基于多點網(wǎng)絡(luò)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測（BFD）機制的技術(shù)要求

1基于多點網(wǎng)絡(luò)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(BFD)機制的技術(shù)要求本文件規(guī)定了基于多點網(wǎng)絡(luò)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測機制的技術(shù)要求，包括多點BFD控制報文格式，會話模型，狀態(tài)變量，狀態(tài)機，BFD控制報文的發(fā)送和接收，以及尾節(jié)點擴展功能等本文件適用于支持多點網(wǎng)絡(luò)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測機制的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件YD/T2447-2013公眾IP網(wǎng)絡(luò)可靠性雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(BFD)機制技術(shù)要求IETFRFC5884MPLS標(biāo)簽交換路徑的BFD(BidirectionalForwardingDetection(BFD)forIETFRFC5885偽線虛擬電路連接確認(rèn)(VCCV)的BFD(BidirectionalForwardingDetection(BFD)forthePseudowireVirtualCircuitConnectivityVeFailuresinPoint-to-MultipointMPLS-ExtensionstoLSPPiIETFRFC8029檢測MPLS數(shù)據(jù)平臺故障(DetectingMultiprotocolLabelSwitched(MPLS)Data-PlaneFailures)IETFRFC8287基于SR-WPLS的IGP前級和鄰接SID的LSPdPath(LSP)Ping/TracerouteforSegnentRouting(SR)IGP-PrefixandIGP-AdjactIdentifiers(SIDs)withMPLSDataPlIETFRFC9026多播VPN快速上行故障切換(MulticastVPNFastUpstreamFailover)3術(shù)語和定義YD/T2447-2013界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。多點網(wǎng)絡(luò)multipointnetwork多點網(wǎng)絡(luò)是一個發(fā)送端設(shè)備(頭節(jié)點)與一個或多個接收端設(shè)備(尾節(jié)點)所組成的網(wǎng)絡(luò)。頭節(jié)點是多點發(fā)送端設(shè)備。頭節(jié)點的會話類型為MultipointHead,設(shè)備將頭節(jié)點會話綁定到多點路徑上，沿著多點路徑發(fā)送多點BFD控制報文。尾節(jié)點是多點接收端設(shè)備。尾節(jié)點的會話類型為MultipointTail,設(shè)備將尾節(jié)點會話綁定到一條多點路徑上，后續(xù)由多點路徑接收來自于頭節(jié)點的BFD控制報文。2多點輪詢是一種頭節(jié)點跟蹤尾節(jié)點的BFD會話狀態(tài)的方法。頭節(jié)點通過發(fā)送多點BFD控制報文，將其中的Poll(P)比特置位，尾節(jié)點向其回應(yīng)一個單播的BFD控制報文，并將其中的Final(F)比特置位未在檢測時長內(nèi)進行響應(yīng)的尾節(jié)點即表示可能存在多點連通性故障下列縮略語適用于本文件。