ESNP LAB 笔记：配置静态BFD检测MPLS LDP LSP
一、BFD 简介
1.1 定义
BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）是一种通用、标准化、介质无关且协议无关的快速故障检测机制。与路由协议不同，BFD 本身并不负责邻居发现，也不参与业务流量的重路由，它的唯一作用是 快速检测转发通道是否正常。
它通过在设备之间建立轻量级的会话，并以极短的周期交换检测报文，实时监测 IP 网络中链路或转发路径的连通性。一旦在协商的检测时间内未收到对端报文，BFD 会立即判定通道故障，并将状态通知给上层应用（如 OSPF、BGP、MPLS 等），从而触发业务的快速收敛与切换，保障网络和业务的高可用性与连续性。
1.2 产生背景与目的
为降低链路或节点故障对业务的影响，网络设备需要快速检测邻居通信状态。然而：
硬件告警（如 SDH）虽能快速检测，但并非所有介质都支持；
路由协议的 Hello 报文检测速度较慢（通常大于 1 秒），高速环境下可能丢失大量数据；
Hello 机制无法覆盖所有场景（如静态路由、隧道）。
BFD 正是为解决以上问题而产生，能够跨介质、跨协议统一提供快速故障检测。
1.3 功能
对相邻设备的转发通道进行轻量、快速的连通性检测（接口、链路、隧道甚至设备故障）。
提供通用检测机制，可独立于具体的三层协议运行。
检测结果实时通告上层路由/转发协议，实现快速收敛。
1.4 受益
毫秒级故障检测（典型 3×100ms = 300ms），显著提升业务连续性。
覆盖物理链路、逻辑链路、隧道等多种场景。
可与 OSPF、BGP、MPLS LSP、静态路由等配合，提高网络可靠性。
二、BFD原理描述
2.1 BFD基本原理
BFD 在两台网络设备之间建立会话，用于检测双向转发路径的连通性，为上层应用（如路由协议、MPLS、静态路由等）提供快速故障感知能力。
BFD 本身不具备邻居发现功能，而是依赖上层应用告知对端邻居信息来建立会话。
会话建立后，双方周期性发送 BFD 控制报文。若在约定的检测时间内未收到对端报文，则判定该转发路径故障，并立即通知上层应用触发收敛或切换。
BFD 可以看作是操作系统为上层应用提供的一种“快速故障检测服务”。
上层应用（如 OSPF、IS-IS、BGP、静态路由、MPLS LSP）向 BFD 注册需求，指定检测的目标地址、检测周期等参数；
BFD 模块根据这些参数创建、维护或删除会话，并周期性交互检测报文；
检测结果实时通告给上层应用，使其能够在故障发生时立即采取保护或切换措施。
下面以OSPF与BFD联动为例，简单介绍BFD会话建立流程。
OSPF 与 BFD 联动的会话建立流程：
OSPF 邻居发现，两台设备通过 OSPF 的 Hello 报文机制建立邻居关系。
OSPF 通告邻居信息，OSPF 在邻居关系建立成功后，将对端的邻居信息（如源 IP、目的 IP）传递给 BFD。
BFD 会话建立，BFD 根据 OSPF 提供的邻居信息发起会话请求，建立 BFD 会话。
BFD 链路检测，会话建立后，BFD 周期性发送检测报文；一旦在约定时间内未收到对端响应，则判定链路故障，并立即通知 OSPF。OSPF 收到通知后会快速收敛，触发路由重计算或切换，保证业务不中断。
2.2 BFD单跳检测和多跳检测
在 IP 链路上可以建立 BFD 会话，利用 BFD 的检测机制对链路进行快速故障检测。BFD for IP 支持 IPv4 链路的单跳检测和多跳检测：
BFD 单跳检测（Single-hop BFD）
单跳检测用于两个 直连系统之间的 IP 连通性检测，这里的“一跳”指的是 IP 的一跳。在这种场景下，对于某一种给定的数据协议，在指定接口上只会建立 一个 BFD 会话。单跳检测常用于直连路由器之间的链路快速故障检测。BFD 多跳检测（Multi-hop BFD）
多跳检测用于检测两个系统之间 跨越多个路由跳数的任意路径的连通性。这些路径可能跨越很多中间设备，甚至在某些部分出现路径重叠。多跳检测常用于验证端到端的 IP 路由可达性（例如：PE–PE之间的转发路径），在隧道、VPN 等场景下尤其重要。
2.3 BFD会话建立
2.3.1 建立模式
BFD 会话双方在BFD会话建立阶段可处于 主动模式 和 被动模式：
主动模式：无论是否收到对端报文，都会主动发出 BFD 控制报文；
被动模式：只有在收到对端报文后才会回应；
👉 至少一方为主动模式，会话才能成功建立。
2.3.2 会话管理
BFD会话有四种状态：Down、Init、Up和AdminDown。会话状态变化通过BFD报文的State字段传递，系统根据自己本地的会话状态和接收到的对端BFD报文驱动状态改变。BFD状态机的建立和拆除都采用三次握手机制，以确保两端系统都能知道状态的变化。以BFD会话建立为例，简单介绍状态机的迁移过程。
DeviceA和DeviceB各自启动BFD状态机，初始状态为Down，发送状态为Down的BFD报文。对于静态配置BFD会话，报文中的Your Discriminator的值是用户指定的；对于动态创建BFD会话，Your Discriminator的值是0。
DeviceB收到状态为Down的BFD报文且已学习到Your Discriminator的值时，状态会切换至Init，并发送状态为Init的BFD报文。（DeviceB本地BFD状态为Init后，不再处理接收到的状态为Down的报文。）
DeviceA的BFD状态变化同DeviceB，DeviceA收到状态为Down的BFD报文且已学习到Your Discriminator的值时，会向DeviceB发送状态为Init的报文。
DeviceB收到状态为Init的BFD报文后，本地状态切换至Up。
DeviceA的BFD状态变化同DeviceB。
2.4 BFD检测机制
BFD 的核心机制是在两个系统之间建立会话，并沿它们之间的转发路径周期性发送 BFD 控制报文。如果一方在规定的检测时间内未收到对端报文，则判定该路径发生故障，并上报给上层应用，实现快速收敛。
报文封装与会话建立
BFD 控制报文封装在 UDP 报文中传送。在会话建立初期，双方系统通过交换控制报文协商必要参数，包括：会话标识符、最小收发报文间隔、本端 BFD 状态等。协商成功后，双方按照协商结果在路径上定时发送 BFD 控制报文。业务相关性
当 BFD 与不同的上层业务结合使用时，BFD 协商报文的发送路径会跟随业务指定的路径进行转发，而 BFD 检测报文则严格沿业务的实际转发路径传递，从而确保检测与业务一致。检测模式
BFD 的主要检测模式是 异步模式（Asynchronous Mode，UDP目的端口3784）。在该模式下，双方周期性互发控制报文，如果连续丢失若干个报文，会话即被判定为 Down。Echo 功能（辅助）
异步模式可结合 Echo 功能（UDP目的端口3785）。当启用 Echo 功能时，本地设备向对端发送 BFD Echo 报文，对端设备不处理该报文，而是通过转发面原路返回。若连续若干个 Echo 报文未返回，会话同样被判定为 Down。由于直接验证了转发路径，Echo 功能能更准确反映实际数据面状况，但仅适用于单跳检测。
2.5 BFD协议报文
🔑 BFD 报文关键字段
State (Sta)
表示本地 BFD 会话的状态。
取值：
0 = AdminDown（管理员关闭，会话不可用）
1 = Down（未建立，链路不可用）
2 = Init（正在初始化，尝试建立会话）
3 = Up（会话建立成功，链路正常）
👉 是 BFD 协商和检测的核心字段，直接反映会话状态。Detect Mult (Detection Multiplier)
检测倍数，用于计算 BFD 的超时时间。
检测时间 = Required Min RX Interval × Detect Mult。
例如：
Min RX = 100ms，Detect Mult = 3，则超时时间 = 300ms，如果 300ms 内没收到报文，就判定链路 Down。
