IEEE8023ah协议总结Word文档下载推荐.docx
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–ITU-TSG13Y.1731以太网OAM功能和机制
MEF
–MEF7EMS-NMS信息模型
–MEF15网元管理需求
–MEF16以太网本地管理接口(E-LMI)
–MEF17业务级OAM需求与框架
电信级以太网为了实现与传统电信级传送网相同的服务水平,以太网OAM是研究的重点之一。
IEEE、ITU-T、MEF等各研究团体和标准组织都在积极进行技术研究和标准制定,目前这些组织所制定的标准对应的以太网OAM层次,如上图。
IEEE802.3ah协议已经标准化,此协议主要用于以太网“最后一公里”上的设备管理和链路管理;
802.1ag关注于以太网端到端的故障管理;
ITU-TY.1731在设计思路上与802.1ag高度一致,它定义了类似的管理功能,同时对性能管理的功能和实现方法给出了定义。
Y.1731是ITU在2006年发布的基于802.1ag的一个标准,在故障管理方面802.1ag与Y.1731相互兼容,Y.1731较802.1ag增加了性能检测功能。
MEF16以太网本地管理接口(E-LMI)是:
(可参考文档《EVC技术》最后一个案例)通过E-LMI,PE可以将VLAN到EVC(以太虚链路)的映射信息下发给CE,实现CE设备的自动配置功能。
这样减少了业务建立的工作,同时也减少了业务提供商和企业用户间所需的协调工作。
由此,企业用户无需了解CE设备的配置,由业务提供商统一配置管理,减少了人为误操作的风险。
通过与OAM协议(比如CFM协议)的配合,E-LMI能够把业务提供商网络中的EVC状态信息及时反馈给CE设备,一旦EVC出现故障,可以及时通知CE设备进行接入侧路由的倒换。
3、以太网OAM体系架构
IEEE802.3ahEFM-OAM
提供点到点链路故障管理和性能检测
IEEE802.1agCFM
基于端到端业务级的故障管理
ITU-TY.1731
基于端到端业务级的性能监测和故障管理
4、IEEE802.3ahOAM技术
IEEE802.3ahOAM,也称为EFM(theEthernetintheFirstMile),主要解决“最后一公里”的以太网连接的OAM问题。
作用:
用于在两台直连设备间监测连接状态、测试链路性能。
功能:
包括OAM发现功能、远端故障通知功能、OAM远端环回功能、OAM链路监控功能(误帧误码检测)。
4.1以太网OAM在网络上的应用
随着数据业务的广泛应用,以太网在通信网络中扮演着越来越重要的作用,但是以太网与传统的SDH相比,在网络故障告警、链路质量、维护手段等方面都略逊一筹。
于是国际标准化组织IEEE,先后推出了802.3ah(2004)和802.1ag(2007)两个标准化协议来强化以太网在维护、告警方面的能力。
802.3ah的以太网OAM主要是链路方面的监测和维护,是一种偏物理层的OAM,它主要应用在网络的边缘设备上(接入层),且OAMPDU报文只能转发一跳,主要用来监测链路质量、收集链路告警等。
而802.1ag的以太网OAM是偏网络和应用的OAM,主要用在汇聚层和核心层上,它的OAMPDU报文能够传输多跳。
它不仅能够监测链路质量、收集告警,还能够实现电信级快速倒换以及traceroute、ping等功能。
802.3ah以太网OAM最主要的功能主要有三个方面,分别是:
1、链路性能监测:
可以对链路故障进行检测;
2、故障侦测和告警:
可以在链路出现故障时及时通知网络管理员;
3、环路测试:
通过将非OAMPDU环回来检测链路故障。
注:
下文中“以太网OAM”如未特殊标明,均指802.3ah的以太网OAM。
4.2、OAMPDU报文解析及工作原理
4.2.1报文解析
几个重要字段的含义如下:
。
Destaddr:
以太网OAM报文的目的MAC地址,为组播MAC地址
0180c2000002。
Sourceaddr:
以太网OAM报文的源MAC地址,为发送端的桥MAC地址,
该地址是一个单播MAC地址。
Type:
以太网OAM报文的协议类型,为0x8809。
Subtype:
以太网OAM报文的协议子类型,为0x03。
Flags:
Flags域,包含了以太网OAM实体的状态信息。
Code:
本字段指明了OAMPDU的报文类型。
0x00表示InformationOAMPDU、
0x01表示EventNotificationOAMPDU、
0x04表示LoopbackControlOAMPDU
Flags域:
主要用来标示链路的故障信息:
值得注意的是对于CriticalEvent,DyingGasp,andLinkFault这些链路告警的具体定义,在802.3ah协议中是没有注明的。
这可能要厂家根据需要自行定义。
4.2.2几种最常见的OAMPDU用法:
在ETHOAM中最常见的三种OAMPDU报文分别是InformationOAMPDU、EventNotificationOAMPDU和LoopbackControlOAMPDU,下面将分别加以介绍:
4.2.2.1InformationOAMPDU
