以太网OAM软件系统方案设计第一次讨论后修改Word下载.docx

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RA

2009-12-7

初始模板。

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3

编写目的

本方案为AN5516-1V3.2项目以太网OAM实现方案。

对AN5516-1V3.2项目中OLT（包括上联盘及线卡），ONU如何实现以太网OAM功能做了描述。

作为以太网OAM的软件设计的一个依据和指引。

读者对象：

适合AN5516-1V3.2项目以太网OAM软件编写人员，涉及该模块的驱动接口，业务接口及网管接口相关人员。

背景

需求概述

1.实现CCM连续性检测；

2.实现Loopback功能，包括单播MAC和组播MAC地址，能够对MIP和MEP进行Looback功能，组播MAC地址只针对MEP实现Loopback；

3.实现Linktrace功能，要求能够对MIP和MEP执行Linktrace功能；

4.要求按照ITUTY.1731设计，但要求符合802.1ag的机制；

5.要求符合TR-156标准中关于OAM描述的规定；

6.要求在OLT上联卡、显卡及ONU上实现以太网OAM功能。

针对需求的方案概述

1.CCM连续性检测。

用于检测一个MEG中任何一对MEP间连续性的丢失（LOC）。

ETH-CC也可以检测两个MEG之间不希望有的连通性（错误混入），在MEG内与一个不要求的MEP（非期望的MEP）间不希望有的连通性，以及其它故障情况（例如非期望的MEG等级、非期望的周期等）。

ETH-CC可应用于差错检测、性能监测或保护转换的应用。

软件按照配置的时间间隔实现CCM报文组装及发送，在对端MEP负责对对应CCM报文的提取及解析。

根据解析对比本端的配置，确定是否产生告警。

2.Loopback功能。

Loopback功能用于检验一个MEP与一个MIP或对等的MEP间的连通性。

通过CPU发送LBM报文到对应端口，MEP/MIP通过目的MAC地址识别报文提取到CPU。

CPU查找对应MEP/MIP来处理该LBM报文，如果不存在问题，则返回一个LBR帧。

3.Linktrace功能。

通过CPU发送LTM报文。

在MIP节点LTM会被提取到CPU，CPU通过MAC地址识别LTM帧是否属于该MIP，如果是则返回LTR帧，如果不是则返回LTR帧，同时通过查找MAC地址转发表来确定LTM继续转发的出口。

对于MEP，LTM的TargetMAC如果和MEP匹配或LTM的等级小于等于MEP的等级，MEP回送LTR，否则MEP回送LTR的同时查找MAC地址转发表将LTM继续转发。

4.对于ITUTY.1731协议与IEEE802.1ag协议，两者虽然部分功能很接近，但是还是有一定的区别。

对于这两个协议的处理在配上上分别按照Y.1731和802.1ag分别配置，在协议的实现上用相同的软件代码实现两种协议兼容。

5.TR-156标准。

TR-156标准中对以太网OAM从汇聚到最后的家庭网关的应用均作了相应的描述；

对1:

1,1:

N及BusinessEthernetServices均作了相应的介绍。

针对各个应用模型，主要注意如下几点：

（1）模型中对ONU连接家庭网关一侧的端口要求配置UPMEP，

（2）VLAN转换带来的问题

本系统与其他系统的关系。

（该项可选择）

术语、定义及缩略语

术语、定义

TargetMAC：

封装在LTM帧净荷内，用于标识LTM到达的终点MAC。

OrignalMAC：

封装在LTM帧净荷内，用于表示LTM的发起点MAC。

TTL：

在LTM即LTR两种帧净荷中封装了TTL字段。

MD/MA：

MD/MA为802.1ag标准中的概念。

MEG：

MEG为Y.1731的概念，MD/MA的组合可以对应一个MEG。

缩略语

全称

含义

MD

MaintenanceDomain

维护域（802.1ag）

MDLevel

MD等级

MEL

MEG等级

MA

MaintenanceAssociation

维护域联合（802.1ag）

MEG

维护实体组（Y.1731）

MAID

MaintenanceAssociationIdentifier

MP

MaintenanceassociationPoint

维护域点（包括MEP和MIP）

MEP

MaintenanceassociationEndPoint

维护域端点

MEPID

MaintenanceassociationEndPointIdentifier

MIP

MaintenancedomainIntermediatePoint

维护域中间点

MHF

MIPHalfFunction

CCM

ContinuityCheckMessage

CCM连续性检测消息

LBM

LoopbackMessage

环回消息

LBR

LoopbackReply

环回响应

LTM

LinktraceMessage

链路跟踪消息

LTR

LinktraceReply

链路跟踪响应

AIS

告警指示信号

LCK

锁定信号

TST

测试用PDU

LM

丢包测量

DM

时延测量

DA

DestinationMAC

目的MAC地址

SA

SourceMAC

源MAC地址

条件与限制

1.根据设备实际需求，软件会存在VxWorks及Linux两个版本，在AN5516-1V3.2的OLT上上联卡及线卡用VxWorks版本，在ONU为Linux版本。

2.根据802.1ag及Y.1731标准中规定CCM帧的发包间隔为3.3ms-10min可配，由于OLT及ONU发送以太网OAM报文均用CPU实现，所以发包间隔最小暂定为1s，且条目数会受限，具体还需实际测试后确定支持的条目数。

