思维导图总结
BFD技术原理
简述
BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）是一个通用的、标准化的、介质无关和协议无关的快速故障检测机制，用于检测IP网络中链路的连通状况，保证设备之间能够快速检测到通信故障，以便能够及时采取措施，保证业务持续运行。
在现有网络中，通常采用以下几种方法检测链路故障：
- 硬件检测：通过硬件检测信号，如SDH告警，检测链路硬件故障。
- Hello报文机制：如果无法通过硬件信号检测故障，通常采用路由协议的Hello报文机制。这种机制检测到故障所需时间比较长，超过1秒钟。当数据达到吉比特速率级时，这么长的检测时间将导致大量数据丢失。
- 在小型网络中，如果没有部署路由协议，就要用到其他检测机制。这对系统间互连互通定位故障造成困难。全网统一的检测机制BFD就是为解决上述问题产生的。
BFD可以为各种上层协议（如路由协议、MPLS、PIM等）快速检测两台设备间双向转发路径的故障。上层协议通常采用Hello报文机制检测故障，所需时间为秒级，而BFD可以提供毫秒级检测。
实际应用中，BFD可以用来进行单跳和多跳检测：
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单跳检测：用于两个直连的路由器间进行IP连通性检测，这里的单跳，仅代表IP的一跳。（Ps Echo也仅限于单跳检测中）
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多跳检测：用于两个非直连间的三层设备间，任意路径的链路情况（Ps 这里的路径可以跨域多跳）
BFD需要双方都支持BFD，且双方建立BFD会话，一台不支持BFD会话的情况，那么就是BFD Echo。
会话建立
BFD通过控制报文中的本地标识符（Local Discriminator）和远端标识符（Remote Discriminator）来区分一个系统中的多个BFD会话。
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手工指定标识符的静态BFD会话
如果本段采用手工指定标识符，则对端也必须手工指定标识符。
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标识符自协商的静态BFD会话
如果本端采用静态标签自协商，则对端既可以配置静态标识自协商，也可以配置成动态BFD。
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协议触发的动态BFD会话
动态分配本端标识符和自学习远端标识符。
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当本端即配置了静态标识符自协商，又配置了动态BFD时，按照如下规则处理：
如果二者共用同一个四元组（源目地址、出接口和VPN索引），将采用动态会话，共享对话的流程，将静态标识符自协商类型和动态会话公用。
如果先配置了动态BFD（此时动态BFD配置名称为XXX），然后再配置标识符自协商的静态BFD，将更新配置名称为静态BFD名称。
共用会话的参数采用共用会话的最小值。
BFD 报文格式
| 字段 | 长度 | 含义 |
|---|---|---|
| 01 | 3bits | 版本号，目前为1 |
| 02 | 5bits | 诊断码，标明本地BFD系统最近一次会话状态发生变化的原因，取值及含义看下方详解 |
| 03 | 2bits | 本地状态，0 Admindown 1Down，2:Init 3:up |
| 04 | 6bits | Message Flags，消息Flag位，取值及含义看下方详解。 |
| 05 | 8bits | 检测超时倍数，默认为3 用于检测方计算检测超时时间。注：异步模式中采用对端检测倍数，查询模式为本段检测倍数 |
| 06 | 8bits | 报文长度，该单位为字节 |
| 07 | 32bits | BFD会话连接本地标识符。发送系统产生的一个唯一的，非0的鉴别值，来区别一个系统的多个BFD会话。 |
| 08 | 32bits | BFD会话连接远端标识符。从远端系统接收到的鉴别值，该域值直接返回到My Discri。如果无法识别，则返回0。 |
| 09 | 32bits | 本地支持的最小BFD报文发送间隔，单位：微秒 |
| 10 | 32bits | 本地支持的最小BFD报文接收间隔，单位：微秒 |
| 11 | 32bits | 本地支持的最小Echo报文接收间隔，单位：微秒（如果本地不支持Echo功能，则设置为0） |
| 有关诊断码的详解 |
|---|
| 0 – No Diagnostic |
| 1 – Control Detection Time Expired |
| 2 – Echo Function Failed |
| 3 – Neighbor Signaled Session Down |
| 4 – Forwarding Plane Reset |
| 5 – Path Down |
| 6 – Concatenated Path Down |
| 7 – Administratively Down |
| 8 – Reverse Concatenated Path Down |