👉 这是 BFD 快速检测的核心机制。My Discriminator / Your Discriminator
My Discriminator：本端唯一 ID（非 0），标识一个会话。
Your Discriminator：记录对端的 My Discriminator。
BFD 报文通过这两个字段实现 会话绑定，区分多个会话。
👉 类似于 TCP 的端口号，用来标识会话实例。Desired Min TX Interval / Required Min RX Interval
Desired Min TX Interval：本端期望的最小发送间隔。
Required Min RX Interval：本端能接受的最小接收间隔。
两端交换这两个参数后，协商出最终的报文发送周期。
👉 这是 BFD 协商检测速度的核心参数。P (Poll) / F (Final)
用于参数协商。
P=1：请求对端立即确认新的参数。
F=1：对端确认（回应 Poll）。
👉 相当于 TCP 的握手机制，保证参数协商一致。C (Control Plane Independent)
表示 BFD 是否依赖控制平面：
0：依赖控制平面，控制平面重启时 BFD 可能误判 Down。
对比本端与对端的C bit位，二者不都为1时，表示BFD报文在控制平面传输。这种情况下，GR期间BFD检测往往会误down，其结果是不可信的，业务不需要进行响应。
1：独立于控制平面，即使控制平面重启，BFD 检测仍然有效。
👉 对 GR（Graceful Restart） 场景特别关键。
对比本端与对端的C bit位，二者都为1时，表示发送系统的BFD实现不依赖于控制平面，BFD报文在转发平面传输，即使控制平面失效，BFD仍然能够起作用。这种情况下，GR期间BFD检测down是可信的，业务将响应down消息并改变拓扑和路由，避免流量丢失。
✨ 总结：
会话状态（State） → 直观反映链路是否 Up。
检测倍数（Detect Mult）+ Min RX → 控制检测超时，决定 BFD 反应速度。
Discriminator → 标识和绑定会话。
Poll/Final → 保证参数协商一致。
C 位 → 保证在控制平面故障时，转发检测仍然可靠。
三、BFD for LDP LSP
3.1 概述
在 LDP 中，LSR 通过周期性发送 Hello 消息来通告自身存在并维持与邻居的 Hello 邻接关系。每个邻居对应一个 Hello 保持定时器（Hello Hold Timer），当收到新的 Hello 消息时，该定时器被刷新。如果在保持定时器超时之前未收到邻居的 Hello，则认为邻接关系中断。
然而，这种基于定时器的机制存在局限性：
故障检测依赖定时器到期，收敛速度较慢（通常Hello Interval默认 5 秒、 Hold Timer默认 15 秒）；
当 LSR 之间通过二层设备互联时（例如交换机、环网），链路的物理断开并不会立刻反映到 LDP Hello 邻接关系上，导致无法快速发现链路故障。
因此，LDP Hello 机制更多用于 邻居发现与基本连通性维持，而不是快速故障检测。对于快速感知链路中断，通常需要依赖 BFD（Bidirectional Forwarding Detection） 等辅助机制。
3.2 BFD for LDP LSP
BFD for LDP LSP 是一种针对 LDP 建立的 LSP 的快速检测机制。它的作用是：
快速发现 LSP 故障：通过在入节点和出节点之间建立 BFD 会话，周期性发送 BFD 控制报文来检测链路状态。
检测方式：BFD 报文由源端沿着 LSP 转发至目的端，目的端收到后立即返回响应。源端通过是否按时收到响应来判断 LSP 是否正常。
快速收敛：一旦 BFD 检测到 LSP 故障，会立即将此信息上报给转发层，触发业务流量的快速切换。
保障业务：转发层会根据本地的备份路径选择策略（如备份 LSP、TE LSP、FRR 机制等），将业务流量切换到可用的备份通道，从而保证业务连续性和可靠性。
四、测试环境
4.1 测试拓扑
采用eNSP Pro （版本：V100R002C10）搭建测试环境，设备采用NE路由器模拟器。
MPLS相关配置参考之前的笔记。
4.2 LSP信息
MPLS/LDP基本配置完成后，LSP信息：
[PE1]dis mpls lspFlag after Out IF: (I) - RLFA Iterated LSP, (I*) - Normal and RLFA Iterated LSPFlag after LDP FRR: (L) - Logic FRR LSP -------------------------------------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP-------------------------------------------------------------------------------FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name1.1.1.1/32 3/NULL -/- 2.2.2.2/32 NULL/3 -/GE3/0/0 2.2.2.2/32 48000/3 -/GE3/0/0 3.3.3.3/32 NULL/48001 -/GE3/0/0 3.3.3.3/32 48001/48001 -/GE3/0/0 4.4.4.4/32 NULL/48002 -/GE3/0/0 4.4.4.4/32 48002/48002 -/GE3/0/0 [PE1][P1]dis mpls lspFlag after Out IF: (I) - RLFA Iterated LSP, (I*) - Normal and RLFA Iterated LSPFlag after LDP FRR: (L) - Logic FRR LSP -------------------------------------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP-------------------------------------------------------------------------------FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name1.1.1.1/32 NULL/3 -/GE3/0/0 1.1.1.1/32 48000/3 -/GE3/0/0 2.2.2.2/32 3/NULL -/- 3.3.3.3/32 NULL/3 -/GE3/0/1 3.3.3.3/32 48001/3 -/GE3/0/1 4.4.4.4/32 NULL/48002 -/GE3/0/1 4.4.4.4/32 48002/48002 -/GE3/0/1 [P1][P2]dis mpls lspFlag after Out IF: (I) - RLFA Iterated LSP, (I*) - Normal and RLFA Iterated LSPFlag after LDP FRR: (L) - Logic FRR LSP -------------------------------------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP-------------------------------------------------------------------------------FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name1.1.1.1/32 NULL/48000 -/GE3/0/1 1.1.1.1/32 48000/48000 -/GE3/0/1 2.2.2.2/32 NULL/3 -/GE3/0/1 