PTN技术原理与设备规范-JDSU

Agenda1)I.II.III.IV.V.VI.VII.2)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION3类似SDH的PTN〔MPLS-TP〕分层模型低阶通道层 (LO-VC)高阶通道层 (HO-VC) 复用段层 (MS) 再生段层 (RS)

TMC通道层 (PW) TMP通路层(LSP/Tunnel) TMS段层(以太网/SDH) 物理媒介层 (Fiber•可以是光媒介或电媒介，例如光纤、铜缆甚至无线等•为客户提供端到端的传送网业务 •将业务净荷适配封装，实现最贴近业务层的监控 •封装后映射到TMP通路层承载•等效于MPLS的PWE3协议的伪线层〔PW〕•为一个或多个客户业务提供更大的传送网通路 •提供传送网隧道的连接建立和监控 •提供对TMS段层的适配•等效于MPLS的隧道层〔Tunnel〕，而Tunnel＋LSP唯一 标识相同源宿的标签交换路径•保证传送网通路上相邻节点间信息完整性传递的物理连接 •完成对固定传送网通路的承载和支撑连接的建立， 并对链路的质量好坏进行监控•例如以太网、SDH、OTH、波长通道等数据链路层•在物理媒介上，实现比照特流的传送，并具备对网络物理 故障的监测和定位能力业务净荷 TDM

业务净荷以太网、TDM、ATMSDH/Copper)

PTNAgenda1)I.II.III.IV.V.VI.VII.2)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION5IP、Ethernet、ATM、SAN E1/T1、STM-N PWE3传送平面传送平 面 MPLS-TP/T-MPLS Ethernet/SDH/OTH传送平面：实现各种业务的传送处理功能，如封装、转发、流控、交换等，并实现保护和OAM开销处理管理平面：完成设备拓扑管理、配置管理、告警性能管理、平安管理控制平面：通过信令和路由协议实现业务的建立、保护恢复PTN设备根本功能 管理平面 控制平面控制平面管理平面基基站RouterPTNTDMCESETH通道OAM设设备管理监控控控制平面ETH通道ETH通道流流量管理CPE分分组交换矩阵保保护PTNMSTPRouterATMCESTDMEOSETH通道同同步处理©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION6步处理备管理监控制平面EMS

PTNMSTPRouter 站 CPE

OAM 护组交换矩阵

量管理

PTNRouter10GE/GE/FETDMCESATMCESTDMEOS ETH通道IMA/TDME1

ChSTM-1 ATMSTM-1 10GE/GE/FE

ETH通道ETH通道 ETH通道 ETH通道UNINNIPTN设备功能框图•传统业务预处理，如SDH映射、TDM业务的电路仿真等•故障定位•性能监控•故障检测时间3.3ms×3＝10ms•保护倒换时间<50ms•报文处理•标记交换•业务交换〔热备〕•流量调度•基于业务流的QOS策略•拓扑管理•配置管理•告警性能管理•平安管理•路由和信令•保护恢复•1588v2时间同步•同步以太不同项MPLSMPLS--TPIP/MPLS标签分配集中的网管配置或GMPLS或GMPLS控制平 面MPLS控制信令自动分发标记，包括 RSVP/LDP等保护1：1/1＋1线性、环网保护TEFRR/IGPOAMCC/AIS/RDI/LM/DM…BFD/PingLSP双向单向PHP（倒数第二跳弹出）不支持支持，降低边缘设备的复杂度LSP聚合不支持支持，相同目的地址的流量可以使用相同 的标签，增强网络可扩展性ECMP（等价多路径）不支持支持，一条LSP条LSP的流量可以分担到多个等 价的网络路径中转发©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION7PTN〔MPLS-TP〕与IP/MPLS设备功能差异 PTN〔MPLS-TP〕为实现类似SDH的面向连接的端到端OAM，去除了 IP/MPLS众多无连接的特性©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION8分组传送网的特征“EVC〞以太网虚电路实现以太网流的透明传输严格的面向连接，可预知的传送路径电信级以太网业务－E-Line，E-LAN，E-Tree，仍然支持TDM业务更加适合于IP业务特征的“柔性〞传输管道传输级别的业务保护和恢复继承自SDH的操作、管理和维护机制(OAM)可利用各种底层传输通道：SDH/Ethernet/OTN…业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA严格的业务隔离，保证了业务平安性增强的网络同步，可同时支持高性能的频率与时间同步结合控制平面实现资源的自动配置及网状网的高生存性EIR=100MCIR=100MEth orODU