BFD雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測BFIR位轉(zhuǎn)發(fā)入口路由器BFER位轉(zhuǎn)發(fā)出口路由器BGP邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BIER位索引顯式復(fù)制技術(shù)BIFT位索引轉(zhuǎn)發(fā)路由表FEC轉(zhuǎn)發(fā)等價類ID標(biāo)識符IGP內(nèi)部路由協(xié)議IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議LSP標(biāo)記交換路徑LSR標(biāo)簽交換路由器MPLS多協(xié)議標(biāo)簽交換OAM操作、管理、維護P2MP點到多點PW-ACH偽線關(guān)聯(lián)通道幀頭TLV類型、長度、域值UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議BidirectionalForwardingDeteBitForwardingEgrBorderGatewayProtocolForwardingEquivalenceInteriorGatewayPrOperations,AdninistrationPseudo-WireAssociatedChannelHeaderUserDatagramProtocolBFD用來檢測與轉(zhuǎn)發(fā)平面的下一跳之間的通信故障。在轉(zhuǎn)發(fā)和控制引擎分離的情況下，BFD一般在系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)引擎的某些部件上實現(xiàn)。這不僅將BFD更多的綁定到了轉(zhuǎn)發(fā)平面，還降低了BFD與路由協(xié)議引擎耦合，使各種協(xié)議均能實現(xiàn)平滑重啟。BFD也可以用在控制引擎，但這樣可能會導(dǎo)致某些故障的檢測困YD/T2447-2013中所規(guī)范的BFD采用單向點對點的運行模式，本文件對YD/T2447-2013進行了擴展，使BFD支持在一個多點發(fā)送端設(shè)備(頭節(jié)點)和一個或多個多點接收端設(shè)備(尾節(jié)點)間的多點連通性驗證。多點BFD協(xié)議使頭節(jié)點沿著多點路徑周期性地向所有尾節(jié)點發(fā)送BFD控制報文，尾節(jié)點在規(guī)定的檢測時間內(nèi)未收到BFD控制報文則識別路徑故障，并根據(jù)需要，選擇是否向頭節(jié)點通告該故障。36多點BFD控制報文位(圖1中灰色比特位，M比特)的置位予以表示。PFCADM接收BFD控制報文(如需要尾節(jié)點向頭節(jié)點發(fā)送多點路徑故障的通知，應(yīng)符合第9章關(guān)于尾節(jié)點擴展功能的相關(guān)要求)。尾節(jié)點的會話類型為MultipointTail,應(yīng)符合7.2.1的要求，尾節(jié)點會話綁定到多點路徑上，后續(xù)由該多點路徑接收來自于頭節(jié)點的BF對于頭節(jié)點，由于其會話是管理開啟或管理禁用的，所以MultipointHead會話不會出現(xiàn)中斷狀態(tài)。對于尾節(jié)點，其MultipointTail會話7.2多點BFD新增的狀態(tài)變量功能要求7.2.1新增狀態(tài)變量本文件中的所有狀態(tài)變量均以"bfd.Xx"的形式表示，以與協(xié)議報文中攜帶的字段區(qū)別。應(yīng)設(shè)置該變量為PointToPoint:頭節(jié)點設(shè)備上的會話應(yīng)初始化該變量為MultipointHead,尾節(jié)點設(shè)備上的會話應(yīng)初始化該變量為MultipointTail。7.2.2其它狀態(tài)變量的初始化過程—-bfd.RequiredMinRxInterval:對于會話類型為MultipointHead,該變量應(yīng)初始化為0:—-bfd.DemandMode:對于會話類型為MultipoinHead,該變量應(yīng)初始化為1;對于會話類型為MultipointTail,該變量應(yīng)初始化為0。當(dāng)會話類型是MultipointHead時，狀態(tài)域設(shè)置為5頭節(jié)點應(yīng)通過將bfd.SessionState管理置Down/AdminDown,并設(shè)置bfd.RequiredMinRxInterval(Down/AdminDoun)的BFD控制報文，在檢測時長到時后，尾端將認(rèn)為多點會話關(guān)閉。