2.2.2.2/32 48001/3 -/GE3/0/1 3.3.3.3/32 3/NULL -/- 4.4.4.4/32 NULL/3 -/GE3/0/2 4.4.4.4/32 48002/3 -/GE3/0/2 [P2][PE2]dis mpls lspFlag after Out IF: (I) - RLFA Iterated LSP, (I*) - Normal and RLFA Iterated LSPFlag after LDP FRR: (L) - Logic FRR LSP -------------------------------------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP-------------------------------------------------------------------------------FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name1.1.1.1/32 NULL/48000 -/GE3/0/2 1.1.1.1/32 48000/48000 -/GE3/0/2 2.2.2.2/32 NULL/48001 -/GE3/0/2 2.2.2.2/32 48001/48001 -/GE3/0/2 3.3.3.3/32 NULL/3 -/GE3/0/2 3.3.3.3/32 48002/3 -/GE3/0/2 4.4.4.4/32 3/NULL -/- [PE2]
五、配置静态BFD检测LDP LSP
5.1 配置步骤
1、在被检测链路两端节点上使能全局BFD能力
[PE1]bfd[PE2]bfd2、在Ingress上配置绑定到LDP LSP的BFD会话，发送报文的最小时间间隔是100毫秒，接收报文的最小时间间隔是100毫秒，并且能够修改端口状态表
PE1:
#bfd pe1tope2 bind ldp-lsp peer-ip 4.4.4.4 nexthop 192.168.12.2 interface GigabitEthernet3/0/0discriminator local 1discriminator remote 2min-tx-interval 100min-rx-interval 100process-pst#
peer-ip：指定BFD 会话绑定动态LSP的目的端IP 地址，必须是 MPLS LSR ID或LDP实例的LSRID
interface参数：可选参数，指定BFD绑定的出接口。当被检测的LSP出接口地址是借用的或者是被借用时，必须指定出接口。
discriminator：本端/远端标识符
process-pst：允许 BFD 会话状态改变时通告上层应用。如果允许BFD修改端口状态表PST(PortState Table)，当检测到BFD 会话状态变为down时，系统将更改PST中相应表项。缺省情况下，静态BFD会话未使能通告联动检测业务，可用undo process-pst命令恢复缺省配置
由于PE1的BFD有绑定相关LSP，此BFD session的down会导致对应LSP中断，从而加快LSP的故障检测。
3、在Egress上配置绑定到IP链路的BFD会话，用来将LDP LSP的故障通告给Ingress
PE2：
#bfd pe2tope1 bind peer-ip 1.1.1.1discriminator local 2discriminator remote 1min-tx-interval 100min-rx-interval 100#peer-ip：指定 BFD会话绑定的对端IP地址。如果只指定对端 IP 地址，则表示检测多跳链路。
由于PE2此BFD没有绑定相关LSP，此BFD session的down不会影响这一侧的LSP，但会导致PE1的BFD session down，从而影响PE1作为ingress的LSP。
5.2 配置结果
5.2.1 PE1
[PE1]dis bfd session all (w): State in WTR(*): State is invalid--------------------------------------------------------------------------------Local Remote PeerIpAddr State Type InterfaceName --------------------------------------------------------------------------------1 2 4.4.4.4 Up S_LDP_LSP GigabitEthernet3/0/0--------------------------------------------------------------------------------Total UP/DOWN Session Number : 1/0[PE1][PE1]dis bfd session all verbose (w): State in WTR(*): State is invalid--------------------------------------------------------------------------------State : Up Name : pe1tope2--------------------------------------------------------------------------------Local Discriminator : 1 Remote Discriminator : 2 Session Detect Mode : Asynchronous Mode Without Echo FunctionBFD Bind Type : LDP_LSP Bind Session Type : Static Bind Peer IP Address : 4.4.4.4 NextHop Ip Address : 192.168.12.2 Bind Interface : GigabitEthernet3/0/0 Tunnel ID : - FSM Board Id : 3 TOS-EXP : 7Min Tx Interval (ms) : 100 Min Rx Interval (ms) : 100 Actual Tx Interval (ms): 100 Actual Rx Interval (ms): 100 Local Detect Multi : 3 Detect Interval (ms) : 300 Echo Passive : Disable Acl Number : - Destination Port : 3784 TTL : 1 Proc Interface Status : Disable Process PST : Enable WTR Interval (ms) : - Config PST : Enable Active Multi : 3 Last Local Diagnostic : No DiagnosticBind Application : No Application BindSession TX TmrID : - Session Detect TmrID : - Session Init TmrID : - Session WTR TmrID : - Session Echo Tx TmrID : - Session Description : - Track Group Name : - --------------------------------------------------------------------------------Total UP/DOWN Session Number : 1/0
