[发明专利]检测接口故障的方法及网络节点设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种检测接口故障的方法及网络节点设备。

背景技术

随着通信技术的发展，尤其是在IP网络上承载NGN、3G等实时、时延敏感业务需求的不断增长，如何保护数据传输质量，如何在数据传输出现问题时，快速对故障进行定位，并通过相应处理以减少丢失数据包，已成为当前亟待解决的重要问题。

为了解决上述问题，当前业界提出了一种可操作可维护性(OAM)技术。OAM技术可以对网络中各种故障进行自动检测，然后采取对应的补救措施，以避免故障的扩大，并消除故障，减小或消除故障带来的负面影响。目前的OAM技术主要包括：国际电信联盟(ITU)提出的多协议标签交换(MPLS)OAM技术，以及双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection，BFD)技术。

BFD是从基础传输技术中逐步发展起来的，它可以检测网络中各层的故障，可以用于检测以太网、MPLS路径、普通路由封装以及IPSec(IP网络安全协议)隧道在内的多种类型的传输正确性。BFD的目标是在相邻系统之间提供一种低开销、短检测周期的失败检测机制，包括接口、数据链路以及转发引擎自身的检测。

BFD类似于“Hello”协议，当需要检测的两个系统之间的BFD会话建立后，双方周期性地向对方发送BFD报文，同时也在该链路上周期性地检测对方报文到达情况，如果在一定时间间隔内没有收到来自对端的BFD报文，则认为该链路出现故障，以此达到快速发现链路故障的目的。

如图1所示，BFD的总体应用环境组网示意图，路由器A和路由器C之间有链路AC(路由器A和C可以是直接相邻的，也可以通过传输设备或其它系统连接起来)，路由器B和路由器C之间有链路BC，在链路AC和链路BC上应用BFD进行链路检测。一个BFD会话生命周期主要包括下几个阶段：

1、建立BFD会话：

如图1所示，以在在路由器A和路由器C之间的链路AC上应用BFD为例，由于BFD没有自动发现邻居(BFD会话的另一端，此处路由器A和路由器C就会为BFD会话邻居)机制，需要静态配置或依赖于其它应用协议获取邻居的IP地址以及BFD会话鉴别符(Discriminator)，在获取这些信息后，BFD开始定时发送会话协商报文直到会话建立，其发包间隔一般大于1s。

2、BFD会话参数协商：

建立BFD会话之后，需要进行BFD会话参数的协商，以协调双方收发BFD报文的速度、缺陷确认时间，以及统一会话模式等。

3、BFD缺陷检测：

BFD会话建立后，BFD会话的邻居间就按照协商好的间隔向对端发送BFD控制报文，这与路由协议Hello报文的功能和操作方式一样，只是发送频率更快，其发送间隔一般小于1s，可能为几十毫秒。为了描述方便，我把这个状态叫做快速缺陷检测阶段。

路由器在发送BFD检测报文的同时，也定时检测BFD邻居发送过来的BFD报文，如果连续丢失邻居的BFD报文达到指定的个数，则宣布链路断开(Down)，并将这个消息通告给其它应用(如：路由模块、转发模块等)。

以上简单介绍了BFD会话生命周期的几个阶段，其详细技术可参见互联网工程任务组(IETF)公开的《IETF：draft-ietf-bfd-base-00》、《IETF：draft-ietf-bfd-mpls-00》和《IETF：draft-ietf-mpls-lsp-ping-05》等。

在实际应用过程中，普遍认为接口上运行的应用协议的状态都依赖接口状态的时候，为了在接口上批量通告上层应用协议，BFD可以配置为接口联动方式，当BFD快速检测到链路故障后，直接通报接口管理，接口管理会把接口上运行的所有协议置为IDLE状态，从而使得接口上运行的所有协议都可以快速感知链路故障，达到快速收敛的目的。所述收敛的含义为所述上层应用协议都运行着相同、精确的、足以反映当前网络拓扑结构的路由信息，快速收敛是路由选择协议最希望具有的特征。BFD的接口联动功能使得接口上运行的多个协议只依靠接口上配置的一条BFD就可以同时快速收敛，从而相对于传统的每个协议都配置一个BFD检测的方式，提高了效率，同时也节省了路由器的开销。但是，接口是个复合的概念，接口可能和链路是一一对应的，也可能多个逻辑接口共享一个物理链路，还有可能一个接口由多条物理链路组成，我们把这种比接口低一层次的，用来构成一个接口的物理链路称为接口的成员链路。