| 9-31 – Reserved for future use |
诊断字，标明本地BFD系统最近一次会话状态发生变化的原因，取值及含义： ； ； ； ； ； ； ； ；
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Message Flags;
Poll:会话参数变化时置位（P置位）
Fin :如果收到的BFD P置位，则采用F位应答
Con ：表明BFD实现是独立于控制平面的
Auth:认证，表明会话是否配置了认证
Demad:表明是否采用查询模式，默认或0 则为异步模式
Multipoint:为了支持MP-PPP的预留位
检测模式
异步模式和查询模式，查询模式已淘汰，故仅了解异步即可
异步模式（常用）：
BFD的主要操作模式为异步模式。异步模式下，设备之间相互周期性发送BFD控制报文，如果某个设备连续几个报文都没有接收到BFD控制报文，则将BFD的回环状态置为Down。
BFD单臂回声Echo
BFD需要检测链路的两台设备上，均支持BFD功能，如果对端不支持BFD功能，那么可以通过单臂Echo，来达成链路检测的目的。支持BFD功能的设备主动发起Echo请求功能，不支持BFD功能的设备（即对端）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。
注：单臂回声只适用于单跳BFD会话中。
BFD与接口状态联动
当直连链路中间存在传输设备时，与接口本身的链路协议故障检测机制相比，BFD能够更快地检测到链路故障。另外对于Eth-Trunk或VLANIF等逻辑接口来说，链路协议状态是由其成员接口的链路协议状态决定的。
因此，为了将BFD检测结果更快地通告到应用程序，在设备接口管理模块中，为每个接口增加了一个属性，即BFD状态，指的是与该接口绑定的BFD会话的状态，系统根据接口的链路状态、协议状态和BFD状态决定接口的状态，并将结果通告给应用程序。
BFD会话状态与接口状态联动功能是指当BFD会话的状态变化时，直接修改接口的BFD状态。
- 当BFD会话状态变为Down时，与其绑定的接口的BFD状态变为Down，然后将接口状态通告给接口上的应用。
- 当BFD会话的状态变为Up时，与其绑定的接口的BFD状态变为Up。
该功能针对绑定出接口且使用缺省组播地址进行检测的单跳BFD会话。
BFD配置
BFD静态单跳检测配置
配置如下：
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[Huawei]bfd #创建BFD配置视图
[Huawei-bfd]quit
[Huawei]bfd 1 bind peer-ip 1.1.1.2 source-ip 1.1.1.1 #配置BFD会话绑定信息
[Huawei-bfd-session-1]discriminator local 1 #配置BFD会话的本地标识符
[Huawei-bfd-session-1]discriminator remote 2 #配置BFD会话的远端标识符
[Huawei-bfd-session-1]commit #用于提交会话配置
[Huawei-bfd-session-1]di th
[V200R003C00]
#
bfd 1 bind peer-ip 1.1.1.2 source-ip 1.1.1.1
discriminator local 1
discriminator remote 2
commit
#
AR1上配置如上,AR2配置相反即可。
说明：配置在AR1上进行，AR2上配置有默认路由指向回来，要求访问AR2上的环回接口 8.8.8.8/32
BFD配置单臂Echo功能且联动静态路由
为了偷懒，我直接拿单跳检测的图来了。
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[Huawei]bfd #创建BFD配置视图
[Huawei-bfd]quit
[Huawei]bfd 2 bind peer-ip 2.2.2.2 interface GigabitEthernet0/0/1 one-arm-echo #配置echo功能
[Huawei-bfd-session-2]discriminator local 10 #配置BFD会话的本地标识符
Echo无需指定远端标识符，且采用Echo就是因为远端不支持，所以就算是指定了远端标识符，也没用。
[Huawei-bfd-session-2]commit #用于提交会话配置
[Huawei-bfd-session-2]quit
[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 g0/0/1 2.2.2.2 track bfd-session 2
#配置默认路由，且绑定BFD，若Echo功能无法建立，那么默认路由也不会出现在IP路由表中。
BFD多跳检测
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[AR1]dis current-configuration
[Huawei]bfd #创建BFD配置视图
[Huawei-bfd]quit
[Huawei]bfd 1 bind peer-ip 3.3.3.3 #配置BFD绑定远端IP地址