EVCorT-MPLST-MPLSIP/MPLSPWTunnel10GE GEClientBClientCClientBClientC©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION9

PTN管道模型ClientAClientD

业务层:可以是任何二 层信号(Ethernet,ATM, FR,TDMCES…)采用IETFPWE3或IP/MPLS 方式映射物理段层:可以是任何的一 层信号(Ethernet,SDH, OTN+WDM…)逻辑链路层:T-MPLS定义了两个层面•channel通道(IETFMS-PW)•path管道(IETFMPLStunnel)

T-MPLS设备(具备对通道和路径的交换能力) ClientA ClientD©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION10PTN的业务模型UNIEVC1CoS1CoS2Tunnel1(Gua) Tunnel2(BE)PW1-1PW1-2Tunnel1(Gua) Tunnel2(BE)PW1-1PW1-2UNICoS1CoS2PW1-1PW1-2EVC1©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION11E1帧E1帧

DS1/E1RTPHeader SAToPCW PWLabel 802.1Q VLAN 802.3MACE1E1业务类型：TDMCES

SAToP(RFC4553)非结构化封装

CESoPSN(RFC5086)结构化封装 CEP(RFC4842)

CES业务保护 同步：通过1588提供差分定时的普通时钟 以太网接口• •SAToP仿真(RFC4553）

•

Attachment

•

CESoPSN仿真circuit(RFC5086)•

Pseudowires非结构化E1仿真支持不支持结构化E1仿真支持支持帧结构标准PWE3封装，直接封装TDM码流。标准PWE3，需要额外开销标识每个64K的时隙号带宽占用可根据时延要求按需配置每个以太网帧包封的E1可对idle时隙指定不仿真，但必须识别结构化E1帧结构，且节约带宽相对GE/10GE管道几乎可忽略。仿真处理机制复杂度仿真完整的TDM流，不需要考虑成帧或者64kbps时隙问题，处理机制快速简洁。需要按照成帧方式对每个64-kbps进行仿真。IWF需要配置帧发生器来重建完整的E1本地帧结构，处理机制复杂。大客户租线承载大客户租线业务需严格保证带宽，SAToP不压缩时隙，无论结构还是非结构化TDM信号均保证带宽透传。CESoPSN需要运营商对其E1中的帧结构和信令进行识别，不能满足高端大客户租线业务透传的要求©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION12CES仿真方式比较•Packetcore•IWF•IWFCE1CE2

•PacketNetwork•PSNtunnelAgenda1)I.II.III.IV.V.VI.VII.2)项目含义描述与作用PA前同步码7个字节，1和0交互使用，使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备SFD帧起始标志符一个字节0xAB，它标识着以太网帧的开始FCS帧校验序列4个字节，采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验DA目的地址6个字节，目标站点的物理地址SA源地址6个字节，发送帧的站点的物理地址PAD填充位用以填充当数据段的数据不足64字节时Type以太网帧类型2个字节，被各个公司分配来用于建立系统以及用于遵循国际标准的软件（如X.25）。Label标签值字段20比特，用于转发的指针（0到15是保留的），从16开始可配EXPEXPerimental3比特，保留，用于试验，现在通常用做CoS（ClassofService）SStack1比特，栈底标识。MPLS支持标签的分层结构，即多重标签，S值为1时表明为最底层标签TTL生存周期8比特，和IP分组中的TTL意义相同©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION14T-MPLS/MPLS-TP的帧格式DASA0x8847TMP标签域TMC标签域数据净荷CRC6字节6字节2字节4字节4字节4字节TMClableEXPS比特=1TTL20比特3比特1比特8比特TMPlableEXPS比特=0TTL20比特3比特1比特8比特©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION15T-MPLS/MPLS-TP帧头格式

–数据帧结构

–TMP标签域

–TMC标签域©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION16以太网业务封装格式PE1PPE2CE1CE2MACDAMACSAC-tag(optional)DataEthernetHeader1TunnelLabel1PWLabelMACDAMACSAC-tag(optional)DataEthernetHeader2TunnelLabel2PWLabelMACDAMACSAC-tag(optional)DataMACDAMACSAC-tag(optional)DataProviderNetworkMACDAnMACSAn0x8847EthernetHeadern©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION17TDM业务封装格式PE1PPE2NodeBRNCTDMDataEthernetHeader1TunnelLabel1PWLabelControlWordRTPHeader(optional)TDMDataEthernetHeader2ProviderNetworkTunnelLabel2PWLabelControlWordRTPHeader(optional)TDMDataTDMDataAgenda1)I.II.III.IV.V.VI.VII.2)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION19©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION20线性1+1保护节点A节点Z连接端点网络层踪迹端点选择器工作传送实体CICICICI保护传送实体保护域AI永久桥接节点A节点Z连接端点网络层踪迹端点选择器工作传送实体CICICICI保护传送实体保护域AI永久桥接工作原理©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION21线性1:1保护工作原理AI节点A节点Z连接端点网络层踪迹端点选择器工作传送实体CICICICI保护传送实体保护域AI永久桥接