7.8BFD發(fā)送和接收報文的計時器控制功能要求由于一對多映射的特性，頭節(jié)點會話在更改計時器時不應(yīng)同步進行初始化PollSequence的操作。如果在報文中有任何更改，應(yīng)將報文中的P比特置位。當(dāng)頭節(jié)點會話調(diào)高傳輸間隔時，為了避免尾節(jié)點上因計時器超時而造成錯誤檢測，應(yīng)在使用新的計時器之前仍以原傳輸間隔繼續(xù)發(fā)送一段時間P比特置位的BFD控制報文。尾節(jié)點收到BFD控制報文，該報文的M和P比特已置位，且bfd.RequiredMinRxInterval為0時，則尾節(jié)點不應(yīng)回復(fù)該報文。由于未使用PollSequence,尾節(jié)點無法與頭節(jié)點就傳輸間隔進行協(xié)商，如果尾節(jié)點收到的BFD控制報文中的DesiredlinTxInterval(需要的最小TX間隔)過大，則必須由本地策略進行控制(比如關(guān)閉該尾節(jié)點會話)。7.9BFD報文接收的檢測時長計算多點BFD的本質(zhì)上是不對稱的，因此，每種會話類型均具有不同的關(guān)于檢測時長的計算方法。對于頭節(jié)點，由于其不接收報文，因此不需要計算檢測時長對于尾節(jié)點，由于一到多映射的特性，無法通過使用RequiredMinRxInterval(需要的最小RX間隔)域來影響頭節(jié)點的發(fā)送速率，所以尾節(jié)點不使用bfd.RequiredNinRxInterval來計算檢測時長，而是依據(jù)最后收到的DesiredMinTXInterval(需要的最小TX間隔)域和DetectMult(OMult檢測)域的乘積。在該周期內(nèi)如果沒有收到任何BFD報文，會話即被認(rèn)為失敗，這與點到點BFD的故障確認(rèn)機制是一致的。8多點BFD控制報文的接收和傳輸8.1BFD控制報文的接收下述內(nèi)容整體取代YD/T2447-2013中的7.9.7部分，目的是使其支持多點BFD,但同時不改變點對點BFD的處理流程。8.1.2BFD控制報文的接收收到BFD控制報文后，必須遵守如下步驟按順序進行處理。如果控制報文按照下述規(guī)則被丟棄，在丟棄時必須同時停止對BFD控制報文的處理。a)如果版本號不正確(不是1),報文必須被丟棄：b)如果Length(長度)字段的值小于報文長度的最小值(A比特為零時是24字節(jié)，A比特置位時為26字節(jié)),報文必須被丟棄；c)如果Length字段大于報文長度，報文必須被丟棄：d)如果DetectMult(Mult檢測)字段為0,報文必須被丟棄：e)如果MyDiscriminator(本地鑒別值)字段為0,報文必須被丟棄：f)根據(jù)8.1.3將接收到的報文進行解析，根據(jù)解析結(jié)果，解析為一種相應(yīng)類型的會話，或者丟棄該報文(同時報文處理過程應(yīng)終止)。68)如果A比特置位，但是沒有使用認(rèn)證方法(bfd.AuthType為0),報文必須被丟棄：h)如果A比特為零，使用了認(rèn)證方法(bfd.AuthType不為0),報文必須被丟棄：i)如果A比特置位，控制報文必須遵守YD/T2447-2013中的7.8節(jié)的規(guī)定，按照正在使用的認(rèn)證類型(bfd.AuthType)進行認(rèn)證，這可能會導(dǎo)致報文的丟棄：k)設(shè)置bfd.RemoteState為State(Sta)字段的值：m)設(shè)置bfd.RemoteMinRxInterval為RequiredMinRXInterval(需要的最小RX間隔)的值；n)如果RequiredMinEchoRXInterval(需要的最小EchoRX間隔)字段為0,如果有正在傳輸?shù)腅cho報文，必須停止傳輸Echo報文；o)本地系統(tǒng)正在執(zhí)行PollSequence時，如果收到置位了Final(F)位的報文，PollSequence必須結(jié)束；p)如果bfd.SessionType是PointToPoint,則按照YD/T2447-2013中的7.9.2節(jié)要求更新傳輸間隔q)如果bfd.SessionType是PointToPoint,則按照YD/T2447-2013中的7.9.4要求更新Detections)如果bfd.SessionStatet)如果接收到的狀態(tài)域(Sta