集中式路由体系结构是人们在控制与转发分离的基础上提出的一种新的体系结构，这种体系结构要求网络中设置集中控制部件，将控制功能从数据处理中分离出来，对逻辑以集中的方式进行处理。这样，既简化路由决策过程，又对减少路由器功能需求。但是集中式路由体系结构存在着一些不足，比如使用“Hello”机制进行故障检测不能够满足网络设备对快速感知链路故障的要求。BFD（双向转发检测）协议可以有效地解决上述问题。BFD是一个用来实现快速检测的协议，提供一种轻负荷、持续时间短的检测方式。与以往的其他链路状态检测机制相比，具有许多独到的优势。本文研究基于集中式路由体系结构下BFD协议软件的设计与实现。首先，简要介绍了BFD协议的工作模式、会话过程、报文格式以及BFD与其他控制协议的配合应用等。其次，介绍了集中式路由体系结构，指出了集中式路由体系结构中存在的一些不足。结合BFD协议的特点，提出了在集中式路由体系结构下使用BFD协议实现快速故障检测的办法。在基于OSPF协议域内集中控制路由体系结构下，设计和实现了BFD协议软件。首先，完成了系统总体架构设计。在Quagga软件上修改了原有OSPF协议的过程，将控制层面与数据层面分开，控制部件负责集中计算路由，而BFD协议主要运用在转发平面进行故障检测。其次，实现了BFD协议内部功能，包括BFD的会话建立、故障检测和定时器协商等。再次，完成了协议软件的实现，包括实现OSPF协议对BFD功能实体请求检测功能的调用，完成了BFD的注册、BFD的会话建立，并向BFD协议提供与接口相关的邻居信息，完成了OSPF与BFD的接口的交互。最后，对高负载下BFD协议的性能进行了初步研究，提出了解决链路拥塞、系统高负荷下BFD协议性能问题的初步思路。利用CORE网络仿真软件对BFD协议软件性能进行了测试。实验结果表明，通过使用BFD协议，大大缩短了OSPF协议的故障检测时间和路由收敛时间，并且在协议开销等各方面有着明显的优势，优化了路由性能。