节点A选择器桥接选择器工作连接Z－AA－Z保护连接Z－AA－Z

节点Z选择器选择器桥接有保护业务无保护业务©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION22©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION23Wrapping节点A节点B节点C节点F节点E节点D第Q线连接第Q线连接每个方向上的环网带宽被工作和保护T-MPLS信号所共享

正常状态工作业务的保障带宽保护业务的保障带宽节点A节点B节点C节点F节点E节点D第Q线连接第Q线连接直通

故障状态工作业务的保障带宽保护业务的保障带宽T－MPLS分组wrapping©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION24Steering节点A节点B节点C节点F节点D保护业务的保障带宽第Q线连接第Q线连接

节点E 正常状态工作业务的保障带宽节点A节点B节点C节点F节点D保护业务的保障带宽第Q线连接第Q线连接

节点E 故障状态工作业务的保障带宽©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION2510GE会聚环 GE接入环网GE环网环内倒换快速(<50ms)恢复接入层故障，对会聚层无任何影响。会聚层对每条归并好的PTN管道进行保护，不受接入层故障影响。可采用1:1的保护方式，环网保护成熟后，进一步提高保护倒换效率。接入环业务归并入一条PTN传送管道，分层保护组网提高网络保护效率 分层保护组网 特别适合于PTP会聚回传场景 到达会聚层业务出口的PTN 管道数量远远小于接入节 点数量，设备管理压力较 小，轻松应对保护倒换。进入会聚层。 从接入层节点开始构建端到端PTN管道，每个接入节点对应一条PTN管道。接入层任何节点或线路故障，将导致会聚层联动发生PTN管道保护倒换。会聚层任何节点或线路故障，将导致所有下挂接入层节点发生PTN管道保护倒换。保护倒换效率低。接入PTN管道穿通会聚接入交汇节点，会聚层只做管道透传。 保护倒换位置 端到端通道组网每次保护倒换都在全网范围内发生 到达会聚层业务出口的PTN管道 数量与接入节点数目相同，PTN 管道管理压力较大，保护倒换性 能下降，效率降低。©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION26VSI

全程LSP/PW分段LSP/PW〔 分层保护〕层次化VPLSUNIUNICE

CECEPEPEPPTN管道〔LSP/PW〕会聚能力PW与LSP全程帮定，无管道会聚能力，适用于端到端保护方式。PW与LSP分段帮定，会聚层

可对接入层的PW进行归并， 从而实现分层保护方式，特 别适合移动回传场景。PW与LSP可由VSI终结，实现层次化的VPLS，适合构建多点到多点二层VPN。会聚层接入层 MPLS-TP/T-MPLS网络Alcatel-LucentPTN设备可同时支持以上三种管道会聚方式©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION27倒换情况比较分层保护〔分段LSP/PW〕vs端到端保护〔全程LSP/PW〕端到端保护方式会聚层接入层PW与LSP全程帮定会聚层发生故障时所有管道〔LSP〕发生倒换，接入层与会聚层同时受影响，倒换效率低，性能受到很大影响。 LSP对PW进行归并 分层保护方式 会聚层发生故障时仅 在归并好的管道〔LSP 〕发生倒换，对接入 层不受影响，倒换效 率高，有效保证倒换 性能。©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION28开环加点情况比较分层保护〔分段LSP/PW〕vs端到端保护〔全程LSP/PW〕PE1 PE2PE1 PE2 端到端保护方式〔会聚层 〕 PE3 由于每条PW都帮定相应的LSP，需重新配置的LSP数量等同于PW数量，网络维护配置工作量极大。 业务开通速度受到很大影响 分层保护方式〔会聚层 〕 PE3 由于对接入层的PW进行了有效归并，需重新配置的LSP数量大幅减少，网络维护配置工作量小。 业务开通速度快©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION29PTN承载业务和管道描述 应先规划好每条业务的属性，提供一张业务属性分配表备案，以便进行业务配置和业务 调整时参考。具体业务属性分配表应至少包括如下信息： 业务标识名称〔包括所属业务大类或大客户〕 业务类型〔仿真或以太网业务E-Line/E-LAN/E-Tree〕 UNI客户侧业务描述：VLANID/VLAN优先级〔或DSCP优先级〕 业务PTN承载描述〔包括PTN网络中的优先级和CIR/PIR〕 业务起点和业务终点 业务路径描述〔包括工作路径和保护路径〕 PW标识和Tunnel标识©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION30层次化QoS考虑 层次化QoS一般作用于会聚层，因为只有会聚层节点需要同时会聚来自各个接入环的各种类型 的业务，并且有可能产生阻塞，需要对不同用户不同大类的业务内部进行优先级调度。而在接 入层每个接入节点业务流向比较单一，根本按照GE环网保证物理带宽设计流量，在进入会聚层 之前不存在阻塞调度问题。 层次化QoS一般2层即可，第一层用于区分业务大类或客户，主要表达在网络带宽分配上。第 二层用于区分某一业务大类或客户内部不同业务流的优先级，主要表达在优先级〔时延性能〕 分配上。基于这样的架构比较清晰，不宜采用更多层次，否那么将产生非常复杂的业务管理。过 深的层次不仅表达不出传输层的传送效率〔承载颗粒传送，非精细化业务流处理〕，而且会降 低整个网络的转发性能。©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION31Agenda1)I.II.III.IV.V.VI.VII.2)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION33PTNOperations,AdministrationandManagement(OAM)

