以太网OAM协议解析及测试关注点.docx
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以太网OAM协议解析及测试关注点
以太网OAM(802.3ah)协议分析及测试关注点
DOCUMENTID:
PRODUCT:
RELEASE:
2.0
FEATURE:
SUBSYSTEM:
DISTRIBUTETO:
1以太网OAM简介2
2以太网OAM在网络上的应用2
3OAMPDU报文解析及工作原理2
3.1报文解析2
3.2几种最常见的OAMPDU用法:
2
3.2.1InformationOAMPDU2
3.2.2EventNotificationOAMPDU2
3.2.3LoopbackControlOAMPDU2
3.3以太网OAM工作原理:
2
3.3.1建立以太网OAM连接:
2
3.3.2链路监控2
3.3.3远端故障检测2
3.3.4远端环回2
4Featurelist2
4.1主要功能2
4.2工作原理2
4.3EventNotification的处理2
4.4OAMPDU报文2
4.5LocalInformationTLVs2
4.6RemoteInformationTLVs2
4.7LinkEventTLVs2
4.8VariablesDescriptorsandContainers2
5测试关注点:
2
5.1概述:
2
5.2具体测试点:
2
以太网OAM简介
以太网OAM(Operations,AdministrationandMaintenance,操作、管理和维护)
是一种监控网络问题的工具。
它工作在数据链路层,利用设备之间定时交互
OAMPDU(OAMProtocolDataUnits,OAM协议数据单元)来报告网络的状态,使网络管理员能够更有效地管理网络。
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。
在TN705/725上的MPLSOAM就部分参考了802.1ag的协议,大家有兴趣可以仔细研究下。
由于TN703产品主要定位于接入网络边缘,因而目前只要求支持802.3ah的以太网OAM即可。
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。
OAMPDU报文解析及工作原理
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
ØFlags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。
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:
InformationOAMPDU
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:
EventNotificationOAMPDU
(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:
LoopbackControlOAMPDU
(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。
具体的报文格式:
以太网OAM工作原理:
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
可以
可以
发送InformationOAMPDU
可以
可以
发送EventNotificationOAMPDU
可以
可以
发送不携带TLV的InformationOAMPDU
可以
可以
发送LoopbackControlOAMPDU
可以
不可以
对LoopbackControlOAMPDU的响应
可以,但需要对端也处于
主动模式下
可以
发送组织指定的OAMPDU
可以
可以
发送VariableRequestOAMPDUs
可以
不可以
发送VariableResponseOAMPDUs
可以
可以
发送带团队属性的特殊OAMPDUs
可以
可以
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。
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)
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。
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。
Featurelist
主要功能
Item
Feature
Subclause
Value/Comment
Support
OM
OAMobjectclass
30.3.6
Must
CSI
OAMclientserviceinterfaces
57.2.5
Must
ISI
Internalserviceinterfaces
57.2.8
Must
*ACTV
Activemode
57.2.9
Must
*PASS
Passivemode
57.2.9
Must
*LB
OAMremoteloopback
57.2.11,Table57–8
Must
UNI
Unidirectionaloperation
57.2.12,Table57–8
RequiressupportforunidirectionaloperationasdefinedinClause66.
Must
*EVNT
LinkEvents
57.4.3.2,
57.5.3
Must
*VAR
VariableRetrieval
57.4.3.3,
57.4.3.4
May
*OSP
OrganizationSpecific
OAMPDU
57.4.3.6
May
*OSE
OrganizationSpecificEvents
57.5.3.5
May
OSI
OrganizationSpecific
InformationTLV
57.5.2.3
May
工作原理
Item
Feature
Subclause
Value/Comment
Support
OFS1
Passivemodelimitedtransmission
57.2.9.2
CannotsendVariableRequestor
LoopbackControlOAMPDUs
Must
OFS2
Discoverystatediagram
57.3.2.1
ImplementedasdefinedinFigure
57–5
Must
OFS3
Transmitstatediagram
57.3.2.2
ImplementedasdefinedinFigure
57–6
Must
OFS4
OAMPDUtransmissionwhenlocal_pduissettoLF_INFO
57.3.2.2.6
OnlyInformationOAMPDUswithLinkFaultbitofFlagsfieldandwithoutInformationTLVscanbetransmitted
Must
OFS5
OAMPDUtransmissionwhenlocal_pduissettoRX_INFO
57.3.2.2.6
NoOAMPDUtransmissionallowed
Must
OFS6
OAMPDUtransmissionwhenlocal_pduissettoINFO
57.3.2.2.6
OnlyInformationOAMPDUscanbetransmitted
Must
OFS7
OFS8
OAMPDUtransmissionwhenlocal_pduissettoANY:
OAM_CTL.requestserviceprimitivewithoneormorecriticallinkeventparameters
