一种基于Echo报文的多跳检测实现方法

摘要

一种基于Echo报文的多跳检测实现方法，涉及BFD协议多跳检测领域，配置两个路由器之间路由可达，本地路由器创建Echo报文并发送给目的路由器，Echo报文的封装格式为：目的Mac+源Mac+0800+IP层净荷+UDP层净荷+BFD净荷，IP层净荷中包括的目的IP为目的路由器接口IP，源IP为本地路由器接口IP；目的路由器收到Echo报文后，将IP层净荷中的目的IP变为本地路由器接口IP，源IP变为目的路由器接口IP，形成回复报文发给本地路由器；本地路由器收到回复报文后，按照BFD协议规定进行检测。本发明通过Echo报文实现多跳检测，避免目的设备创建回话并维护其状态机，简化检测过程。

说明书

技术领域

本发明涉及BFD协议多跳检测领域，具体涉及一种基于Echo报 文的多跳检测实现方法。

背景技术

BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)能够 尽快检测到与相邻设备间的通信故障，以便能够及时采取措施，要求 网络设备能够快速检测出故障并将流量切换至备份链路以加快网络 收敛速度，从而保证业务继续进行，减小设备故障或链路故障对业务 的影响、提高网络的可用性，BFD已经广泛应用于通信设备。

BFD会话的工作方式分为两种：

控制报文方式：链路两端会话通过控制报文交互监测链路状态。

Echo报文方式：链路某一端通过发送Echo报文由另一端转发回 来，实现对链路的双向监测。

BFD检查方式分为两种：

单跳检测：BFD单跳检测是指对两个直连系统进行IP连通性检 测，这里所说的“单跳”是IP的一跳。

多跳检测：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。

目前通信协议中定义了控制报文的单跳形式和多跳形式，其UDP (User Datagram Protocol，用户数据包协议)端口号分别为3784和 4784；同时定义了Echo报文的单跳形式，其UDP端口号为3785。 因此，对于网络中两个系统间的任意路径，如果要BFD技术进行检 测，由于Echo报文没有多跳形式，需要BFD控制报文的多跳检查实 现，那么需要被检测路径所承载的路径起点和目的设备同时支持收发 BFD报文，创建BFD会话并维护其状态机，检测过程比较繁琐。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于 Echo报文的多跳检测实现方法，通过Echo报文实现多跳检测，避免 目的设备创建回话并维护其状态机，简化检测过程。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于Echo报 文的多跳检测实现方法，配置两个路由器之间路由可达，本地路由器 创建Echo报文并发送给目的路由器，Echo报文的封装格式为：目的 Mac+源Mac+0800+IP层净荷+UDP层净荷+BFD净荷，IP层净荷中 包括的目的IP为目的路由器接口IP，源IP为本地路由器接口IP；目 的路由器收到Echo报文后，将IP层净荷中的目的IP变为本地路由 器接口IP，源IP变为目的路由器接口IP，形成回复报文发给本地路 由器；本地路由器收到回复报文后，按照BFD协议规定进行检测。

在上述技术方案的基础上，所述Echo报文中的0800为以太网IP 协议类型值。

在上述技术方案的基础上，UDP层净荷包括目的端口号，目的 端口号为4785。

在上述技术方案的基础上，BFD净荷中包括最小发送频率字段 和期望最小接收间隔字段，均是针对控制检测设定的参数，且均为0 值。

在上述技术方案的基础上，所述本地路由器和目的路由器分别属 于两个系统，且二者之间通过路由配置多跳可达。

在上述技术方案的基础上，目的路由器收到Echo报文后，终结 报文转发，识别UDP层净荷的目的端口号4785后，对Echo报文进 行解封装，并保持封装格式不变，对封装内容进行改变。

在上述技术方案的基础上，本地路由器接收到回复报文后，本地 创建的Echo报文多跳会话状态由down变为UP，进入检测状态，检 测状态的变化按照BFD协议规定进行。

本发明的有益效果在于：由于Echo报文进行三层转发报文即可， 对Echo报文进行扩展，使其支持多跳检测，使Echo报文的检测范围 从直连系统扩展到了两个系统间，能够检测的路径从IP一跳扩大到 IP多跳，与控制报文多跳相比，对于同一段多跳路由检测，仅需要起 始设备创建会话维护会话状态机，目的设备仅做报文转发处理，简化 了检测过程，有效提高了目的设备BFD会话的利用率。

附图说明

图1为本发明基于Echo报文的多跳检测实现方法示意图；

图2为本发明Echo报文的封装格式示意图；

图3为IP层净荷的封装格式示意图；

图4为UDP层净荷的封装格式示意图；

图5为BFD净荷的封装格式示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明基于Echo报文的多跳检测实现方法，具体步骤如下：

S1.如图1所示，配置两个路由器，分为本地路由器和目的路由 器，本地路由器和目的路由器分别属于两个系统，且本地路由器接口 IP(IP1)和目的路由器接口IP(IP2)二者之间通过路由配置多跳可 达，可以用静态路由或ospf等路由协议，即在路由器A上ping IP2， 可ping通；在路由器B上ping IP1，可ping通。

S2.本地路由器配置BFD的Echo报文多跳，并创建Echo报文多 跳会话。Echo报文多跳会话的目的IP为IP2，源IP为IP1。本地路 由器通过中间设备匹配路由转发报文，将Echo报文发送给目的路由 器。如图2所示，Echo报文封装格式按照BFD协议定义为：目的 Mac(DMac)+源Mac(SMac)+0800+IP层净荷(IP PDU)+UDP 层净荷(UDP PDU)+BFD净荷(BFD PDU)。其中，0800为以太网 IP协议类型值，IP PDU、UDP PDU、BFD PDU分别如图3、图4、 图5所示，IP PDU中包括的目的IP(Destination ip)为IP2，源IP(Source  ip)为IP1；BFD PDU中包括目的端口号(Destination port)为4785； BFD PDU中包括最小发送频率字段(Desired Min TX Interval)和期 望最小接收间隔字段(Required Min RX Interval)，均是针对控制检测 设定的参数，对于Echo报文来说无意义，均填0值，Echo期待最小 接收间隔(Required Min Echo RX Interval)为报文检测频率。

S3.目的路由器收到Echo报文后，由于IP PDU中包括的目的IP 为IP2，终结报文转发，识别BFD PDU中包括目的端口号为4785后， 对Echo报文进行封装内容变化。具体为，封装格式不变，IP PDU中 目的IP变为该Echo报文的IP1，源IP变为该Echo报文的IP2，形 成回复报文(Echo Reply)，通过中间设备匹配路由转发给本地路由 器。

S4.本地路由器收到所述回复报文后，本地创建的Echo报文多跳 会话状态由down变为UP，进入检测状态，按照BFD协议规定进行 检测。

本发明定义BFD PDU中包括目的端口号为4785，供多跳Echo报 文识别应用类型，Echo报文封装为本地路由器接口IP(IP1)和目的 路由器接口IP(IP2)，中间设备走三层转发，Echo报文到达目的路 由器后上送，目的路由器识别端口号为4785后，进行处理并返回， 使Echo报文支持多跳检查，可扩大Echo报文检测范围。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细 描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。