Toolstoallowoperatorstoremotelymanagethenetwork电 信级的OAM 主要功能:–––––故障定位和故障通知故障抑制故障检测保护倒换维护PW(伪线)/LSP(隧道)PTNCECEPTNPTNUNI链路层OAM(ETHLinkOAM)ＵＮＩ链路层OAM(ETHLinkOAM)ETHETH

ＬＳＰ段层业务层OAM(ETHServiceOAM)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION34OAM-PTNOAMbasedonhardwarePerformanceandalarmmanagement SimilartoSDH:LOS，RDI，AIS EndtoendPMOAMlevel：Ethernet，T-MPLS/MPLS-TPLinkOAMFE PTNServiceOAM〔UNItoUNI〕 ConnectionlayerOAM PW LSPCECEPTNPTN

IEEE802.1ag /ITUY.1731 ITUY.1731OAM IEEE802.3ahLinkOAMT-MPLS/MPLS-TPOAM类型功能Section OAMLSPOAMPWOAM

业务链路OAMOAM主动故障管理连通性验证√√√√√告警抑制√√√√远端故障指示√√√锁定指示√√客户信号故障√√链路事件√性能监测丢包测量√√按需故障管理,定位环回监测√√√√踪迹监视√√√性能监测丢包测量√√√√时延测量√√√√其他保护自动保护倒换√√管理管理控制通道√信令信令控制通道√同步同步状态信息√©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION35PTNOAM提供的功能©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION36PW1MPLSTransportProfileandPWframework

EmulatedService Pseudo-wire Multi-nodePSNcloudAttachmentCircuitPE1PE2CE1CE2AttachmentCircuitConnectionoriented

PBi-directionalLSPandSectionbetweenAdjacent

MPLS-TPnodesMPLS-TPfullysupportPWmodelandLSPforwardingMPLS-TPandT-MPLScorrespondentconcepts: –PWareaclientlayer –PWcorrespondingTM-Channel,whileLSPcorrespondingtoTM-Path©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION37ITU-T/IETFOAMFramework:ManagementEntitiesandPoints

–TrafficflowbetweeningressandegressofaService NetworkOperatordomainMaintenanceEntityGroup(MEG):asetofMEsthat –Existwithinthesameadministrativeboundary –Belongtothesameconnectioninstance:p2p{1xME} multipoint{asmanyasNx(N-1)/2MEs}MEP:MEGEndPoint –End-pointofanME,attheedgeofadomain –Generates/terminatesOAMPDUsMIP:MEGIntermediatePoint –Between2MEPs,orinthemiddleofanME(insideadomain) –CanonlypassorinterceptandreplytoOAMPDUsfromMEP

Provideror or

CommonOAM Framework adoptedbyITU-TandIETFLSRALSRBLSRC

MEP MIP

MEMaintenanceEntity(ME):aphysical/logicalentitythatrequiresmanagement©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION38MEPMIPITU-T/IETFOAMFramework:MPLS-TPSectionMEME1LSRALSRBLSRCME2MPLS-TPSectionME AnMEintendedtomanagealinkbetweentwoadjacentMPLS-TPenabledLSRs: –Scopestrictlylimitedtoa“linkconnection〞 •Notadataplaneswitchableentity –ImplementedviaarawMPLS-TPGAL* *SeeITU-TY./Sup4andIETFdraft-vigoureux-mpls-tp-gal-00.txt©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION39ITU-T/IETFOAMFramework:LSPME

