстар нүктелер арасында нақты түрде конфигурациялануы керек. BFD көптеген түрлі негізгі тасымалдау механизмдері мен деңгейлерде қолданылуы мүмкін және олардың барлығынан тәуелсіз жұмыс істейді. Сондықтан, ол қолданылатын тасымалдау арнасына сәйкес қапталуы тиіс. Мысалы, MPLS LSP-ді бақылау үшін LSP Ping пакеттерімен сеанс орнату қабатталады. OSPF, IS-IS, BGP немесе RIP сияқты жақындық орнатудың кейбір нысандарын қолдайтын протоколдар BFD сеансын бастау үшін де қолданылуы мүмкін. Бұл протоколдар өздерінің тірі сақтау механизмін пайдалану арқылы мүмкін болатыннан гөрі, байланыс ақаулары туралы жылдам хабарлама алу үшін BFD-ді пайдалана алады. Сеанс екі режимнің бірінде жұмыс істей алады: асинхронды режим және сұраныс режимі. Асинхронды режимде екі нүкте бір-біріне Hello пакеттерін үнемі жіберіп тұрады. Егер белгілі бір саны қабылданбаса, сеанс тоқтатылған деп есептеледі. Сұраныс режимінде сеанс орнатылғаннан кейін Hello пакеттері алмастырылмайды; нүктелердің бір-біріне қосылуын тексерудің басқа жолы бар деп есптеледі, мысалы, негізгі физикалық деңгейде. Дегенмен, қажет болған жағдайда екі нүкте де Hello пакеттерін жіберуге болады. Қолданылатын режимге қарамастан, кез келген нүкте Echo функциясын іске қосуы мүмкін. Бұл функция белсенді болғанда, Echo пакеттерінің ағыны жіберіледі, ал екінші нүкте оларды жіберушіге өзінің жіберу жазықтығы арқылы қайтарады. Бұл қашықтағы жүйедегі жіберу жолын тексеру үшін қолданылады.

Bidirectional Forwarding Detection (BFD) is a network protocol that is used to detect faults between two routers or switches connected by a link. It provides low overhead detection of faults even on physical media that doesn't support failure detection of any kind, such as Ethernet, virtual circuits, tunnels and MPLS label switched paths. BFD establishes a session between two endpoints over a particular link. If more than one link exists between two systems, multiple BFD sessions may be established to monitor each one of them. The session is established with a three way handshake, and is torn down the same way. Authentication may be enabled on the session. A choice of simple password, MD5 or SHA1 authentication is available. BFD does not have a discovery mechanism; sessions must be explicitly configured between endpoints. BFD may be used on many different underlying transport mechanisms and layers, and operates independently of all of these. Therefore, it needs to be encapsulated by whatever transport it uses. For example, monitoring MPLS LSPs involves piggybacking session establishment on LSP Ping packets. Protocols that support some form of adjacency setup, such as OSPF, IS IS, BGP or RIP may also be used to bootstrap a BFD session. These protocols may then use BFD to receive faster notification of failing links than would normally be possible using the protocol's own keepalive mechanism. A session may operate in one of two modes: asynchronous mode and demand mode. In asynchronous mode, both endpoints periodically send Hello packets to each other. If a number of those packets are not received, the session is considered down. In demand mode, no Hello packets are exchanged after the session is established; it is assumed that the endpoints have another way to verify connectivity to each other, perhaps on the underlying physical layer. However, either host may still send Hello packets if needed. Regardless of which mode is in use, either endpoint may also initiate an Echo function. When this function is active, a stream of Echo packets is sent, and the other endpoint then sends these back to the sender via its forwarding plane. This is used to test the forwarding path on the remote system.

Стандарттау

2011 жылдың маусым айында BFD протоколын стандарттау процесі Ұсынылған стандарт сатысына өтті. RFC 5880 BFD протоколын, MPLS LSP ақауларын анықтауды, BFD-ді бірнеше желілік секірулердегі байланысты мониторингтеуді және IPv4 және IPv6 үшін BFD-ді пайдалануды анықтайды. BFD-нің Open Shortest Path First (OSPF) және IS-IS протоколдарымен бірлесіп жұмыс істеуі RFC 5881-де егжей-тегжейлі сипатталған.