雙向轉發檢測協議BFD(Bidirectional Forwarding Detection，雙向轉發檢測)協議提供一種輕負載、快速檢測網絡設備之間轉發路徑連通狀態的方法。協議鄰居通過該方式可以快速檢測到轉發路徑的連通故障，加快啟用備份轉發路徑，提升現有網絡的穩定性。

BFD 提供的檢測機制與所應用的接口介質類型、封裝格式、以及關聯的上層協議如OSPF①、BGP②、RIP③等無關。BFD在兩臺路由器之間建立會話，通過快速發送檢測故障消息給正在運行的路由協議，以觸發路由協議重新計算路由表，大大減少整個網絡的收斂時間。BFD本身沒有發現鄰居的能力，需要上層協議通知與哪個鄰居建立會話。

圖1 BFD建立流程圖

如上圖所示，假設兩臺路由器通過一臺二層交換機相連，兩臺路由器同時運行OSPF和BFD。BFD會話的建立過程如下:

第1步:OSPF發現鄰居后并與鄰居建立連接

第2步:OSPF通知BFD與該鄰居建立會話

第3步:BFD與該鄰居建立起會話

BFD使用三次握手的機制來建立會話，發送方在發送BFD控制報文時會在Sta字段填入本地當前的會話狀態，接收方根據收到的BFD控制報文的Sta字段以及本地當前會話狀態來進行狀態機的遷移，建立會話。如下圖：

圖2 BFD建立會話連接建立

路由器1和路由器2的BFD與上層應用聯動之后，分別發送狀態為DOWN的BFD控制報文。

路由器2收到對端狀態為DOWN的BFD控制報文后，本地會話狀態由DOWN遷移到INIT，隨后發送的BFD控制報文中將Sta字段填為2表明會話狀態為INIT。路由器1的BFD狀態變化同路由器2。

路由器1收到對端狀態為INIT的BFD控制報文后，本地會話狀態由INIT遷移到UP，隨后發送的BFD控制報文中將Sta字段填為3表明會話狀態為UP。路由器2的BFD狀態變化同路由器1。

之后BFD雙方狀態都為UP，會話成功建立并開始檢測鏈路狀態。

圖3網絡故障處理流程圖

圖3顯示BFD會話檢測到故障后的處理過程:

第1步: 路由器1與交換機之間的鏈路通信發生故障

第2步: 路由器1和路由器2之間的BFD會話檢測到故障

第3步:BFD通知本地運行的OSPF到鄰居的轉發路徑發生故障

第4步:OSPF進行鄰居Down過程的處理，如果存在備份轉發路徑那么將進行協議收斂，從而啟用備份轉發路徑。

結束語：雙向轉發檢測協議（BFD）提供了一種快速故障檢測機制。使得網絡出現故障的時候可以快速的檢測到，并且迅速的通過切換到備用的路徑，以保證網絡系統的可靠性。大大提升了網絡設備的可用性，方便了用戶的使用。銳捷網絡云架構網絡核心交換機RG-N18000系列支持BFD功能，滿足企業網和運營商客戶對核心高穩定性的需求。

① OSPF：Open Shortest Path First,開放式最短路徑優先

② BGP：Border Gateway Protocol,邊界網關協議

③ RIP：Routing Information Protocol,路由信息協議