用于将以太网OAM实体的状态信息(包括本地信息、远端信息和自定义信息)发给远端的以太网OAM实体,保持以太网OAM连接。
具体的报文结构形式:
4.2.2.2EventNotificationOAMPDU
(事件通知OAMPDU)一般用于链路监控,是用于对连接本端和远端以太网OAM实体的链路发生的故障进行告警。
具体的报文格式:
4.2.2.3LoopbackControlOAMPDU
(环路控制OAMPDU)报文主要用于远端环回控制。
环回控制OAMPDU报文用来控制远端设备的OAM环回状态,该报文中带有使能或去使能环回功能的信息,根据该信息开启或关闭远端环回功能。
4.2.3以太网OAM工作原理:
4.2.3.1建立以太网OAM连接:
以太网OAM连接过程也称作Discovery阶段,本阶段是OAM实体发现远端设备的
OAM实体,并与之建立稳定对话的过程。
在这个阶段中,相连的以太网OAM实体(即使能OAM功能的端口)通过交互InformationOAMPDU向对端通报各自的以太网OAM配置信息及本地节点支持的以太网OAM能力信息。
OAM实体收到对端配置参数后,决定是否同意建立OAM连接,如果两端的以太网OAM对Loopback功能、单向链路检测及链路事件的配置都通过检查时,以太网OAM协议将在链路层开始正常工作。
我们可以选择两种模式来进行以太网OAM的连接:
主动模式和被动模式
两种模式下的设备处理能力如下表所示:
处理能力
主动模式
被动模式
初始化以太网OAMDiscovery过程
可以
不可以
对以太网OAMDiscovery初始化过程的响应
发送InformationOAMPDU
发送EventNotificationOAMPDU
发送不携带TLV的InformationOAMPDU
发送LoopbackControlOAMPDU
对LoopbackControlOAMPDU的响应
可以,但需要对端也处于
主动模式下
发送组织指定的OAMPDU
发送VariableRequestOAMPDUs
发送VariableResponseOAMPDUs
发送带团队属性的特殊OAMPDUs
当然在两个peertopeer的端口上,都配置成active端口也是可以的。
以太网OAM连接建立后,两端的OAM实体通过发送InformationOAMPDU保持连
接。
若在5秒钟内没有收到对端OAM实体的InformationOAMPDU,则认为连接超时,需要重新建立OAM连接。
4.2.3.2链路监控
链路监控用于检测和发现链路层的故障。
以太网OAM利用EventNotificationOAMPDU的交互来进行链路监控。
当链路故障发生时,本地链路监控到故障后,将向对端以太网OAM实体发送EventNotification
OAMPDU,通报一般链路事件。
我们可以通过观察日志信息动态地掌握网络的状况。
一般链路事件的定义如下:
一般链路事件
定义
错误信号事件
单位时间内的错误信号数量超过定义的阈值
错误帧事件
单位时间内的错误帧数量超过定义的阈值
错误帧周期事件
指定帧数N为周期,在收到N个帧的周期内错误帧数超过定义的阈值
错误帧秒数事件
指定M秒数下有错误帧的秒数超过了定义的阈值
(错误帧秒的定义:
在某一秒内发生了错误帧,则该秒为错误帧秒)
4.2.3.3远端故障检测
OAMPDU定义了一个标志(Flag域)允许以太网OAM实体把该故障信息传送给对端。
该标志可以表示下列紧急链路事件:
.链路故障(LinkFault):
对端链路信号丢失。
.致命故障(DyingGasp):
不可预知的状态发生,比如电源中断。
.紧急事件(CriticalEvent):
不能确定的紧急事件发生。
以太网OAM连接过程中是不断的发送InformationOAMPDU的,本端OAM实体可
以将本端发生的紧急链路事件信息通过InformationOAMPDU告诉远端OAM实体。
当A与B之间的链路有一条发生故障时,B设备就会立即将含有链路故障信息的OAMPDU报文通过另一条链路发送给A。
这样,可以通过观察日志信息动态地了解链路的状态,对相应的错误及时进行处理。
需要注意的是远端的故障监测只能工作在双发双收的链路上,即双向链路中有一条失效,另一条还继续工作的那种情况。
4.2.3.4远端环回
LoopbackOAMPDU的底层转发流程:
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。
通过进行环回检测可以及时发现网络故障,并通过分段环回检测来帮助定位故障发生的具体区域。
5测试关注点:
测试将从以下几个部分进行测试:
(一)协议一致性测试:
OAMPDU报文一致性测试
协议状态机测试
(二)功能测试:
故障监测
链路监测
远端环回
(三)功能组合测试:
与mac层的组合测试
与lacp的组合测试
与流控的组合测试
(四)性能规格测试:
多端口同时启用
大流量情况测试
(五)组网应用测试
复杂流量测试
长时间老化测试
(六)异常及攻击测试
异常操作
异常攻击
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