MEP MIP

LSPMEMPLS-TPLSPME AnMEintendedtomanagea –Uni/bi-directionalpoint-to-pointLSPsbetweentwoLSRs –Unidirectionalpoint-to-multipointLSPbetweenthreeormoreLSRsLSRALSRBLSRC©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION40ITU-T/IETFOAMFramework:Pseudo-WireME

MEP MIP

PseudowireMEPseudowireME AnMEintendedtomanageapseudowirebetween: –TwoTerminatingPEs(T-PE),or –AT-PEandaSwitchingPE(S-PE),or –TwoS-PEsLSRA(T-PE)LSRBCEXCEYLSRC(T-PE)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION41DomainYDomainXITU-T/IETFOAMFramework:LSPTCMMELSPTandemConnectionMonitoringME(LSPTCMME) AnMEintendedtomanagea“segment〞ofa –point-to-pointLSPbetweentwoLSRs –point-to-multipointLSPbetweenthreeormoreLSRs

MEP MIPLSPMEADLSRALSRBLSRCLSRDLSPTCMMEABLSPTCMMECD©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION42ITU-T/IETFOAMFramework:Pseudo-WireTCMMEPseudowireTandemConnectionMonitoringME(PWTCMME) AnMEintendedtomanageapseudowiresegmentbetween: –AT-PEandaSwitchingPE(S-PE),or –TwoS-PEsMEPCEXCEYDomainYDomainX

MIPPWMEXYT-PELSRA

S-PELSRB

S-PELSRC

T-PELSRDPWTCMMEABPWTCMMECD©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION43EthernetOAM–IEEELinkLayerOAM:IEEE802.3ahIEEE802.3ahEthernetintheFirstMile(EFM)OAM–Scope:PhysicalLinkLayerOAM

•Monitorandtroubleshootapoint-to-pointfull-duplexlink

•Particularlyvaluableinthelast-mileconnectiontonetworkdemarcationdevice(actingasCE),wheremostlinkfailurestypicallyoccur

•IEEE802.3ahOAMPDUsuseSlowProtocolMAC@,TPID=8809anddonotpropagate beyondasinglehop

–StandardizedinIEEE802.3ah,nowClause57ofIEEE802.3-Ed2005Features:

–Discoveryandauto-negotiationofOAMcapabilities –LinkMonitoringviaEventnotification

•EventscanbecollectedintoL1/2PMNear-endandfar-endcounters: BSyE(erroredsymbolcount),ES,SES,UAS,erroredframes/s,etc

–RemoteFailureIndication(unidirlinkfault,dyinggasp,criticalevent)–RemoteLoopbacks(asymmetricalPECEintrusiveloopback,usedtotest

integrityofthelinkatinstallationortroubleshooting)–OrganizationspecificenhancementPECEPE802.3ah©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION44EFMOAMPDUFrame&TLVFormats

–SAMAC=TransmitPortMAC Address –DAMAC=0x01-80-C2-00-00-02 –EtherType=0x88-09 –noVLANTag –Sub-type=0x03©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION45以太网业务OAMHierarchicalModelMEGLevelsModelallowsformultipleOAMlevels,viaMEGLevels: –Customer(5,6,7) –Serviceprovider(3,4)

–NetworkOperator(0,1,2) Themodelappliestoanend-to-endEthernetservice.SinceeachMEPandMIPcanbeindividuallyidentified,end-user,serviceproviderandoperator(s)caninsertandinterceptOAMsignaltomonitoraparticularsegmentMEPMIPEnd-user site1End-user site2OperatorAOperatorBClientlevelProviderlevelOperatorlevel

Sectionlevelourerethenotodnd?Woesp©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION46以太网业务OAM:802.1ag&Y.1731–300framespersecondto1every6hours–LinkTraceMessage-LTM

•On-demandfromsourcetoalldestinations

•Activenodesare

–ManagedEndPoints(MEPs) –ManagedInteriorPoints(MIPS)•RespondwithLinkTraceReply(LTR)•Initially

–UsedtodiscoverMACsonservicepath•Later

–Usedtoidentifyfaultlocations –Whodidnotrespond?Periodic CCMsCustomer Traffic

MEPMEP

LTMLTRMEPMEPMIPMIPLinkTraceMessage(LTM)& LinkTraceReply(LTR)

802.1agandY.1731KeyElements

–ContinuityCheckMessages–CCMs

•Periodicframessentfromsourcetodest.