[PE1]dis bfd session all verbose :
会话基本信息
State : Up → 当前会话状态是 Up，说明 BFD 检测正常。
Name : pe1tope2 → 这是你在配置时起的会话名字。
会话标识
Local Discriminator : 1 / Remote Discriminator : 2
👉 本端 ID = 1，对端 ID = 2。用于唯一标识会话（两端要匹配）。会话类型
Session Detect Mode : Asynchronous Mode Without Echo Function
👉 表示使用 异步检测模式，不启用 Echo 功能。BFD Bind Type : LDP_LSP
👉 会话绑定在 LDP LSP 上。Bind Peer IP Address : 4.4.4.4
👉 这是 LSP 的 对端（PE2）的 LSR ID。NextHop IP Address : 192.168.12.2
👉 PE1 发送 BFD 报文时的 下一跳（P1 接口地址）。Bind Interface : GigabitEthernet3/0/0
👉 出接口。定时器参数
Min Tx Interval (ms) : 100 / Min Rx Interval (ms) : 100
👉 最小发送/接收间隔 100ms。Actual Tx Interval : 100 / Actual Rx Interval : 100
👉 实际使用值就是 100ms。Local Detect Multi : 3
👉 探测倍数（Detect Multiplier），表示允许连续 3 个周期没有收到 BFD 报文才判定会话 Down。Detect Interval (ms) : 300
👉 计算方式 =Min Rx Interval × Detect Multiplier = 100 × 3 = 300ms，即 300ms 内没收到报文就判定链路故障。其它字段
TTL : 1
👉 BFD 报文在 MPLS LSP 中传输时，TTL 设置为 1（控制报文只作用在 LSP 内）。Process PST : Enable / Config PST : Enable
Last Local Diagnostic : No Diagnostic
👉 没有检测到故障。✅ 总结：
这条会话就是在 PE1 与 PE2 的 LDP LSP 上运行的 BFD。
当前状态 Up，说明链路可达。
检测周期是 100ms，故障判定时间是 300ms。
一旦失败，PE1 会立即触发 PST，把业务流量切到备份 LSP。
5.2.2 PE2
[PE2]dis bfd session all(w): State in WTR(*): State is invalid--------------------------------------------------------------------------------Local Remote PeerIpAddr State Type InterfaceName --------------------------------------------------------------------------------2 1 1.1.1.1 Up S_IP_PEER - --------------------------------------------------------------------------------Total UP/DOWN Session Number : 1/0[PE2]dis bfd session all verbose (w): State in WTR(*): State is invalid--------------------------------------------------------------------------------(Multi Hop) State : Up Name : pe2tope1--------------------------------------------------------------------------------Local Discriminator : 2 Remote Discriminator : 1 Session Detect Mode : Asynchronous Mode Without Echo FunctionBFD Bind Type : Peer IP Address Bind Session Type : Static Bind Peer IP Address : 1.1.1.1 Bind Interface : - Track Interface : - FSM Board Id : 3 TOS-EXP : 7Min Tx Interval (ms) : 100 Min Rx Interval (ms) : 100 Actual Tx Interval (ms): 100 Actual Rx Interval (ms): 100 Local Detect Multi : 3 Detect Interval (ms) : 300 Echo Passive : Disable Acl Number : - Destination Port : 3784 TTL : 254 Proc Interface Status : Disable Process PST : Disable WTR Interval (ms) : - Config PST : Disable Active Multi : 3 Last Local Diagnostic : No DiagnosticBind Application : No Application BindSession TX TmrID : - Session Detect TmrID : - Session Init TmrID : - Session WTR TmrID : - Session Echo Tx TmrID : - Session Description : - Track Group Name : - --------------------------------------------------------------------------------Total UP/DOWN Session Number : 1/0这个很有意思，你这里 [PE2] 的会话显示和 [PE1] 有点不一样：
PE1 → 配置的是
bind ldp-lsp peer-ip 3.3.3.3
→ 所以它的 BFD Bind Type = LDP_LSP，并且通过 LDP FEC（目的 4.4.4.4）去匹配 LSP。
TTL = 1，因为是沿着 LSP 单跳传过去。
PE2 → 显示的是
Bind Type : Peer IP Address
→ 说明在 PE2 看来，这个会话是通过 对端的 Router-ID (1.1.1.1) 直接标识的，而不是通过本地 LSP 来绑定。
TTL = 254，也符合 多跳 BFD (Multi-Hop) 的特征。
为什么会这样？
本质上这是 对称的会话：
PE1 建立
bind ldp-lsp，告诉系统：我要监控“到 4.4.4.4 的 LSP”。对端 PE2 收到 BFD 控制报文以后，会用 源 IP 1.1.1.1 + UDP 3784 识别会话，就自动建立了一个 Peer IP Address 类型的会话。
所以 PE2 看到的绑定方式就是 “基于对端 IP (1.1.1.1)” 的，而不是通过本地 FEC/LSP 查表触发。
换句话说：主动发起端用 LSP 绑定，响应端只是看成一个普通的 peer-ip BFD 会话。
这就是为什么：
PE1 session →
BFD Bind Type : LDP_LSPPE2 session →
BFD Bind Type : Peer IP Address (Multi-Hop)
