IEEE 8021ag CFM典型测试要点.docx
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IEEE8021agCFM典型测试要点
IEEE802.1agCFM典型测试要点
(2008/9/4)
1.概述
随着越来越多种类业务在互联网上的运行,对电信级网络的故障检测、管理等也提出了更高的要求,运营商会要求设备制造商提供的交换设备,光网络设备必须支持OAM功能以保证以太网也能够提供电信级的要求,包括能够对一些业务降级和失败等网络异常错误或者异常问题能够进行及时检测、恢复和管理的功能。
IEEE802.1ag的连接故障管理(CFM–ConnectivityFaultManagement)就是提供这些OAM能力的基础协议。
如果网络没有任何故障,CFM就显得非常简单,并且好像没有什么用途。
当网络出现故障时,CFM的作用就凸现出来,主要用于用CFM处理一些网络中出现的异常状况。
所以对CFM的测试也要重点考虑这些方面。
对于CFM协议的介绍以及相应的通用测试方法已经有专门的文章介绍,本文主要对一些重要测试要点用实例说明,并对测试要点的重要性、测试拓扑和测试结果查看与分析做详细解释。
主要测试例包括:
1.CFM一致性测试:
验证CFM特性是否符合IEEE802.1ag-2007规范
2.CCM间隔检验:
验证是否能够对标准规定的3,33ms到10min等多个CCM间隔处理
3.MIP可扩展性:
验证Linktrace的TTL能力
4.MEP/RMEP可扩展性:
验证一个MA里面多所有MEPs/RMEPs的处理能力
5.基本Error/Defect条件检测和处理:
对各种基本Error/Defect的检测与处理能力
6.更多的Error/Defect条件检测和处理能力:
对更多种Error/Defect的检测与处理能力
7.CFM设备数据转发能力:
在CFM网络中数据流量的转发能力
8.CFM协议多状态检查和流量混合测试:
复杂环境下CFM状态转换与实现能力
9.多MD等级测试:
验证被测设备是否对MD边界条件的实现能力
2.IEEE802.1ag典型测试要点
2.1CFM一致性测试
多个不同的消息交互过程保证CFM在各种复杂的网络环境中能够正常工作,进行CFM协议的一致性测试是验证协议是否存在缺陷的第一步,该测试主要用于研发阶段。
通过对IEEE802.1ag-2007标准的分析,可以进行多达240个不同的测试项目以对CFM进行全方位的一致性验证。
测试示意见图1。
图1CFM一致性测试配置图
测试步骤和结果
1.使用IxANVL进行配置,选择一个或者多个测试项目执行。
IxANVL自动会将测试结果保存为.CSV格式的文件以供后期分析。
2.测试结果包括通过(PASS),失败(FAIL),INCONCLUSIVE三种,对于失败和无结论的项目,需要分析原因所在,可能是被测设备的实现需要进行修改。
2.2CCM间隔
连续性检查(ContinuityCheck)是CFM协议的最基本组成部分。
由于不同的客户需要不同的QoS等级,CFM也提供不同的CCM间隔以满足运营商对不同业务的要求。
通常情况下,重要业务需要50ms以下的错误检测和故障恢复,在这种情况下,3.33ms和10ms的CCM间隔是必须的。
一个电信级的CFM设备必须能够支持这两个CCM的间隔。
CCM间隔设置建议
重要业务:
3.33ms,10ms
高优先级业务:
100ms,1s
普通业务:
10s,1min,10min
图2CCM间隔范围测试配置图
测试步骤和结果
1.在被测设备上配置50个MEPs,设置CCM间隔为3.33ms。
2.使用IxNetworkCFM协议向导创建”HubandSpoke”测试拓扑,并包括50个MEPs节点。
3.使用IxNetwork的Linktrace和Loopback数据统计信息,同时向所有被测设备的MEPs产生Linktrace和Loopback消息,见图3。
4.使用其他CCM间隔重复上述步骤。
图3IxNetworkLinktrace和Loopback统计信息
预期结果
通过DUT查看所有50个RMEPs都能够处于稳定状态。
通过IxNetwork的CCMNoDefectDatabase,见图4;可以看到所有DUT的MEPs能够对相应的CCM间隔正常处理并处于稳定状态。
图4IxNetworkCCMDatabase
2.3MIP扩展性
通过在MA的MEPs之间部署多个MIPs可以提高对网络的可管理性。
MIPs越多,对网络的可控性、可管理性就越强。
对于能够给运营商带来更多利润的大客户关心的重要业务,运营商部署MIPs的数量要远多于运行普通业务的链路上。
在Linktrace协议上,这些MIPs的信息转发会被头端节点(比如MEPs)所记录并保存。
所以,从一个单一Linktrace消息交互上,测试CFM能够处理和读取多跳MIPs的能力就显得非常重要。
根据IEEE802.1ag-2007年的标准,Linktrace的最大跳数为255。
图5MIP可扩展性测试配置图
测试步骤和结果
1.在被测设备上配置一个MEP。
2.使用IxNCFM协议向导创建”HubandSpoke”测试拓扑,并创建254个MEPs。
创建完成后,按照图6改变MEPs为MIP。
3.然后,编辑CFM的LinkWindow,改变MIPs为串行方式连接到MEP。
