PTN原理及测试PTN原理——OAM
PTN 中OAM功能
?等效于MSTP的开销字节及相关解释功能,主要用于网络、业务的连接维护、故障管理、性能管理、定时传递、保护倒换、以及为控制/管理平面提供数据通道等?PTN的OAM可以分为几个层次:
–MPLS-TP OAM
?PW层(TMC层)OAM
?LSP 隧道层(TMP层)OAM
?LSP段层(TMS层)OAM
–以太网OAM
?链路级以太网OAM技术
?网络级以太网OAM技术
OAM的分段机制
OAM相关术语
?MPLS-TP遵循的OAM标准-G.8114、Y.1731?ME、MEG、MEP 和MIP 术语定义
–Maintenance Entity(ME)-管理实体:一个需要管理
的实体,在T-MPLS 中,基本的ME 是T-MPLS 路径
–ME Group(MEG)-管理实体组
–MEG End Point(MEP):MEG 的端点,生成和终结
OAM 分组。
–MEG Intermediate Point(MIP):MEG 的中间节点,
不能生成OAM 分组,但能够对某些OAM 分组选择特定
的动作。MEP 和MIP 由管理平面或控制平面指定。
–MEL-MEG Level:8个级别:0-7,在MEG嵌套情况
下,不同的MEG使用不同的level来区别各自的OAM帧,每个MEP产生和处理MEL=0的OAM帧,为了区分嵌套
MEG中的OAM帧,每个MEP在转发OAM时,都会做如
下操作:在源方向将MEL值+1,在宿方向将MEL值-
1。若接收的OAM帧MEL=7,则将此包丢弃
OAM帧格式
OAM帧格式字段解释
?Labl_14:20 位标记值,值为14,表示OAM 标记?MEL:3 位MEL,范围为0-7
?S:1 位S 位,值为1。表示是标记栈底部
?TTL:8 位TTL 值,取值为1 或MEP 到指定MIP 的跳数+1?Function Type:8 位OAM 功能类型
?部分OAM PDU 需要指定目标MEP 或MIP,即MEP 或MIP 标识
–48 位MAC 地址
–13 位MEG ID 和13 位MEP/MIP ID;
–128 位IPV6 地址
Function Type类型(常用)
OAM类型介绍
?OAM分类
?故障检测
–CC、AIS、RDI、LB、LCK、TST、CSF ?性能检测
–LM、DM
?其他功能
–APS、SCC、MCC、SSM
OAM类型介绍-CV
?CC-Continuity and Connectivity Check
?可用于故障管理,性能监控,保护倒换。检测相同MEG域内任意一对MEP间的信号连续性
?传送CC信息的帧是CV帧,其主要参数有:–MEG ID
–本身MEP ID
–所有目标MEP ID
3.3ms/10ms/100ms/1s
–发送周期:
CV实际抓帧图
?01 00 000055 66:目的MAC
?00 00000077 88: 源MAC
?88 47:TMPLS标识符
?00 00E103:OAM标签——E:标签值14;1:S 标识,栈底
?01018100:01:CV帧;01:version1;81:10000001,1表示RDI指示,001表示发生周期为3.3ms
CC帧产生的告警
MEP对接收的CV帧进行如下故障判断,且对收到不匹配的CC消息必须上报:
1)如果在3.5倍发送周期内未收到对端MEP的CV 帧,则产生LOC(Loss of Continuity)。2)如果CV帧的MEL级别低于自身的级别,则产生Unexpected MEG Level告警。
3)如果MEL匹配,但是MEG ID不匹配,则产生Mismerge告警。
4)如果MEL和MEG ID都匹配,但是MEP ID不匹配,则产生Unexpected MEP告警。
5)如果MEL,MEG ID和MEP ID都匹配,但是发送周期不匹配,则产生Unexpected Period告警。
OAM类型介绍-AIS、LB、LCK ?AIS:Alarm Indication Signal
–在服务层检测到故障时,通知客户层
–使用FDI帧传送
–发送周期:1s
–在3.5倍的接收周期内未再收到AIS消息,清除AIS告警
?LB:LoopBack
–环回功能。MEP 是环回请求分组的发起点,环回的执行点可以是MEP或者MIP
–用于验证MEP之间或者MEP和MIP之间的连接性
–在MEP之间进行双向的在线或非在线的诊断,测试带宽吞吐量,比特误码率等
–LB请求帧简称LBM,应答帧简称LBR,除了OpCode域设为LBR类型外,其余的域都从LBM帧进行拷贝
?LCK:Lock
–用于通知对端MEP,本端MEP出于管理上的需要,已经将正常业务中断
–对端MEP 可以判断业务中断是预知的,还是由于故障引起的
OAM类型介绍-TST、CSF、LM、DM ?TST:Test
–一个MEP向另一个MEP发送的测试请求信号
–单方向的在线或非在线的诊断测试
–与LB的区别
?CSF:ClientSignalFail
–通告远端,本端出现入口客户信号失效
?LM: Frame Loss Measurement
–用于测量从一个MEP到另一个MEP 的单向或双向丢失率
–采用CV帧来测试
–SD:性能劣化,精度达到百分之一
?DM:Packet Delay and Packet Delay Variation Measurement
–用于测量从一个MEP 到另一个MEP 的分组传送时延和时延变化–单向:收发两端时钟同步,源端发送DM帧,宿端在收到DM帧时计算单向时延,使用1DM帧测试
–双向:源端发送DM请求帧,宿端在收到DM时回送DM响应帧给源端,源端在收到响应的DM帧后计算双向时延,使用DMM和DMR
OAM类型介绍-APS、MCC、SCC、SSM ?APS : Automatic Protection Switching
–由G.8131/G.8132定义,发送APS帧
?MCC: Management Communication Channel
–发送MCC管理通道信息,TMS层
?SCC:SignallingCommunicationChannel –用于一个MEP向对等MEP发送控制平面信息?SSM:SynchronisationStatusMessage –由G.8261定义,发送SSM帧
以太网OAM
?以太网最初为局域网而设计,由于局域网本身已具备较高的可靠性和稳定性,因此在设计以太网之初并未建立管理维护的机制
?相对于局域网,城域网和广域网在链路长度和网络规模上都迅速扩大,于是有效管理维护机制的缺乏,已成为以太网技术在城域网和广域网应用的严重障碍
?在以太网上实现OAM 机制成为必然的发展趋势。以太网OAM 技术可以有效提高对以太网的管理和维护能力,保障网络的稳定运行
以太网OAM分级
?接入链路级以太网OAM 技术:多应用于网络的PE 设备—CE 设备—用户设备之间(也叫最后一公里)的以太网物理链路,用于监测用户网络与运营商网络之间的链路状态,典型协议为EFM OAM 协议。标准IEEE802.3ah
?网络级以太网OAM 技术:多应用于网络的接入汇聚层,用于监测整个网络的连通性、定位网络的连通性故障,典型协议为CFD 协议。标准:IEEE802.3ag、ITU-T Y.1731
以太网OAM 技术分级实现
典型的以太网OAM 协议
EFM OAM 技术实现
?OAM 实体:使能了EFM OAM 功能的端口称为EFM OAM 实体,简称OAM 实体
?协议报文:EFM OAM 工作在数据链路层,其协议报文被称为OAMPDU。EFM OAM 就是通过设备之间定时交互OAMPDU 来报告链路状态,使网络管理员能够对网络进行有效的管理,OAMPDU帧格式如下图:
OAMPDU 重要字段含义
下表所示