✅ 可以总结：
在发起端（PE1）：BFD 会话通过
bind ldp-lsp绑定到一条 LSP，BFD 报文被强制走该 LSP。在对端（PE2）：收到 BFD 报文后，不需要自己去查找 LSP，而是直接以报文中的源 IP = 1.1.1.1 建立会话，因此显示为 Peer IP Address 类型。
5.3 抓包信息
5.3.1 PE1发出的BFD报文
Frame 1: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits)
Ethernet II, Src: 38:32:47:11:03:00, Dst: 38:17:15:11:03:00
MultiProtocol Label Switching Header, Label: 48002, Exp: 7, S: 1, TTL: 2550000 1011 1011 1000 0010 .... .... .... = MPLS Label: 48002 (0x0bb82).... .... .... .... .... 111. .... .... = MPLS Experimental Bits: 7.... .... .... .... .... ...1 .... .... = MPLS Bottom Of Label Stack: 1.... .... .... .... .... .... 1111 1111 = MPLS TTL: 255
Internet Protocol Version 4, Src: 1.1.1.1, Dst: 127.192.7.2010100 .... = Version: 4.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)Differentiated Services Field: 0xe0 (DSCP: CS7, ECN: Not-ECT)Total Length: 52Identification: 0x0000 (0)000. .... = Flags: 0x0...0 0000 0000 0000 = Fragment Offset: 0Time to Live: 1[Expert Info (Note/Sequence): "Time To Live" only 1]["Time To Live" only 1][Severity level: Note][Group: Sequence]Protocol: UDP (17)Header Checksum: 0x2f4f [validation disabled][Header checksum status: Unverified]Source Address: 1.1.1.1Destination Address: 127.192.7.201[Stream index: 0]
User Datagram Protocol, Src Port: 49153, Dst Port: 3784Source Port: 49153Destination Port: 3784Length: 32Checksum: 0x0000 [zero-value ignored][Stream index: 0][Stream Packet Number: 1][Timestamps][Time since first frame: 0.000000000 seconds][Time since previous frame: 0.000000000 seconds]UDP payload (24 bytes)
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0000 = Diagnostic Code: No Diagnostic (0x00)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xc8, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 3 (= 300 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000001Your Discriminator: 0x00000002Desired Min TX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min RX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
1) 链路/封装层（以太 / MPLS / IP / UDP / BFD）
Ethernet II：正常二层封装（给出 MAC 源/目的）。
MPLS header
Label = 48002：这是用于转发该 BFD 控制包的 MPLS 标签，表明报文是沿某条 LSP/标签转发的。标签值本身是局部意义（取决于发送者/下游）。
Exp = 7：实验/服务质量字段（通常被映射为 CoS/PHB）。
S = 1：栈底位 = 1，说明这是标签栈的最底层标签（没有更内层标签）。
MPLS TTL = 255：MPLS 层 TTL 很大（一般用于确保 MPLS 域内转发，不会在中间减到 0）。
IP header
Src = 1.1.1.1，Dst = 127.192.7.201：BFD 控制包的 IP 源/目的地址。这里目的地址不是普通公网地址，可能是本地/特殊用途地址（某些实现把 BFD 控制/回送设置为回环或特定对端地址）；关键是两端对该目的/源的匹配要一致。
IP TTL = 1：IP 层 TTL = 1（注意：MPLS 封装下转发主要看 MPLS TTL；IP TTL=1 常见于一些控制探测封装以防止 IP 层被误转发，或用于 multi-hop/loop detection 策略）。
UDP
SrcPort = 49153, DstPort = 3784：BFD 控制消息使用 UDP/3784（标准端口）；源端口是临时端口。UDP 校验和为 0（抓包显示被忽略/零值），有些实现对 UDP checksum 处理不同，注意中间网络对 checksum 的要求。
BFD Control Message（payload）
Protocol Version = 1。
Session State = Up（值 3）：表明本端把会话视为
Up。Message Flags: Control Plane Independent = Set：表示 BFD 报文采用 Control-Plane-Independent 模式（即检测不依赖于路由控制面，仅依赖数据面转发）。
Detect Time Multiplier = 3：检测倍数（detect multiplier）。与 min-rx 相乘给出故障判定时间。
My Discriminator = 1 / Your Discriminator = 2：双方用以唯一标识会话的标识符（Discriminator），必须和对端看到的值对应。
Desired Min TX Interval = 100 ms / Required Min RX Interval = 100 ms：发送/接收的最小间隔为 100 毫秒。
Message Length = 24 bytes：符合基本 BFD 控制包长度。
2) 关键含义（一句话总结）
这是一个 被 MPLS 封装的 BFD 控制包（UDP/3784），沿某条 LSP（label 48002）转发，BFD 会话当前为 Up，两端约定最小发送/接收间隔为 100 ms、检测倍数为 3，即理论上 300 ms 内无报文则判会话 Down。Control-Plane-Independent 标志被置位，表明检测依赖数据面独立转发能力。
3) 与你现有配置/会话核对的检查项（实践要点）
当看到这种包时，建议分别在两端核对下面几项，确保会话和转发无异常：
