BFD kontroluje ścieżki dostępu

Protokół IP z racji swojej konstrukcji nie jest przygotowany do wykrywania uszkodzeń występujących w odległych lub pośrednich segmentach połączenia sieciowego. Jednak w przypadku nowych aplikacji (np. VoIP) wczesne wykrywanie awarii połączeń (i przełączanie ruchu na zapasową ścieżkę dostępu) odgrywa istotną rolę. Stąd potrzeba opracowania protokołu, który może realizować takie zadania.

Protokół IP z racji swojej konstrukcji nie jest przygotowany do wykrywania uszkodzeń występujących w odległych lub pośrednich segmentach połączenia sieciowego. Jednak w przypadku nowych aplikacji (np. VoIP) wczesne wykrywanie awarii połączeń (i przełączanie ruchu na zapasową ścieżkę dostępu) odgrywa istotną rolę. Stąd potrzeba opracowania protokołu, który może realizować takie zadania.

BFD kontroluje ścieżki dostępu

BDF przełącza ścieżki dostępu

Takim właśnie rozwiązaniem jest protokół noszący nazwę Bidirectional Forwarding Detection (BFD), przezwyciężający istniejące do tej pory ograniczenia i pozwalający znacznie przyśpieszyć proces wykrywania błędów oraz odzyskiwania połączenia. BDF ma obecnie status wstępnego standardu IETF (draft). Rozwiązanie udostępnia prostą i abstrakcyjną metodę, która pozwala sprawdzać, czy połączenia oraz wspierające je systemy są w stanie obsługiwać ruch pakietów.

Ponieważ protokół BFD pracuje w oderwaniu od technologii transportujących pakiety, może wykrywać uszkodzenia występujące w wielu warstwach. Protokół można wykorzystywać do monitorowania poprawności pracy połączeń Ethernet, ścieżek opartych na technologii MPLS (Multi-protocol Label Switching), tuneli Generic Routing Encapsulation lub IPSec i każdego innego typu transportu danych.

BFD to nic innego jak szybko pracujący, autonomiczny protokół, podobny do rozwiązań używanych przez inne protokoły routingu (takie jak Open Shortest Path First lub Intermediate System-to-Intermediate System), które można kojarzyć z łączem, interfejsem, tunelem, marszrutą lub innym elementem sieciowym obsługującym ruch pakietów.

Systemy wspierające protokół BFD (np. bramy mediów i brzegowe) komunikują się ze sobą w określonych odstępach czasu (co kilka milisekund) i sprawdzają, czy sprzęgające je połączenie (lub połączenia) pracuje poprawnie.

Kiedy pracujący po drugiej stronie równoprawny system nie jest w stanie odebrać określonej liczby specjalnie skonfigurowanych pakietów, BDF zakłada, że monitorowana infrastruktura sieciowa (oprogramowanie lub sprzęt) uległa awarii. Pod pojęciem infrastruktura można rozumieć ścieżkę wykorzystującą technologię przełączania znaczników (MPLS), tunel lub sieć Ethernet opartą na przełączaniu pakietów.

Protokół BFD jest implementowany w modułach kontrolujących pracę routerów i innych systemów (np. bram mediów). Awarię połączenia wykrytą przez BFD można szybko usunąć, wykluczając z systemu uszkodzony element i zastępując go - w sposób niezauważalny dla użytkowników - elementem pracującym poprawnie.

Proste rozwiązanie

Protokół BFD jest na tyle prostym rozwiązaniem, że może wspierać aplikacje, w których nie można było do tej pory stosować mechanizmów wykrywających awarie. Dobrym przykładem mogą być aplikacje, w których brama mediów VoIP jest podłączona do sieci IP przez połączenia Ethernet oparte na przełączaniu pakietów.

W aplikacjach takich mamy najczęściej do czynienia z dwoma problemami:

1. Brama mediów nie jest w stanie nawiązać łączności z pracującym po drugiej stronie równorzędnym elementem, który jest z nią skojarzony na poziomie warstwy IP. W takich sytuacjach nie było do tej pory skutecznej metody, która pozwalałaby szybko wykrywać uszkodzenia występujące między bramą i komunikującymi się z nią brzegowymi routerami IP.

2. Sieci Ethernet nie dysponują mechanizmami, których można by użyć do powiadamiania hosta lub routera o tym, że w tej części sieci (opartej na przełączaniu pakietów) wystąpiła awaria. Nie trzeba nikomu udowadniać, że szybkie wykrywanie awarii połączeń odgrywa bardzo ważną rolę w sieciach VoIP. Jednak w sytuacji, w której przełączniki obsługujące pakiety VoIP są usytuowane między hostem a routerem, jest to bardzo trudne zadanie.

BFD - element bramy mediów

BFD jest na tyle prostym protokołem, że można go implementować w platformach zawierających bramy mediów. BFD wykrywa wtedy szybko uszkodzenia występujące między bramą a komunikującymi się z nią routerami brzegowymi.

Protokół monitoruje wtedy połączenia Ethernet i wykrywa awarie występujące w tym obszarze. W przypadku wystąpienia awarii, brama i brzegowy przełączają się na zapasową ścieżkę i aplikacja pracuje dalej. Jest to możliwe dzięki temu, że BFD uruchamia odpowiednie mechanizmy przełączania ścieżki na wszystkich systemach realizujących zadanie routingu pakietów i odpowiedzialnych za ich transport oraz tunelowanie.


TOP 200