•Absenceindicatespresenceoffault

y•SentbetweenManagedEndPoints(MEPs)A?

•TakenoutofstreambydestinationMEP

•Ratesfromidh rerethe©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION47以太网业务OAM:802.1ag&Y.1731

802.1agandY.1731关键点MEPMEPMIPMIPLoopBackMessage(LBM)& LoopBackReply(LBR)

LBM LBR LBM LBR–noresponse

FaultIsolation Step–LoopBackMessages

•LBMor‘MACPing’

•Senton-demandfromsourceto•CanbesentbetweenMEPsandMIPs•Usedtoidentifyfaultlocation

–Noresponsepastbreak•PotentialuseforPMandthroughput (RFC-2544)

’sWhfault

specificdestination

–DestinationfromLTRdiscovery?•DestinationsendsbackaLoopBack Reply(LBR)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION48以太网业务OAM:Y.1731onlyKeyElementsinY.1731only

–DelayMeasurement-1DM(Optional)•Periodicorondemand•One-waydelaymeasurement

•RequiresSynchronizedclocks

–IEEE1588v2 –GPS –Lowlatency,symmetricOAMCoS–DelayMeasurementMessage–DMM (Mandatory)

•Periodicorondemand•Measuresroundtripdelay•Doesnotrequiresynchronizationof clocks

–Dividedby2forone-waydelay estimation–EitherresultgivesyouFrameDelayMEPMEPMIPMIPDMOnewaydelayMIPMIPSynchronizedclocks

Roundtripdelay

MEPDMM

MEPDMRNosynchronizationneededFrameDelayMEF/IETFFDVITUFDV©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION49以太网业务OAM:Y.1731onlyY.1731only…

–FrameDelayVariation-FDV

•VariationinFrameDelay(FD)

•YoucanALWAYSdoonewayFDV

–Evenifclocksarenotsynchronized –Andyoucan’tdoonewayFD

•TwodistinctinterpretationsofFDV

–MEF&IETF »SameasInterPacketDelayVariation (RFC-3393) »Measurementisonlypackettopacket »ThisisNOTjitter –ITU »DifferencebetweenminandmaxFDover interval »Typicallyconsideredjitter

–YoucareaboutbuffersizeforPDH CES–Thisisaresultofjitter!NotIPDVITUFDV5FDMeasurement

Time MEF/IETFFDV

[+1,-1]

IPDV–notJitter

Measurements AreDifferent

Jitter=FDMAX–FDmin©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION50以太网业务OAM:Y.1731only

Y.1731only…

–FrameLossRate(FLR)

•Severaloptionsareavailable

•Continuous

–CountCCMsmissingas% »‘Synthetic’framelossrate »WorksforE-LineorE-LAN »Sampledframelossrate –UseCCMstocountcustomerframes »Countseverycustomerframeloss »WorksonlyonE-Line(E-pipe)only »Realframelossrate –UseDMMFrames(MEF–Inworks) »Synthetic’framelossrate »WorksforE-LineorE-LAN »Sampledframelossrate

•On-Demand

–EthernetLossMeasurement(ETH-LM) –Senton-demand –Makessamemeasurementsasabove©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION51ITU-TY.1731EthernetOAMFunctionsGeneralPrinciples

FaultManagement&Diagnosticfunctionsareusedforfastdetection, verification,localizationandnotificationoffailures

–FaultManagementfunctionsareproactive –Diagnosticfunctionsareon-demandanduseaTransactionID –Bothpoint-to-pointandmultipoint

Alarmsuppressionforserverlayersourceddefects PerformanceManagement

–Point-to-pointonly

OAMFiltering&Transparency(nestedMEs)

–PasstransparentlyOAMframesbelongingtohigherlevelMEGsacross lowerlevelMEGs –FilterOAMframesfromlowerlevelMEG –RespondtoOAMframesfromsame-levelMEP

OAMframesforwardedonsamerouteasuserpayloadETHflow IndependentofCPoranyspecificserverorclientlayernetwork©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION52(Animated)ExampleCC,LB,LTSwitch PortMEPMIPLBMLBRCCMCCMLossofCC (LOC)LossofCC (LOC)1)ConnectivityCheck(CCM)2)Loopback(LBM/LBR)3)LinkTrace(LTM/LTR)LTMLTRAB©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION53PTN的OAM机制 PTN的OAM机制，可以实现类似SDH丰富开销的能力 实现分层〔业务、管道〕的网络故障自动检测，保护倒换，性能监控，故障定位， 信号的完整性等功能 业务的端到端管理，和级联监控 支持连续和按需的OAM