Discriminator 匹配
抓包显示
My=1, Your=2，在对端抓包应看到相反（My=2, Your=1）。如果不匹配，会话无法建立/确认。
Interval / Detect 时间
Min Tx = 100 ms, Min Rx = 100 ms, Multiplier = 3→ 故障判定时间 = 300 ms。与
dis bfd session命令输出处的Actual Tx/Rx Interval、Detect Interval一致。目的/源 IP（Peer IP）是否正确
抓包的 IP 源/目需与配置/期望一致（如你配置的 peer-ip/LSR ID）。
若包的目的地址不是预期（特殊 127.* 地址或其它回送地址），确认这是设备实现的正常行为（多厂家实现细节不同）。
MPLS 标签与 LSP 对应性
Label = 48002 应与本端 LFIB/LSP 表中某条 LSP 的出标签或入标签相对应（或为对端为你分配的标签）。
确认此标签沿着期望的 LSP 转发（
dis mpls lsp/dis tunnel-info/dis fib等表项比对）。Control Plane Independent 标志
若置位，说明 BFD 依赖数据平面转发：若数据平面出问题（LSP 不通），BFD 能更快检测。
TTL 差异
MPLS TTL=255 与 IP TTL=1 的组合通常表明“在 MPLS 域内按标签转发，IP 层不期望被正常跨路由转发”。这是正常的控制/探测封装行为，但如果你在调试中看到 IP TTL 导致包被路由器 IP 层丢弃，要检查封装/转发策略。
UDP 目的端口 3784（标准 BFD）
确保中间设备没有对该端口过滤或做特殊处理。
5.3.2 PE2发出的BFD报文
抓包点（PE2-G3/0/2）。
Frame 2: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits)
Ethernet II, Src: 38:03:10:11:03:02, Dst: 38:38:50:11:03:02
MultiProtocol Label Switching Header, Label: 48000, Exp: 7, S: 1, TTL: 2550000 1011 1011 1000 0000 .... .... .... = MPLS Label: 48000 (0x0bb80).... .... .... .... .... 111. .... .... = MPLS Experimental Bits: 7.... .... .... .... .... ...1 .... .... = MPLS Bottom Of Label Stack: 1.... .... .... .... .... .... 1111 1111 = MPLS TTL: 255
Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.34.4, Dst: 1.1.1.10100 .... = Version: 4.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)Differentiated Services Field: 0xe0 (DSCP: CS7, ECN: Not-ECT)Total Length: 52Identification: 0x0000 (0)000. .... = Flags: 0x0...0 0000 0000 0000 = Fragment Offset: 0Time to Live: 254Protocol: UDP (17)Header Checksum: 0xd72a [validation disabled][Header checksum status: Unverified]Source Address: 192.168.34.4Destination Address: 1.1.1.1[Stream index: 1]
User Datagram Protocol, Src Port: 49154, Dst Port: 3784Source Port: 49154Destination Port: 3784Length: 32Checksum: 0x0000 [zero-value ignored][Stream index: 1][Stream Packet Number: 1][Timestamps]UDP payload (24 bytes)
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0000 = Diagnostic Code: No Diagnostic (0x00)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xc8, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 3 (= 300 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000002Your Discriminator: 0x00000001Desired Min TX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min RX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
首先封装为源/目地址为：192.168.34.4/1.1.1.1，然后在FIB表中，去往1.1.1.1的路由迭代到了相应LSP。
PE2 经由其到 PE1 的 LSP 发出的 BFD Control（UDP dst 3784），外层 MPLS 标签为
48000，BFD 字段My/Your Disc = 2/1、MinTx/MinRx = 100 ms、Detect Mult = 3，与 PE2 的 BFD 会话配置 / 状态一致 —— 它是对 PE1 那端 BFD 报文的对等回复（方向相反）。
5.3.3 BFD会话建立阶段抓包
抓包点：PE1-G3/0/0
测试方法：将P1-G3/0/1执行shutdown/udo shutdown。
抓包信息：
Frame 72，PE2发Down报文，由于抓包点是PE1，收到的是已经pop mpls label的报文。
Frame 72: 66 bytes on wire (528 bits), 66 bytes captured (528 bits)
Ethernet II, Src: 38:41:38:11:03:00, Dst: 38:33:72:11:03:00
Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.34.4, Dst: 1.1.1.1
User Datagram Protocol, Src Port: 49154, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)01.. .... = Session State: Down (0x1)Message Flags: 0x48, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 50 (= 100100 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000002Your Discriminator: 0x00000001Desired Min TX Interval: 2002 ms (2002000 us)Required Min RX Interval: 2002 ms (2002000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