启动IxNetwork的数据包捕获功能,IxAnalyzer可以实时对双向CFM报文进行捕获并以梯形图显示交互过程。
图6IxNetwork软件MIP/MEPs配置截屏
测试结果
在Linktrace窗口中查看被测设备的回复结果。
在IxAnalyzer包捕获中对DUT的结果进行进一步的验证。
2.4MEP/RMEP扩展性
随着电信级以太网技术的快速发展,相关网络设备都需要支持CFM协议,一个CFM设备必须在不影响性能的情况下,能够处理大量MA和海量MEPs的同时,还能够进行常规的Linktrace和Loopback等协议操作。
所以,CFM协议的一个重要测试项目就是要进行大量MEP/RMEP的可扩展性测试。
图7MEP扩展性测试配置图
测试步骤和结果
1.使用IxNetworkCFM协议配置向导创建”HubandSpoke”的拓扑,Ixia端口配置8190个MEPs。
2.对上述步骤进行修改,在被测设备上配置8190个MEPs。
IxNetwork仿真一个MEP,MEPID是1。
3.使用Loopback和Linktrace向所有DUT的MEPs发送消息,
测试结果
检查被测设备返回的CCM数据信息,查看是否MEP都处于稳定的状态。
验证被测设备的CCM相关信息和IxAnalyzer捕获的信息是否一致。
2.5基本CFMError/Defect条件验证
OAM概念中最重要的部分是当一些异常或者错误事件发生后,CFM能够对一些网络缺陷、故障或者错误进行实时检测,所以全面测试CFM协议的Error/Defect状态是必须要进行的测试任务。
本测试点主要包括:
RMEPCCMDefect,ErrorCCMDefect,SomeRMEPsDefect,AllRMEPsDefectandRDI。
验证被测设备对各种Error/Defect条件的反应能力和处理状况,另外,也验证被测设备在同一MA里面检测和发送Error/Defects信号的能力。
图8基本Error/Defect条件和状态检查配置图
测试步骤和结果
1.连接Ixia端口和被测设备,在被测设备上配置两个MAs,两个VLANs,每个MA5个MEPs,在IxNetwork上做对等配置;MEPs使用同样的MEPID1001到1005。
a.ErrorCCMDefect
2.在IxNetworkCCMDatabase统计界面上验证在被测设备上配置的MA处于稳定的状态。
3.停止CFM协议仿真,然后改变MA2的MEPID1011为1001,然后再次启动IxNetwork的CFM协议仿真。
4.从被测设备上,验证其是否检测到有ErrorCCMDefect。
5.在IxNetwork的CCMDatabase界面上,检查被测设备仅仅对MA2的CCM设置有RDIFlags。
另外,IxNetwork也可以检测到这是一个在MA2的ErrorCCMDefect并相应发送RDIs消息,在被测设备上,应该能够检测到IxNetwork发送的RDIflag。
b.RMEPCCMDefect
6.重复上述步骤,在协议运行过程中,在IxNetworkMIP/MEPs界面上,把MA2中的MEPID1011选择按钮去掉。
见图9。
图9IxNetworkGUIMIP/MEPs配置
7.在被测设备上在MEP1011失效后大约3.5秒可以检测到一个RMEPCCMDefect。
8.通过IxNetworkCCMDatabase界面,检查被测设备仅仅对MA2的CCM设置有RDIFlags。
c.部分RMEPsDefect
9.重复步骤1,然后在被测设备上把MA2的MEPID1001停止。
10.在IxNetworkCCMDatabase界面上,检查仅MA2里面的MEP1001不在继续发送CCM消息,另外可以观察到“someRMEPCCMdefect”参数仅仅对MA2有效。
d.所有RMEPsDefect(MAdown)
11.在IxNetworkCCMDatabase界面上,可以观察到“AllRMEPsDead”参数指示仅仅MA2的MEPs不在发送CCMs消息。
2.6更多CFMError/Defect条件验证
本测试点主要包括:
OutofSequenceCCMDefect,PortStatusTLVDefectandInterfaceStatusTLVDefect。
测试示意见图8。
a.OutofSequenceCCM
1.在被测设备上和IxNetwork上每个MA上配置5个MEPs。
在IxNetwork上使“OutofSequenceCCM”的检测有效。
见图10。
图10IxNetworkGUI“OutofSequenceCCMDetection”配置界面
2.在IxNetwork上起用协议仿真,在CCMDatabase界面上验证被测设备不发送”outofsequenceCCMs”消息。
3.同时使用IxNetwork的实时报文捕获功能捕获CFM消息。
这样双向交互的CFM报文都会被捕获。
见图11。
4.增加IxNetworkTrafficItem,设置PacketCount为1,然后发送流量。
5.在被测设备上应该能够检测到从特定的RMEP发送过来的OutofSequenceCCMDefect消息并且其CCMsequenceErrors计数器在增加。
图11IxNetwork实时双向CFM报文捕获和分析工具