)是AdainDown,則依據(jù)下述內(nèi)容進一步操作：u)如果接收到的狀態(tài)域(Sta)不是AdminDown,則依據(jù)下述內(nèi)容進一步操作：進一步判斷bfd.SessionType類型，如果是PointToPoint,則判斷接收到的狀態(tài)域(Sta),如果接收到的狀態(tài)域(Sta)是Down,則設(shè)置bfd.SessionState為Init:如果接收到的狀態(tài)域(Sta)是Init,則設(shè)置bfd.SessionState為Up;——進一步判斷bfd.SessionType類型，如果不是PointToPoint,則判斷接收到的狀態(tài)域(Sta),如果接收到的狀態(tài)是Up,則設(shè)置bfd.SessionState為Up:2)如果bfd.SessionState是Init:進一步判斷接收到的狀態(tài)域(Sta)是否為Init或Up,如果是，則設(shè)置bfd.SessionState為Up;3)如果bfd.SessionState是Up:進一步判斷接收到的狀態(tài)域(Sta)是否為Down,如果是，則設(shè)置bfd.LocalDiag為3,設(shè)置bfd.Sessiov)檢查是否應(yīng)修改Demandmode(命令模式)為active(應(yīng)符合YD/T2447-2013中的7.7節(jié)):W)如果bfd.RemoteDemandMode為1,bfd.SessionState狀態(tài)為Up,并且bfd.RemoteSessionState狀態(tài)為Up,遠(yuǎn)端系統(tǒng)正在使用Denandmode(命令模式),本地系統(tǒng)必須停止周期性發(fā)送的BFD控制報文(應(yīng)符合YD/T2447-2013中的7.8.7節(jié))x)如果bfd.RemoteDemandMode不為bfd.RenoteSessionState狀態(tài)不是Up,遠(yuǎn)端系統(tǒng)沒有使用Demandmode(命令模式),本地系統(tǒng)必須周期性地發(fā)送BFD控制報文：y)如果接收到的報文中Pol1(P)位置位，且bfd.SessionType為PointToPoint,則向遠(yuǎn)端系統(tǒng)發(fā)送一個Poll(P)為0、Final(F)置位的BFD控制報文(應(yīng)符合YD/T2447-2013中的7.9.7節(jié)):z)如果報文沒有被丟棄，接收后應(yīng)遵守YD/T2447-2013中的7.9.4檢測時長超時規(guī)則。8.1.3BFD控制報文的會話解析過程本節(jié)為8.1.2的一部分內(nèi)容，為便于澄清與8.1.2進行了拆分。BFD控制報文處理到本節(jié)所述內(nèi)i)如果bfd.SessionType是PointToPoint或MultipointHead,在當(dāng)前報文內(nèi)容與先前傳輸?shù)膱笪膬?nèi)容不同時(Poll(P)和Final(F)位除外),應(yīng)將當(dāng)前報文在周期性發(fā)送的時間點的中間進行發(fā)送，以便更快地傳遞狀態(tài)變化；j)傳輸?shù)腂FD控制報文的內(nèi)容必須設(shè)置如下：--Version(版本):設(shè)置為當(dāng)前版本號(1);--Diag(診斷):設(shè)置為bfd.LocalDiag:—-State(Sta):設(shè)置為bfd.SessionState表示的值；--Poll(P):如果系統(tǒng)正在執(zhí)行PollSequence或者請求尾部標(biāo)識的MultipointHead類型的會話。