ClientService(e.g.Ethernet)

TransportServiceT-MPLSChannel

T-MPLSPathT-MPLSSectionDomainADomainBT-MPLSDomainA

T-MPLSDomainBClientServiceFunctionRecommendationProactiveContinuityCheck&ConnectivityVerification(CC&V)ExtendBFD(e.g.maintenanceentities,uniqueglobalidentification,G-ACH,P2MP,etc.)On-demandConnectivityVerification(CV)ExtendLSP-Ping(e.g.maintenanceentities,identifiersotherthanIP,G-ACH,MIPidentification,bypassofCP/DPverification,etc.)AlarmReportingFordata-planeimplementation,defineanewPDUanduseG-ACH.Supportincontrol-planeandmanagement-planeshouldalsobedescribed.LockReportingDefineanewPDUanduseG-ACH.UsethesameproceduresasforAlarmReportingRemoteDefectIndication(RDI)ExtendBFD.SignalwillbepassedviaBFD.RouteTracingExtendLSP-PingLockInstruct(MEP-to-MEP)ExtendLSP-PingClientFaultIndication(CFI)DefineanewPDUanduseG-ACH.PacketLoss(pro-activeandon-demand)DefineanewPDU,useG-ACH.WeintendtobasethefunctionalityonY.1731.DelayMeasurement(pro-activeandon-demand),one-wayandtwo-wayDefineanewPDU,useG-ACH.WeintendtobasethefunctionalityonY.1731.Requiresexpertiseintimesynchronization(asone-waydelaymeasurementisdependentuponacertaindegreeofsynchronizationbetweenthetimeclocksofthetwo-endsofthetransportpath)Diagnostics,on-demand(verifybandwidththroughput,biterrors,loopback,etc.)DefineanewPDU,useG-ACH.Requiresmorestudy.©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION54现有的MPLS-TP的OAM定义

Recommendations©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION55PTN的OAM功能

PTN的OAM机制可实现类似SDH丰富开销的能力，以满足电信级网 络管理维护的要求。 PTN的OAM主要功能特征：–支持层次化OAM功能，提供了最多8层〔0～7〕，并且每层支持独立的OAM功能，来应对不同的网络部署策略。一般分为TMC、TMP、TMS和接入链路层面–提供与故障管理相关的OAM功能，实现了网络故障的自动检测、查验、故障定位和通知的功能

–在网络端口、节点或链路故障时，通过连续性检测，快速检测故障并触发保护

–在故障定位时，通过环回检测，准确定位到故障端口、节点或链路–提供与性能监视相关的OAM功能，实现了网络性能的在线测量和性能上报功能

–在网络性能发生劣化时，通过对丢包率和时延等性能指标进行检测，实现对网络运行 质量的监控，并触发保护––提供告警和告警抑制相关的OAM功能

–告警机制可以保证在网络故障时产生告警，从而及时、有效关联到故障影响的业务

–网络底层故障会导致大量的上层故障，上游故障会导致大量的下游故障，AIS/FDI等告 警抑制可以屏蔽无效告警提供用于日常维护的OAM功能，包括环回、锁定等操作，为操作人员在日常网络检查中提供了更为方便的维护操作手段。MEGMaintenanceEntityGroup维护实体组MEPMEGEndPointMEG的端点MIPMEGIntermediatePointMEG的中间节点©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION56PPMEPMIPMIPMEPPTN域1PTN域2NNITMP通路层 OAM (域间)CECE接入链路OAMTMP通路层OAM (域2)TMP通路层OAM〔LSP〕 (域1)接入链路OAMPETMC通道层OAM〔PW〕PUNIUNIPEPE-SPE-S

