基于BFD协议的链路故障检测模块的设计与实现

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1、分类号学号M201676170学校代码10487密级硕士学位论文基于BFD协议的链路故障检测模块的设计与实现学位申请人：张梦君学科专业：软件工程指导教师：任宏萍副教授答辩日期：2018.12.21AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTheDesignandImplementationofLinkFaultDetectionModuleBasedonBFDProtocolCandidate:ZhangMengjunMajor:SoftwareEn

2、gineeringSupervisor:Assoc.Prof.RenHongpingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaDecember,2018华中科技大学硕士学位论文摘要随着互联网的快速发展，在线聊天、多用户在线游戏的实时业务以及电子商务类的关键业务在互联网上广泛传播。这些业务对网络设备的可靠性提出了更高的要求。在这种情况下，双向转发检测（BFD）协议引起了许多网络设备商的关注。某通信公司根据BFD协议标准和市场需要提出了一种基于BFD协议的链路故障检测方案，以实现可靠的快速链路故障检测机制。本文基于

3、BFD协议的链路故障检测模块的设计和实现采用了自顶向下、逐层细化结构化程序设计方法，以BFD标准协议文档作为理论依据，在ComwareV7网络操作系统上实现了一种快速的链路故障检测功能。本文对链路故障检测模块的整体架构进行了分析，采用分布式模型对链路故障检测模块进行设计。讨论了其作为网络操作系统中新加的模块与外部模块的关系以及自身内部组件交互关系，并尽可能保持模块间的独立。同时将链路故障检测模块划分成命令配置、会话管理、定时器和收发报文四个子功能模块，并进行设计和实现。对链路故障检测模块进行了测试和分析，通过Wireshark抓包软件对链路抓包分析并人为制造网络故障，验证了链路故障检测

4、模块的基本功能。通过与其他应用协议联动测试，对比配置BFD功能和未配置BFD功能情况下发现故障的时间，验证利用链路故障检测模块能够达到20ms内检测出故障的要求。通过测试建立12K会话，验证了链路故障检测模块能够满足建立大规格会话的要求。本论文研究实现的基于BFD协议的链路故障检测模块符合BFD协议标准和初始需求，达到了电信运营商的测试标准以及大规格会话的性能要求。基于BFD协议的链路故障检测是路由器和交换机上的一项重要应用，有效的提升了整个网络的可用性和可靠性。关键词：BFD协议链路故障大规格会话毫秒级检测I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelo

5、pmentoftheInternet,real-timeservicessuchasonlinechat,videoon-demand,multi-useronlinegames,andkeyservicessuchase-commercearewidelyspreadontheInternet.Theseservicesputforwardhigherrequirementsforthereliabilityofnetworkdevices,whichneedtobeabletorecoverquicklyfromfailures.Inthiscase,BidirectionalFo

6、rwardingDetection(BFD)protocolhasattractedtheattentionofmanynetworkequipmentmanufacturers.AccordingtoBFDprotocolstandardandmarketdemand,acommunicationcompanyproposedalinkfaultdetectionschemebasedonBFDprotocoltorealizereliableandfastlinkfaultdetectionmechanism.Inthispaper,thedesignandimplementati

7、onofthelinkfaultdetectionmodulebasedonBFDprotocoladoptsthetop-down,layer-by-layerrefinementstructuredprogramdesignmethod,andtakestheBFDstandardprotocoldocumentasthetheoreticalbasistorealizeafastlinkfaultdetectionfunctiononCo