則設(shè)置為1,否則設(shè)為0;--Final(F):如果本地系統(tǒng)正在發(fā)送的控制報文是對Poll(P)位的響應(yīng)，設(shè)為1,否則為0;—-ControlPlaneIndependent(C):如果本地系統(tǒng)的BFD執(zhí)行和控制平面無關(guān)(也就是說控制平面中斷時，可以不受影響繼續(xù)執(zhí)行BFD有關(guān)操作),設(shè)為1;—-AuthenticationPresent(A):如果會話使用了認(rèn)證機制(bfd.AuthType非0),設(shè)為1,否則為0;--Demand(D):如果bfd.SessionState是Up且bfd.RemoteSessionState設(shè)為bfd.Denandlode:如果bfd.SessionType是MultipointHead,設(shè)置為1;其它情況設(shè)置為0;—-Multipoint(M):如果bfd.SessionType為MultipointHead設(shè)置為1,否則設(shè)置為—-DetecMult(Mult檢測):設(shè)置為bfd.DetectMult:—-Length(長度):固定報文頭長度加上認(rèn)證部分的和；—-MyDiscriminator(本地鑒別值):設(shè)置為bfd.LocalDiser;—-YourDiscrininator(對端鑒別值):設(shè)置為bfd.RenoteDiscr;—-DesiredMinTXInterval(需要的最小TX間隔):設(shè)置為bfd.DesiredMinTxInterva—-RequiredMinRXInterval(需要的最小RX間隔):設(shè)置為bfd.RequiredNinRxInterva-RequiredMinEchoRXInterval(需要的最小EchoRX間隔):如果bfd.SessionType是MultipointHead或者MultipointTail,設(shè)置為0,否則，設(shè)置為本地能夠接受的Echo報文的最小間隔。如果這個域設(shè)置為0,本地系統(tǒng)不對遠(yuǎn)端系統(tǒng)的BFDEcho報文進行環(huán)回，遠(yuǎn)端系統(tǒng)也不會發(fā)送Echo報文：—-AuthenticationSection:使用認(rèn)證功能(bfd.AuthType非0)時，根據(jù)YD/T2447-2013中的7.8節(jié)的規(guī)則進行設(shè)置9尾節(jié)點擴展功能如果出現(xiàn)多點連通故障問題，在某些場景下需要尾節(jié)點主動通知頭節(jié)點，使頭節(jié)點些尾節(jié)點已經(jīng)失去聯(lián)系。因此，可以通過對多點BFD進行擴展來實現(xiàn)該功能。需要使用尾節(jié)點主動通知9.2多點客戶端會話模型功能要求如果頭節(jié)點在跟蹤部分尾節(jié)點的連通性狀態(tài)，會針對其每個關(guān)注的尾節(jié)點均產(chǎn)生一個type為9MultipointClient的會話。該會話需要與相應(yīng)的MultipointHead會話進行關(guān)聯(lián)。當(dāng)頭節(jié)點需要驗證連通性狀態(tài)時，通過MultipointClient會話向尾節(jié)點發(fā)送一個PollSequence。MultipointClient會話不進行周期性地發(fā)送BFD控制報文，而是僅用于執(zhí)行PollSequence和接收尾端發(fā)來的BFD控制報文。需要注MultipointHead會話的相關(guān)設(shè)置9.3新增的狀態(tài)變量功能要求9.3.1新增狀態(tài)變量尾節(jié)點擴展功能在7.2.1規(guī)定的bfd.SessionType新增MultipointClient類型。用于在頭節(jié)點上根據(jù)需要時跟蹤單個尾節(jié)點的狀態(tài)。另外新增三個狀態(tài)變量，具體如下：——bfd.SilentTail:默認(rèn)值為1,表示尾節(jié)點始終靜默，即使頭節(jié)點在向尾節(jié)點發(fā)出請求也保持靜默。設(shè)置為0,則表示尾節(jié)點可以向頭節(jié)點發(fā)送報文。該值僅在bfd.SessionType是NultipointTail時有意義，且在MultipointTail會話建立后不允許修改：——bfd.ReportTailDown:默認(rèn)值為0,表示尾節(jié)點永遠(yuǎn)不會周期性地發(fā)送BFD控制報文，因此頭節(jié)點也不會收到來自尾節(jié)點的會話故障的通知。設(shè)置為1,則表示頭節(jié)點希望在出現(xiàn)BFD會話故障時，尾節(jié)點能夠通過周期性發(fā)送BFD控制報文的方式通知頭節(jié)點。