OAM技术和测试

PTNOAM技术和测试H-OptelVerifyDepartmentTangJun2010.8OperationsAdministrationMaintenancePTNOAM特性概述MSS20&30支持下列OAM特性：链路层：ETHLinklayerOAM，简称EFM（EthernetintheFirstMile）业务层：ETHServiceOAM，简称CFM（ConnectirityFaultManagement）承载层：MPLS-TPOAM，包括PW层OAM、LSP层OAM、Section层OAM各种OAM的应用场景图示如下:承载层OAM(MPLSOAM)PTN业务层OAM(ETHServiceOAM)CECEPTNPTN链路层OAM(ETHLinkOAM)链路层OAM(ETHLinkOAM)ETHETH目录技术标准EFMCFMMPLS-TPOAMOAM技术标准以太网链路OAMIEEE802.3ahClause57以太网业务OAMIEEE802.1agCFMITU-TY.1731传输层MPLS-TPOAMITU-TG.8114目录技术标准EFMCFMMPLS-TPOAMEFM背景传统以太网的优势：性价比高易安装，应用广泛扩展性强可靠性高易于传送IP数据传统以太网的缺点不能支持电信级的网络管理，难以运行和维护大规模的分散网络缺乏对网络故障的管理，故障的发现和恢复通常需要大量时间，网络健壮性不强2004年6月，IEEE正式推出了以太网接入网的第一个标准——802.3ah（IEEE802.3第57章），正式引入了EFM的OAM规范OAM协议是基于两端DTE实现的，当链路两端的OAM协议运行时，两个连接的OAM子层间交互OAM报文，以实现OAM功能EFM的功能远端发现发现功能主要是设备启动、时钟超时或者链路错误时，确定远端实体是否存在OAM子层并依据本地和对端的OAM能力建立相应的OAM连接远端故障指示当设备上发生紧急链路事件而导致流量中断时，故障端OAM实体通知对端OAM实体链路性能检测定义了一系列的触发事件条件(EventConditions)，这些触发条件被实时监控，如果触发条件满足了，则发送相应的OAMPDU报告给对端。一般触发条件是符号错误或者帧错误的频率达到预先设定的门限，这些条件可以反映链路状况恶化的程度远端环回功能一个OAM站点可以用环回测试控制OAM帧将对端站点设置为回环检测状态，当一个站点处于回环检测状态时，除了OAM帧和PAUSE帧以外所有接收到的帧，将被返送到相同的端口上EFM协议报文字段含义Destaddr慢速协议报文的特点就是不能被网桥转发，因此EFMOAM报文都不能跨多跳转发Sourceaddr为发送端的端口MAC地址，是一个单播MAC地址Type协议类型，为0x8809Subtype协议子类型，为0x03FlagsFlag域，包含了EFMOAM实体的状态信息Code消息编码，变量请求、响应机制报文我们公司暂时不支持InformationOAMPDU结构信息OAMPDU，也称为心跳报文，用于在本端与远端的OAM实体之间交互各种状态信息（包括本地信息TLV、远端信息TLV和自定义信息TLV）EventNotificationOAMPDU结构事件通知OAMPDU用于对连接本端与远端OAM实体的链路上所发生的故障进行通告错误符号周期事件(ErroredSymbolPeriodEvent):给定一个窗口，当在此窗口内，错误的符号超过给定的一个门限值时，该事件就成立（0x01）错误帧事件(ErroredFrameEvent):给定一个窗口，当在此窗口内，错误的帧数超过给定的一个门限值时，该事件就成立（0x02）错误帧周期事件(ErroredFramePeriodEvent):给定一个窗口，当在此段时间内错误的帧数超过固定的一个门限值时，该事件就成立（0x03）错误帧秒总结事件(ErroredFrameSecondsSummaryEvent):给定一个窗口，当在此段时间内，发生错误的帧的秒数超过给定的一个门限值时，该事件成立（0x04）在一秒的时间间隔内如果至少有一个错误的帧被MAC子层探测出来，则该秒就为错误帧秒LoopbackControlOAMPDU环回控制OAMPDU用于检测链路质量和定位链路故障，该报文中带有使能/去使能信息，用来开启/关闭远端环回功能可能出现的值工作模式EFMOAM的工作模式可分为主动模式和被动模式两种EFMOAM连接只能由主动模式的OAM实体发起，而被动模式的OAM实体只能等待对端OAM实体的连接请求都处于被动模式下的两个OAM实体之间无法建立EFMOAM连接EFM的远端发现主动模式的OAM设备被动模式的OAM设备1.发送只有LocalInformationTLV的InformationOAMPDU2.被动端发送含有LocalInformationTLV、RemoteInformationTLV的InformationOAMPDU3.主动端提取对端Local信息，符合本地的配置，就发送含有local_stable=true的LocalInformationTLV、RemoteInformationTLV的InformationOAMPDU3'.被动端提取对端Local信息，符合本地的配置，就发送含有local_stable=true的LocalInformationTLV、RemoteInformationTLV的InformationOAMPDU5.主动端提取对端remote_stable=true信息，确认本次OAM发现成功4.被动端提取对端Local_stable=true信息，就发送含有remote_stable=true的LocalInformationTLV、RemoteInformationTLV的InformationOAMPDU6.