[Huawei-bfd-session-1]discriminator local 10 #配置BFD会话的本地标识符
[Huawei-bfd-session-1]discriminator remote 10 #配置BFD会话的本地标识符
[Huawei-bfd-session-1]commit #用于提交会话配置
注：无论中间采用静态,OSPF还是什么协议，能够保证去往对端的连通性即可。
BFD命令配置
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bfd bind peer-ip X.X.X.X source-ip X.X.X.Xauto
#用来创建静态标识符自协商BFD会话。
bfd one-arm-echo
#配置单臂回声功能的BFD会话。
default-ip-address
#配置BFD缺省组播地址。缺省情况下，组播缺省地址为224.0.0.184。
delay-up
#用来使能延迟BFD会话Up的功能。
detect-multiplier
#配置BFD会话的本地检测倍数。缺省情况下，BFD会话本地检测倍数为3。
discriminator#（鉴别器）
#用来配置静态BFD会话的本地标识符和远端标识符。
min-echo-rx-interval
#配置单臂回声功能的BFD报文的最小接收间隔。
multi-hop destination-port { 3784 | 4784 }
#用来配置多跳BFD会话的目的端口号。
#缺省情况下，使用3784作为多跳BFD会话报文的目的端口号。
peer-ip ttl
#配置BFD报文的生存时间。
/*缺省情况下，不配置BFD报文的生存时间，采用默认值。对于静态配置的BFD会话，单跳BFD报文的生存时间为255，多跳BFD报文的生存时间为254；对于动态建立的BFD会话，单跳BFD报文的生存时间为255，多跳BFD报文的生存时间为253。*/
process-interface-status
#用来配置当前BFD会话与绑定的接口进行状态联动。
snmp-agent bfd trap-interval
#用来设置发送Trap消息定时器的时间间隔。
#缺省情况下，发送Trap消息定时器的时间间隔是120秒。
snmp-agent trap enable feature-name bfd
#用来打开BFD模块的告警开关。
tos-exp
#用来设置BFD报文的优先级。缺省情况下，BFD报文的优先级是7。
track bfd session-name
#用来把BFD会话加入BFD组。
unlimited-negotiate
#用来使能组播BFD会话无条件协商功能。
NQA技术原理
NQA（Network Quality Analysis），NQA用于测量网络上运行的各类协议的性能，能够对网络丢包率，延时抖动，相应时间等情况进行统计，能够及时了解网络的性能状况。NQA通过发送测试报文，对网络性能或服务质量进行分析，为用户提供网络性能参数，如时延抖动、HTTP的总时延、通过DHCP获取IP地址的时延、TCP连接时延、FTP连接时延和文件传输速率等。
同时，NQA也是网络故障诊断和定位的有效工具。
NQA具有以下几个特点：
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支持多种测试类型
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传统的Ping功能是使用ICMP测试数据包在本端和指定目的端之间的往返时间。NQA是对Ping功能的扩展和增强，它提供了更多的功能。
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目前NQA支持11种测试类型：ICMP-echo、DHCP、DNS、FTP、HTTP、UDP-jitter、SNMP、TCP、UDP-echo、Voice和DLSw测试。
具体NQA详细测试过程及原理，可以点击链接看H3C关于NQA白皮书
配置命令如下：
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[Huawei]nqa test-instance Zhy 2020 #配置管理名称及实例名称（双ID）
[Huawei-nqa-Zhy-2020]test-type icmp #配置nqa测试类型
[Huawei-nqa-Zhy-2020]destination-address ipv4 12.1.1.2 #配置nqa测试目的地址（路由可达即可）
[Huawei-nqa-Zhy-2020]frequency 6 #配置nqa测试试例的测试周期
[Huawei-nqa-Zhy-2020]interval seconds 3 #配置nqa测试报文的发送间隔
[Huawei-nqa-Zhy-2020]timeout 2
[Huawei-nqa-Zhy-2020]probe-count 2 #配置一次测试的探针数
[Huawei-nqa-Zhy-2020]start now
[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.2 track nqa Zhy 2020
参考文档
1、华为HedEx文档- CE12800产品文档
2、HCIE路由交换学习指南
3、Yeslab 华为面试宝典