該值僅在bfd.SessionType是MultipointHead——bfd.UnicastRevd:該值應(yīng)初始化為0。當(dāng)尾節(jié)點在Up狀態(tài)時收到來自頭節(jié)點的單播BFD控制報文后，設(shè)置為1。當(dāng)會話狀態(tài)從Up狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其它狀態(tài)時將該值設(shè)置為0。該值僅在bfd.SessionType是MultipointTail時有意義。9.3.2其它狀態(tài)變量的初始化過程依據(jù)會話類型的不同，YD/T2447-2013中7.9.2所規(guī)定的部分狀態(tài)變量的初始化和控制也有所區(qū)別，具體如下：——bfd.LocalDiscr:對于會話類型為MultipointClient,該值應(yīng)始終等于相關(guān)聯(lián)的MultipointHead會話中的bfd.LocalDiscr:——bfd.DesiredNinTxInterval:對于會話類型為MultipointClient,該值應(yīng)始終等于相關(guān)聯(lián)的MultipointHead——bfd.RequiredMinRxInterval:將MultipointHead會話中該值設(shè)置為0,表示抑制來自所有尾節(jié)點的報文：將MultipointClient會話中該值設(shè)置為0,表示抑制來自單個尾節(jié)點的報——bfd.DemandMode:對于會話類型是MultipointClient,該值應(yīng)初始化為1:——bfd.DetectMult:對于會話類型是MultipointClient,該值應(yīng)始終等于相關(guān)聯(lián)的9.4尾節(jié)點擴展功能下的狀態(tài)機功能要求會話類型為MultipointClient的狀態(tài)機與7.3章的狀態(tài)機相同。9.5尾節(jié)點擴展功能下的會話鑒別值尾節(jié)點在MultipointTail會話中向頭節(jié)點發(fā)送BFD控制報文時，僅通過YourDiscriminator字段(頭節(jié)點的本地鑒別值)不足以使頭節(jié)點將其從眾多的尾節(jié)點中區(qū)分出來，因為所有的尾節(jié)點均會使用相同Discriminator(頭節(jié)點的本地鑒別值)來共同唯一識別尾節(jié)點和多點路徑?？涛撮_啟Demand模式),則首個發(fā)送的報文必須延遲一段時間，該時間在0到2)BFER-D/E/F依據(jù)1)中收到的信息，觸發(fā)建立多點BFD會話，會話類型為MultipointTail:4)BFER-D/E/F收到3)的BFD報文后，將狀態(tài)機遷移至Up狀態(tài)；5)BFIR與BFER間進行正常的BFD發(fā)送：6)BFER依據(jù)收到的BFD情況以識別BIER轉(zhuǎn)發(fā)路徑的狀態(tài)。Q國FA-2圖3BIERBFD的信息流示意圖BFIR通過使BFER通知BFIR來獲知BFER的連通性情況，當(dāng)某BFER檢測到故障后，該BFER可以發(fā)送一個BFD控制報文，報文內(nèi)容如下：——Poll(P)比特位置位：——Status(Sta)域置為D——Diagnostic(Diag)域置為ControlDetection——YourDiscriminator(對端鑒別值)域設(shè)置為BFER用于解析BFD多點會話的值——BFD控制報文封裝于IP/UDP中，目的IP地址設(shè)置為BFIR的地址，目的UDP端口號設(shè)置為——BFD控制報文以每秒一個的速度進行發(fā)送。BFER應(yīng)在短時間內(nèi)連續(xù)發(fā)送三個BFD控制報文。BFIR在收到該BFD控制報文后，向BFER單播IP/UDP封裝的BFD控制報文(Final(F)比特置位)。10.2點到多點標(biāo)簽交換協(xié)議中應(yīng)用多點BFD在MPLSP2MP和SRP2MP的場景下，可使用多點BFD進行數(shù)據(jù)面故障的檢測。啟動P2MPMPLSLSPBFD可采用LSPPing或控制面方法，具體如下：——LSPPing:如果使用LSPPing方法，應(yīng)依據(jù)RFC5884,包含TargetFECTLV和BDiscriminator