被动端提取对端remote_stable=true信息，确认本次OAM发现成功状态机：发现流程：注意：1）双端状态均为SEND_ANY，才算远端发现完成2）匹配的属性包括：协议使能、远端环回响应、端口链路监视对告警的支持、单向模式、MIB变量补偿特性远端故障检测当设备上发生紧急链路事件而导致流量中断时，故障端OAM实体通过InformationOAMPDU中的Flag域将故障信息（即紧急链路事件类型）通知给对端OAM实体对端OAM实体收到该信息后，将上报给网管系统Flag域标识：LinkFault是指PHY检测到Linkdown或LOS告警DyingGasp指Disable端口或DisableEFM协议CriticalEvent指复位FW或升级FW链路性能监控当一端OAM实体监控到一般链路事件时，将向对端OAM实体发送EventNotificationOAMPDU进行通报对端OAM实体收到该信息后，将上报给网管系统远端环回远端环回只有在以太网OAM连接建立完成后才能实现在连接建立的情况下，主动模式的OAM实体发起远端环回命令，对端实体对该命令进行响应当远端处于环回模式下，除了OAMPDU报文以外的所有报文都将按照原路返回，而OAMPDU报文将继续上送至被环回设备的CPU进行处理EFM配置按端口进行配置配置EFM参数：协议使能工作模式远端环回响应链路事件对告警的支持配置错帧监控参数：错帧监控时间窗、错帧监控门限错帧周期监视窗、错帧周期监控门限错帧秒监控时间窗、错帧秒监控门限错帧信号周期监控窗、错帧信号周期监控门限可查询信息：以上所有配置参数环回状态（发起环回、响应对端环回、FWD）发送状态（FWD、DISCARD）这里D表示只能发送OAMPDU接收状态（FWD、LB、DISCARD）这里D表示将业务报文丢弃发现状态（FAULT、ACTIVE_SEND_LOCAL、PASSIVE_WAIT、SEND_LOCAL_REMOTE、SEND_LOCAL_REMOTE_OK、SEND_ANY）远端EFMOAM参数（远端端口、环回状态、工作模式、环回响应、链路事件对告警的支持）注：发现状态为SEND_ANY表示远端发现正常！EFM的测试从OSI模型上来说，802.3ah是“物理层”的技术从测试角度看，由于802.3ah不能跨越网桥，所以可直接将设备与仪表连接进行测试，或者设备与设备连接进行测试，不需要考虑组网测试对于802.3ah规范，更为关注的是功能测试测试远端发现（Discovery）：PDUs报文交换功能，主动与被动模式功能，MAC地址改变以及改变验证等功能远端环回功能测试：验证PDUs报文交换状态是否正确、数据流量功能验证等故障监测功能测试：验证链路错误，链路故障，DyingGasp和逻辑PHI标识等功能对于设备来说，还需要测试满负荷所有端口开启802.3ah功能的性能测试、主备倒换、端口流量超过物理流量时测试目录技术标准EFMCFMMPLS-TPOAM以太网ServiceOAM功能概要EthernetServiceOAM的主要功能是对端到端的以太网虚连接进行管理和维护，主要包括故障管理（CC/LB/LT/LCK/AIS）性能监测（LM/DM）公司实现以太网业务OAM主要使用2个标准：IEEE802.1ag（CFM），实现CC/LB/LT功能ITU-TY.1731，实现LCK/AIS/LM/DM功能OAM报文通过特殊的EthernetType来区分，所走路径与业务报文一样基本概念MD(MaintenanceDomain):由单个操作者所控制的一部分网络MA(MaintenanceAssociation):MD的一部分，用来实现OAM的一个实例(Instance)——OAM功能的实现是基于MA的MDLevel:MD的等级，用于区分嵌套的MD，以太网OAM为网络分配了8个维护级别为客户分配了三个级别:7,6,and5为服务提供商提供了两个级别:4and3为运营商分配了三个级别:2,1,and0MEP(MAEndPoint)MA的端点，典型的，两个对等的UNI就是其所属MA的两个MEPMEP可以发起连通性检测、环回、链路追踪、性能测量等维护管理动作MIP(MAIntermediatePoint)MA中间点，两个运行商管理域之间的分解点即可作为MIPMIP没有发起维护管理动作的能力，但可对环回和链路追踪进行响应维护域的准则MD可以相切MD不能交叠MD可以嵌套MEP特性MaintenanceassociationEndPoint(MEP)，即维护端点MEP负责发起所有的CFM报文，包括CCM、LTM、LBM等MEP分为两种，分别是UPMEP和DownMEP图解MD/MA/MEP/MIP如图所示，端口b的身份：1）级别为5的MIP2）级别为3的UpMEP3）级别为2的UpMEP4）级别为0的DownMEPCFM报文CFM报文由Ethernetheader，Commonheader，具体报文类型自己的header组成EthernetHeader：MacDa:具体见CCM/LBM/LBR/LTM/LTRMacSa:是发送报文的MP的Mac,通常是bridgeportmacVlan:可以是taggedoruntagged，但是通常是taggedEthernetTypeCode:8902CFM报文OpCode值报文类型目的MAC地址作用0x01CCMPDU01-80-C2-00-00-3x（组播地址）用于连续性检测，各维护端点均可发出0x02LBRPDU环回发起端的MAC（单播地址）用于环回，由环回对端回应0x03LBMPDU环回目的端的MAC（单播地址）用于环回，由环回发起端发出0x04LTRPDU链路跟踪发起端的MAC（单播地址）用于链路跟踪，由链路跟踪对端回应0x05LTMPDU01-80-C2