Fram73，PE1收到PE2发送的Down报文后，在Your Discriminator为自己的标识，转为init，并发送Init报文。
Frame 73: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits)
Ethernet II, Src: 38:33:72:11:03:00, Dst: 38:41:38:11:03:00
MultiProtocol Label Switching Header, Label: 48006, Exp: 7, S: 1, TTL: 255
Internet Protocol Version 4, Src: 1.1.1.1, Dst: 127.19.190.172
User Datagram Protocol, Src Port: 49153, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)10.. .... = Session State: Init (0x2)Message Flags: 0x88, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 50 (= 50000 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000001Your Discriminator: 0x00000002Desired Min TX Interval: 1000 ms (1000000 us)Required Min RX Interval: 1000 ms (1000000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
Frame 74，PE2收到PE1发送的Init报文后，转为Up，并发送Up报文。
Frame 75: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits)
Ethernet II, Src: 38:33:72:11:03:00, Dst: 38:41:38:11:03:00
MultiProtocol Label Switching Header, Label: 48006, Exp: 7, S: 1, TTL: 255
Internet Protocol Version 4, Src: 1.1.1.1, Dst: 127.19.190.172
User Datagram Protocol, Src Port: 49153, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xc8, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 50 (= 50000 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000001Your Discriminator: 0x00000002Desired Min TX Interval: 1000 ms (1000000 us)Required Min RX Interval: 1000 ms (1000000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
Frame 75，PE1收到PE2发送的Up报文后，转为Up状态，并发送Up报文。
Frame 75: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits)
Ethernet II, Src: 38:33:72:11:03:00, Dst: 38:41:38:11:03:00
MultiProtocol Label Switching Header, Label: 48006, Exp: 7, S: 1, TTL: 255
Internet Protocol Version 4, Src: 1.1.1.1, Dst: 127.19.190.172
User Datagram Protocol, Src Port: 49153, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xc8, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 50 (= 50000 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000001Your Discriminator: 0x00000002Desired Min TX Interval: 1000 ms (1000000 us)Required Min RX Interval: 1000 ms (1000000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
注意，此时双方的发送/接收时间周期都没有进行协商。
Frame 86，PE2发送了自己的发送/接收时间周期给PE1，进行协商，注意Flags变化。
Frame 86: 66 bytes on wire (528 bits), 66 bytes captured (528 bits)
Ethernet II, Src: 38:41:38:11:03:00, Dst: 38:33:72:11:03:00
Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.34.4, Dst: 1.1.1.1
User Datagram Protocol, Src Port: 49154, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xe8, Poll: Set, Control Plane Independent: Set1... .. = Poll: Set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 3 (= 300 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000002Your Discriminator: 0x00000001Desired Min TX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min RX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
Frame 119，PE1发送了自己的发送/接收时间周期给PE2，进行协商，注意Flags变化。
Frame 119: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits)
Ethernet II, Src: 38:33:72:11:03:00, Dst: 38:41:38:11:03:00
MultiProtocol Label Switching Header, Label: 48006, Exp: 7, S: 1, TTL: 255
Internet Protocol Version 4, Src: 1.1.1.1, Dst: 127.19.190.172
User Datagram Protocol, Src Port: 49153, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xe8, Poll: Set, Control Plane Independent: Set1... .. = Poll: Set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 3 (= 300 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000001Your Discriminator: 0x00000002Desired Min TX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min RX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