b.PortStatusTLVDefect
6.重复上面的步骤,在被测设备上,设置PortStatusTLV状态为0x01psBlocked。
7.在IxNetwork中,捕获从IxNetworkMEP发送的MEP消息。
在流量发送中,设置PacketRate为当前CCM间隔的速率。
见图12。
图12IxNetwork流量向导,流量速率设置
8.在IxNetwork的”PacketDesigner”中设置PortStatusTLVstatus为0x01psBlocked见图13。
完成后,发送流量。
图13IxNetworkTrafficWizardPacketEditor
9.在IxNetwork的EventScheduler中发送带有PortStatusTLV标记为psBlocked的CCM消息。
10.通过事件调度功能使IxNetworkMEP失效。
然后发送流量,配置见图14。
图14 IxNetworkEventScheduler
11.在IxNetworkCCMDefectDatabase界面上,通过参数“PortStatusTLVDefect”的统计信息,验证被测设备是否正确设置了PortStatusTLV标记位。
12.在被测设备上能够检测到从IxNetworkRMEP发送过来的PortStatusTLVDefect报文。
并且PortStatus是psBlocked状态。
CInterfaceStatusTLVDefect
13.重复上述步骤,但是本次需要在被测设备和IxNetwork上配置InterfaceStatusTLV。
14.在IxNetworkCCMDefectDatabase界面上,通过参数“InterfaceStatusTLVDefect”的统计信息,验证被测设备是否正确设置了InterfaceStatusTLV标记位。
15.在被测设备上能够检测到从IxNetworkRMEP发送过来的InterfaceStatusTLVDefect报文。
并且InterfaceStatus是psBlocked状态。
2.7CFM设备数据转发能力
在实际网络中,CFM控制协议和数据流量是同时存在的,CFM协议对故障或者错误能够很好的检测,但是以不能影响数据流量的转发为前提,或者另一方面,业务流量的转发并不影响CFM协议的控制管理功能。
图15CFM设备数据转发能力测试示意
配置步骤和结果
1.IxiaIxNetwork端口和被测设备相连接,在被测设备上配置50个MAs,50个不同的VLANs,每个MA里面一个MEP。
在IxNetwork上做对等的配置,另外还需要在IxNetwork仿真的MEP后面和被测设备后创建1000个不同的用户MAC地址。
在被测设备上配置50个业务实例
C-VLAN1001S-VLAN101
C-VLAN1002S-VLAN102 :
C-VLAN1050S-VLAN150
在每一个MA里面配置一个MEP。
2.在IxNetwork中,第二个端口上1000个C-VLAN上配置1000个不同的MAC地址,这1000个不同的MAC地址封装在S-VLAN里面。
3.使用IxNetwork的流量向导创建双向的流量,设置流量为线速,(在CCM间隔为3.33ms时,50个MEPs大概占用的带宽为15-20Mbps。
)
测试结果
使用IxNetwork的CCM数据统计信息,验证被测设备维持的50个MAs均达到稳定状态。
如果被测设备支持CCMSequenceNumber的功能,也可以检查被测设备是否有产生“OutofSequence”的信息。
在IxNetwork的统计结果里面,验证被测设备在CFM稳定状态下是否有丢包等性能特性。
图16IxNetworkGUIStaticEndpoint配置界面截屏
2.8CFM协议多状态检查和流量混合测试
在实际运行的网络中,由于某一CFM设备的突然断电或者异常故障都会造成CFM工作状态的异常变化,并且会对正在运行的业务流量造成影响。
所以,一个设备对各种CFM协议状态变化的处理能力以及恢复速度是检验其高可靠性的重要指标。
可以采用IxNetwork很方便对该特性进行评估。
图17CFM协议多状态检查和流量混合测试示意
2.9多MD等级测试
在运营商的一个大型电信级以太网络中,由于地域分散,为了方便网络管理,会将CFM存在的网络分为多个MD的等级。
IEEE802.1ag将MD划分为8个MD等级。
所以,验证被测设备是否对MD边界条件的实现能力也是运营商非常关注的测试点。
测试步骤和结果
1.配置8个MDLevel,每个MDLevel两个MEPs。
这样每个MEP也是更高等级的MIP。
2.使用IxNetwork的CFM协议向导的“TreeTopology”创建配置。
图18多MD等级测试示意
测试结果
使用IxNetwork的CCMNoDefectDatabase验证被测设备的MEPs都能够达到稳定状态。
使用IxNetwork向被测设备各个MD等级的MEPs发送Linktrace和Loopback数据信息,验证被测设备是否能够正确处理每一个MD等级的跳数。
3.总结
Ixia业界领先的IEEE802.1ag一致性、功能和性能测试为产品开发与测试、快速推向市场提供有力的帮助。
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