方案设计

方案概述

该方案的实现目标

1.以太网OAM实现内容及实现目标（程度）；

（1）遵循IEEE802.1ag标准协议及Y.1731标准协议实现，两个协议均需实现；

（2）需要实现以太网OAM的基本功能：

CCM,Loopback,Linktrace功能；

（3）各功能实现的程度：

MEP和MIP的实现：

协议中存在MEP和MIP对象，其中MEP分为UPMEP和DOWNMEP两种类型，而一个MIP由UPMHF和DOWNMHF组成。

OLT上仅考虑DOWNMEP的实现，ONU上需要考虑UPMEP和DOWNMEP的实现。

MIP仅考虑DOMNMHF的实现。

CCM功能：

CCM周期最小支持到1s。

告警检测及发现远端MEP状态信息，告警包括：

①CCM帧丢失，②不期望的等级，③不期望的MEG/MA，④不期望的MEP，⑤不期望的周期，⑥远端故障指示，⑦错误连接共7个告警。

Loopback：

Loopback分为单播和组播，单播条件下要求既能对MEP，也能对MIP进行Loopback操作。

组播条件下为对对端MEP进行Loopback操作。

Linktrace：

Linktrace目的MAC均为组播方式。

要求既能够对MEP也能够对MIP发起Linktrace功能。

2.具体实现位置；

OLT上主控及线卡上均需实现以太网OAM协议。

ONU上实现以太网OAM协议。

3.驱动接口，业务接口及网管接口；

驱动，业务及网管接口见5.5节。

4.网管协议需求；

网管协议需求请见相关网管协议文档。

5.满足TR-156要求。

系统的工作原理

网管协议处理部分

1.配置下发

IEEE802.1ag对象配置有MD/MA/MEP/MIP配置，功能配置有CCM/Loopback/Linktrace配置。

ITUTY.1731对象配置有MEG/MEP/RemoteMEP/MIP配置，功能配置同样有CCM/Loopback/Linktrace配置。

主控盘、线卡及ONU配置网管界面均做在主控盘上，有更强的整体性。

主控盘：

A．主控接受网管配置数据：

主控盘负责接受以太网OAM的所有（包括线卡，ONU）网管配置数据，通过网管接口函数接收网管配置数据，同时主控负责对所有以太网OAM配置数据的存储及重下发；

B．MD/MA/MEG配置的处理：

对于MD/MA配置，因不带配置对象信息，所以不能判断为是针对主控/线卡/ONU进行的配置，所以由主控负责存储MD/MA/MEG配置；

C．MEP/MIP配置处理：

MEP/MIP配置中存在具体的对象信息（槽位号，端口号，ONU号，端口号），所以能够确定该配置的具体对象。

如果配置对象为线卡或ONU，则主控将配置数据转发给线卡，同时将MEP/MIP所属的MD/MA/MEG配置信息一并下发。

按照目前的协议定义，区分MEP/MIP配置属于主控/线卡/ONU需要通过MEP/MIP的配置数据字节长度来区分。

D．功能配置CCM/Loopback/Linktrace的处理：

对于功能配置，主控接收到配置后根据配置数据内对MD/MA/MEG/MEP的信息索引到具体MEP所在位置（主控/线卡/ONU），确定该配置是发到线卡（属于线卡/ONU的配置）还是由主控执行。

线卡：

线卡通过相应的接口函数接收主控下发的配置，线卡需要判断该配置属于自身还是ONU。

（1）线卡接收到未识别OAM配置（其他槽位、主控或错误的配置），则不再处理该配置，直接丢弃；

（2）线卡接收OAM配置，判断为自身的配置，则执行处理该配置；

（3）线卡判断该配置数据属于ONU，则将配置数据通过相应接口下发ONU。

ONU：

ONU通过相应接口函数接收配置数据，判断配置数据是否正确，错误则丢弃，正确则执行。

2.状态上报

状态包括CCM检测结果，LB测试结果（单播和组播），LT测试结果。

主控及线卡状态直接通过相应接口函数上报。

ONU状态：

方案1：

（该点为omci要求这样做）

A.ONU接收数据包，若果为CCM/LBR/LTR则通过相应接口，上送线卡；

B.线卡以太网OAM模块提供相应的函数供转台上报接口回调解析报文并产生相应的结果。

主要存在问题：

解析数据报文需要配置数据，线卡上并没有记录ONU上的配置数据，则要么线卡上记录ONU的配置数据，要么ONU上传数据帧时将配置同时上传。

但是不论用何种方式，软件都不好处理。

方案2：

A.ONU对收包进行解析，获取并存储结果。

B.通过相应接口函数将状态结果上送网管或通过接口函数将状态结果上送线卡，再通过以太网OAM模块提供相应函数解析结果的数据。

3.告警上报

主控/线卡/ONU直接通过相应接口函数直接上报相应告警。

4.CLI命令配置及回读

主控/线卡/ONU的CLI配置命令配置及回读均在主控上实现。

以太网OAM功能部分

5.CCM功能实现原理

本节主要对CCM和Linktrace功能的实现进行介绍，这两个功能实现，对于其他功能的实现基本方法和这两种功能相同。

不对网管配置下发上联盘、显卡及ONU进行介绍。

主要介绍CCM工作原理以及Linktrace的工作原理。

图5.1CCM工作原理示意图

（1）在线卡及ONU的PON口上分别配置MEP1和MEP2两个MEP，这两个MEP互