最终，正常情况下，双方安装协商一致的参数，进行报文发送。
PE1发送检测控制报文给PE2：
Frame 274: 70 bytes on wire (560 bits), 70 bytes captured (560 bits)
Ethernet II, Src: 38:33:72:11:03:00, Dst: 38:41:38:11:03:00
MultiProtocol Label Switching Header, Label: 48006, Exp: 7, S: 1, TTL: 255
Internet Protocol Version 4, Src: 1.1.1.1, Dst: 127.19.190.172
User Datagram Protocol, Src Port: 49153, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xc8, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 3 (= 300 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000001Your Discriminator: 0x00000002Desired Min TX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min RX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
PE2发送检测控制报文给PE1：
Frame 275: 66 bytes on wire (528 bits), 66 bytes captured (528 bits)
Ethernet II, Src: 38:41:38:11:03:00, Dst: 38:33:72:11:03:00
Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.34.4, Dst: 1.1.1.1
User Datagram Protocol, Src Port: 49154, Dst Port: 3784
BFD Control message001. .... = Protocol Version: 1...0 0001 = Diagnostic Code: Control Detection Time Expired (0x01)11.. .... = Session State: Up (0x3)Message Flags: 0xc8, Control Plane Independent: Set0... .. = Poll: Not set.0.. .. = Final: Not set..1. .. = Control Plane Independent: Set...0 .. = Authentication Present: Not set.... 0. = Demand: Not set.... .0 = Multipoint: Not setDetect Time Multiplier: 3 (= 300 ms Detection time)Message Length: 24 bytesMy Discriminator: 0x00000002Your Discriminator: 0x00000001Desired Min TX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min RX Interval: 100 ms (100000 us)Required Min Echo Interval: 0 ms (0 us)
Kimi分析总结：
（wireshark通过bfd协议过滤，把bfd报文导出为txt文件，上传给kimi解析，所有帧号/时间和上面截图不一致。）
这段 BFD 报文序列完整记录了 双向转发检测（BFD）会话从 Down → Init → Up 的完整建立过程，并进入稳定保活阶段。以下是对整个过程的详细分析与归纳总结：
🔍 一、基础信息概览
项目 内容说明 协议版本 BFD v1（Protocol Version: 1） 诊断码 所有报文均为 Control Detection Time Expired（0x01）状态变化 Down → Init → Up（最终稳定在 Up 状态） 链路类型 MPLS 网络承载（可见 MPLS Header，Label=48006） 通信双方 192.168.34.4 ↔ 1.1.1.1（UDP 3784 端口） 控制面独立 所有报文均设置 Control Plane Independent标志位，说明 BFD 不依赖控制面🧭 二、BFD 状态机演进过程
帧号 时间（秒） 源地址 状态（State） 说明 1 0.000000 192.168.34.4 Down 启动会话，发送 Down 状态报文 2 0.016510 1.1.1.1 Init 对端回应 Init，表示已收到 Down 3 0.100249 192.168.34.4 Up 本地状态转为 Up，会话建立完成 4 0.203719 1.1.1.1 Up 对端也转为 Up，双向 Up 完成 ✅ 结论：BFD 会话在 约 200ms 内完成建立，符合 BFD 快速检测的设计目标。
⚙️ 三、关键参数分析
1. 检测时间（Detect Time）变化
初始阶段：
Detect Time Multiplier = 50
Desired Min TX Interval = 2002ms
检测时间 ≈ 100 秒（非常宽松，用于初始握手）
稳定阶段：
Detect Time Multiplier = 3
Desired Min TX Interval = 100ms
检测时间 ≈ 300ms（快速检测链路故障）
✅ 说明：BFD 在握手完成后自动切换为高频心跳 + 短检测时间，实现毫秒级故障检测。
2. ** discriminator（会话标识符）**
192.168.34.4 使用
My Discriminator = 0x000000021.1.1.1 使用
My Discriminator = 0x00000001✅ 双方互相识别对方的 discriminator，确保会话唯一性。
3. Poll/Final 机制（参数协商
多次出现 Poll (P) 位 = 1 和 Final (F) 位 = 1
表示双方在动态协商检测参数（如 TX/RX Interval、Multiplier）
✅ 这是 BFD 标准行为，用于参数同步与确认。
🧪 四、行为特征总结
特征点 表现说明 ✅ 快速建立 200ms 内完成 Down → Up 状态机转换 ✅ 高频心跳 稳定后每 100ms 发送一次报文 ✅ 毫秒级检测 检测时间 300ms，满足电信级保护倒换要求（<1s） ✅ 控制面独立 所有报文设置 Control Plane Independent，BFD 不依赖路由协议✅ MPLS 支持 报文封装在 MPLS 中，说明 BFD 用于检测 MPLS LSP 或 PW 的连通性 ✅ 参数协商完整 使用 Poll/Final 机制完成参数同步，无冲突或异常
✅ 五、结论
这是一个标准、健康、高效的 BFD 会话建立过程，完全符合 RFC 5880 规范，适用于：
MPLS 网络中的 LSP 保护
电信级链路故障检测（<500ms）
控制面独立场景（如 Segment Routing、L2VPN、PWE3）