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Multipoint BFD（M-BFD)
一、概述
M-BFD是在最新的RFC8562（Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for Multipoint Networks，2019年4月Release）中定義，針對多點(diǎn)或組播網(wǎng)絡(luò )中的一種特殊應用，它和傳統BFD的雙向檢測是有“沖突”的，因為多點(diǎn)傳輸本質(zhì)上是單向的，僅僅是為了驗證單向連接的連通性，在RFC8562中定義了兩種角色：Head和Tail，對于BFD報文，Head端上的MEP只發(fā)不收，而Tail端的MEP只收不發(fā)，協(xié)議的本質(zhì)是只為了檢測Head–>Tail的單向的連通性，如下圖所示，BFD的報文只會(huì )從Head發(fā)向Tail，只在Tail檢測Head到Tail的連通性，Head不需要知道Tail是否丟失。
Head端MEP不運行狀態(tài)機，它的狀態(tài)依靠管理員配置維護，只有Up一種狀態(tài)，用戶(hù)可通過(guò)BFD報文通告遠端Tail本地狀Up,Down,AdminDown；而Tail狀態(tài)機相對RFC5880也較為簡(jiǎn)單，沒(méi)有INIT狀態(tài)，只有Down、UP兩種狀態(tài)，其狀態(tài)機如下：
在時(shí)間協(xié)商方面，其原理和RFC5880定義的基本是一樣的，在Head端由于只發(fā)不收故本地RequiredMinRxInterval = 0，DesiredMinTxInterval ！=0為期望發(fā)送報文間隔，而Tail只收不發(fā)故本RequiredMinRxInterval != 0為期望接收間隔，DesiredMinTxInterval ==0；當Head期望發(fā)送的時(shí)間間隔發(fā)生變化，也會(huì )發(fā)P請求修改，Tail端不需要回F，直接修改ActualRxInterval= DesiredMinTxInterval
（報文），而在故障檢測方面，Tail端的故障檢測時(shí)間DetecTime = ActualRxInterval * DetectMult（報文），每當收到BFD控制報文時(shí)，就會(huì )重置檢測時(shí)間DetecTime ，并保持會(huì )話(huà)UP狀態(tài)。如果在檢測時(shí)間內沒(méi)有收到BFD控制報文，即DetecTime減為0時(shí)，BFD會(huì )話(huà)會(huì )遷移到DOWN狀態(tài)，并產(chǎn)生dLoc,通知該會(huì )話(huà)所服務(wù)的上層應用發(fā)生故障，由上層應用采取相應的保護措施。
二、RFC8563
RFC8563（Bidirectional Forwarding Detection (BFD) Multipoint Active Tails，2019年4月Release）是對RFC8562的一個(gè)補充，在某些特定的應用中，Head可能需要獲取各個(gè)Tail的連接情況而引入的標準，總共有三種方法：
Tail當檢測到fail時(shí)，主動(dòng)發(fā)送單播BFD給Client告知;
Head 偶爾發(fā)送Poll（仍為組播）查詢(xún)所有Tail，Tail回復單播Final告知;
Client主動(dòng)發(fā)送Poll到Tail（單播）查詢(xún)指定Tail狀態(tài)，Tail回復單播Final告知。
在RFC8563中對Head定義了兩個(gè)角色MultipointClient和MultipointHead，MultipointHead承擔head公共的一個(gè)角色，它承擔向Tail發(fā)送定時(shí)發(fā)送BFD Hello報文，同時(shí)也可以按需發(fā)送Multipoint Poll sequence的報文，對接收到的BFD根據YourDisc查到得到LMEP，其LMEP配置的角色是MultipointHead，然后根據BFD中攜帶的MYDisc查找得到RMEP，其RMEP配置的角色為MultipointClient。為了查詢(xún)遠端Tail的狀態(tài)，在RFC8563中可通過(guò)MultipointHead發(fā)送P輪詢(xún)（組播）遠端Tail的狀態(tài)，遠端Tail收到P之后會(huì )將P清為0 ，F置為1，并通過(guò)反向路徑進(jìn)行回復；如果Client需要單獨查詢(xún)遠端某個(gè)Tail信息時(shí)，可發(fā)送單播BFD 置P為1查詢(xún)對應的遠端Tail，遠端Tail收到P之后會(huì )將P清為0 ，F置為1，并通過(guò)反向路徑進(jìn)行回復。
1.狀態(tài)機
Head或Client同樣沒(méi)有狀態(tài)機的概念，Tail的狀態(tài)機同RFC8562。
2. 時(shí)間協(xié)商
Tail端的故障檢測和RFC5862是一樣的；而Head或Client端只是為了查詢(xún)狀態(tài)，也不需要時(shí)間協(xié)
商。
3. 故障檢測
a.Tail故障檢測
Tail端的故障檢測和RFC8562是一樣的。
b.Client故障檢測
當Client發(fā)送P包是目的是對某個(gè)Tail查詢(xún)狀態(tài)，其DetectTime = bfd.detectMult * actualTxInterval;而當Head統一向所有Tail發(fā)送P時(shí)，Client上DetectTime 大于或等bfd.RequiredMinRxInteral時(shí)間，或者遠大于這個(gè)時(shí)間，以保證報文能走一圈的時(shí)間；但是如果detecTime超時(shí)后沒(méi)有收到回復，只表示本次查詢(xún)失敗，不代表Tail沒(méi)有收到Head的報文。所以對于Client端MEP而言，不存在故障檢測一說(shuō)，它只是作為Client會(huì )記錄或查詢(xún)遠端Tail的狀態(tài)信息。
三、應用
如下是華為NE40交換機中部署BFD for組播VPLS可以對組播VPLS鏈路進(jìn)行檢測的一種典型應用，當鏈路或中間節點(diǎn)故障時(shí)，葉子節點(diǎn)上BFD能夠快速感知，并觸發(fā)保護組切換到備份組播隧道上接收流量，從而滿(mǎn)足用戶(hù)對于組播業(yè)務(wù)的可靠性需求。
如上圖所示，當鏈路1（AC鏈路）發(fā)生故障時(shí)，根節點(diǎn)上BFD感知到接口Down，立即停止發(fā)送BFD報文，所有葉子節點(diǎn)收不到BFD報文上報Down，觸發(fā)保護組切換到備份組播隧道上接收流量；當節點(diǎn)2、鏈路3、節點(diǎn)4、鏈路5故障時(shí)，葉子節點(diǎn)收不到BFD報文上報Down，觸發(fā)保護組切換到備份組播隧道上接收流量。故障恢復后，BFD重新建立，葉子節點(diǎn)感知故障恢復后，回切到主路徑接收組播數據。