OAMPDU.requestserviceprimitive
57.3.2.2.6
57.3.2.2.6
RequeststransmissionofInformationOAMPDUwithappropriatebitsofFlagsfieldset
Requeststransmissionof
OAMPDU
Must
OFS9
OFS10
OAMPDUFlagsfieldreservedencodings
RemoteStableandRemote
Evaluatingbits
LocalStableandLocalEval-uatingbits
Table57–3
Table57–3
Encodingof0x3isnottransmitted
Encodingof0x3isnottransmitted
Must
OFS11
Reservedbits
Table57–3
Reservedbitsarezeroontransmission
Must
OFS12
OAMPDUCodefield
57.4.2.2
OnlydefinedCodefieldvaluesarepermittedintransmittedOAMP-DUs
Must
OFS13
OAMPDUreceptionwhenlocal_pduisnotsettoANY
57.3.2.3
OnlyInformationOAMPDUsaresenttoOAMcliententity
Must
OFS14
OAMPDUreceptionwhenlocal_pduissettoANY
57.3.2.3
AllOAMPDUsaresenttoOAM
cliententity
Must
OFS15
Multiplexerstatediagram
57.3.3
ImplementedasdefinedinFigure
57–7
Must
OFS16
Multiplexertransparentpass-through
57.3.3.2
Providetransparentpass-throughofframesfromsuperiorsublayertosubordinatesublayer
Must
OFS17
EffectofOAMPDUonaframealreadysubmittedtosubordinatesublayer
57.3.3.2
Hasnoeffect
Must
OFS18
Parserstatediagram
57.3.4
ImplementedasdefinedinFigure
57–8
Must
EventNotification的处理
Item
Feature
Subclause
Value/Comment
Support
EV1
ResponsetoCriticalEvents
57.2.10.3
Set/clearFlagbitsbasedonOAM_CTL.requestserviceprimitive
Must
EV2
CriticalEventreception
57.2.10.4
IndicatedviaFlagsfieldofOAMPDU.indicationserviceprimitive
Must
EV3
LinkEventreception
57.2.10.4
IndicatedviaOAMPDU.indicationserviceprimitivewithallreceivedEventNotificationOAMPDUs
Must
OAMPDU报文
Item
Feature
Subclause
Value/Comment
Support
PDU1
Tagging
57.4.2
OAMPDUscannotbetagged
Must
PDU2
OAMPDUstructure
57.4.2
AsdefinedinFigure57–9andfielddefinitions
Must
PDU3
MinimumOAMPDUsize
57.4.2
SupportOAMPDUsminFrame-Sizeinlength
Must
PDU4
InformationOAMPDUframestructure
57.4.3.1
ShowninFigure57–10
Must
PDU5
InformationOAMPDUwhenlocal_pdusettoLF_INFO
57.4.3.1
Datafieldcontainszero
InformationTLVs
Must
PDU6
PDU7
InformationOAMPDUwhenlocal_pdunotsettoLF_INFO
remote_state_valid=FALSE
remote_state_valid=TRUE
57.4.3.1
57.4.3.1
DatafieldcontainsLocal
InformationTLV
DatafieldcontainsLocaland
RemoteInformationTLVs
Must
PDU8
Typevalues0x03-0xFD
Table57–6
Nottobesent
Must
PDU9
Typevalue0xFF
Table57–6
Nottobesent
Must
PDU10
EventNotificationOAMPDU
framestructure
57.4.3.2
ShowninFigure57–11
Must
PDU11
EventNotificationOAMPDUSequenceNumber
57.4.3.2
ThefirsttwobytesoftheDatafieldcontainaSequenceNumberencodedasanunsigned16-bitinteger
Must
PDU12
EventNotificationOAMPDUEvent(s)
57.4.3.2
DatafieldcontainingoneormoreLinkEventTLVs
followingtheSequenceNumber
Must
PDU13
VariableRequestOAMPDU
framestructure
57.4.3.3
ShowninFigure57–12
May
PDU14
VariableRequestOAMPDUDatafield
57.4.3.3
Datafieldcontainsoneormore
VariableDescriptors
May
PDU15
VariableResponseOAMPDU
framestructure
57.4.3.4
ShowninFigure57–13
May
PDU16
VariableResponseOAMPDUDatafield
57.4.3.4
Datafieldcontainsoneormore
VariableContainers
May
PDU17
LoopbackControlOAMPDU
framestructure
57.4.3.5
ShowninFigure57–14
Must
PDU18
LoopbackControlOAMPDUDatafield
57.4.3.5
DatafieldcontainsasingleOAMRemoteLoopbackcommandfromTable57–5.
Must
PDU19
Commandvalue0x00
Table57–5
Nottobesent
Must
PDU20
Commandvalues0x03-0xFF
Table57–5
Nottobesent
Must
PDU21
OrganizationSpecific
OAMPDUframestructure
57.4.3.6
ShowninFigure57–15
May
PDU22
OrganizationSpecificOAMPDUOrganizationa
- 配套讲稿:
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