MEPMEPMIPMEP

MIPMEPMEPMEP MEPMEPMEPMEPMEPMEP

MIPMEPMEPMEPTMS段层OAMTMS段层OAM基于PTN分层模型的层次化OAM机制

业务OAM©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION57OAM帧结构 OAM信息包含在特定的OAM帧，并以帧的形式进行传送。 OAM帧：由OAMPDU和外层的转发标记栈条目组成。 转发标记栈条目内容同其它数据分组一样，用来保证OAM帧在路径上的正确转发 Lable：20bit，值为13表示OAM帧 发送周期－3种不同应用 故障管理：缺省周期1s〔1帧/秒〕 性能监控：缺省周期100ms〔10帧/秒〕 保护倒换：缺省周期3.33ms〔300帧/秒〕TypeNameTypeName01CV29MCC02FDI2ALMR20LBR2BLMM21LBM2D1DM23LCK2EDMR25TST2FDMM27APS35SSM28SCC37CSF其余字段：Reserved©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION58FunctionType类型〔常用)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION59OAM类型介绍-CC/CV 连续性检测和连通性验证：该功能工作在主动模式，源端MEP周 期性发送该OAM报文，宿端MEP检测两维护端点间的连续性丧失 〔LOC〕故障，以及误合并、误连等连通性故障。可用于故障管理、 性能监控、保护倒换。检测相同MEG域内任意一对MEP间的信号连 续性。 CC-ContinuityandConnectivityCheck–– 传送CC信息的帧是CV帧，其主要参数有：•MEGID•本身MEPID•所有目标MEPID•发送周期：3.3ms/10ms/100ms/1s 3倍发送周期内收不到CV帧，产生LOC告警〔lossofcontinuity)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION60OAM类型介绍-AIS、RDI 告警抑制：该功能用于效劳层检测到故障后，在效劳层MEP向客户层上插该 OAM报文，并转发至客户层MEP，实现对客户层的告警进行压制，防止大量冗余 告警。 AIS：AlarmIndicationSignal 在效劳层检测到故障时，通知客户层 使用FDI帧传送 发送周期1s 在3倍的接收周期内未再收到AIS消息，去除AIS告警 远端故障指示：该功能用于将MEP检测到故障这一信息通告给对端MEP。 RDI：RemoteDefectIndicator©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION61OAM类型介绍-LB、TraceRoute

环回检测：该功能工作在按需模式，源端MEP发送该请求OAM报文，宿端MIP 或MEP接收该报文并返回相应应答OAM报文。用于验证MEP与MIP或对端MEP间 的双向连通性，以检测节点间及节点内部故障，进行故障定位。 LB：LoopBack

MEP是环回请求分组的发起点，环回的执行点可以是MEP或者MIP 用于验证MEP之间或者MEP和MIP之间的连接性 在MEP之间进行双向的在线或非在线的诊断，测试带宽吞吐量、比特误码率等 LBM和LBR

踪迹监视：该功能工作在按需模式，源端MEP发送该请求OAM报文，所有MIP 及MEP接收该报文并分别返回相应OAM报文。用于验证MEP与MIP及MEP间的双 向连通性，以检测节点间及节点内部故障，进行故障定位。 TraceRoute©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION62OAM类型介绍-LCK、CSF、TST 锁定指示：该功能用于为管理维护目的。中断业务后，源端MEP发送该OAM报 文，将该信息通告宿端MEP，并上插客户层，进行告警压制，防止引起不必要的冗 余告警。 LCK：Lock 用于通知对端MEP，本端MEP出于管理上的需要，已经将正常业务中断 对端MEP可以判断业务中断是预知的，还是由于故障引起的 客户信号故障：该功能用于在客户层自身不支持告警压制/故障通告机制时，发 送该OAM报文，将客户层信号故障信息转发至对端MEP，实现客户层故障信息传 递。 CSF：ClientSignalFail 通告远端，本端出现入口客户信号失效 TST：Test––一个MEP向另一个MEP发送的测试请求信号单方向的在线或非在线的诊断测试©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION63OAM类型介绍-LM、DM LM：FrameLossMeasurement 用于测量从一个MEP到另一个MEP的单向或双向丧失率 采用CV帧来测试SD〔性能劣化〕 DM：PacketDelayandPacketDelayVariationMeasurement––用于测量从一个MEP到另一个MEP的分组传送时延和时延变化单向：收发两端时钟同步，源端发送DM帧，宿端在收到DM帧时计算单向时延，使用DM帧测试–双向：源端发送DM请求帧，宿端在收到DM时回送DM响应帧给源端，源端在收到响应的DM帧后计算双向时延，使用DMM和DMR©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION64OAM类型介绍-APS、MCC、SCC、SSM

APS:AutomaticProtectionSwitching

由G.8131/G.8132定义，发送APS帧

MCC:ManagementCommunicationChannel

发送MCC管理通道信息

SCC:SignallingCommunicationChannel

用于一个MEP向对等MEP发送控制平面信息

SSM：SynchronisationStatusMessage–由G.8261定义，发送SSM帧Agenda1)I.II.III.IV.V.VI.VII.2)©2021JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION66PTN的QoS机制Eth接口Eth接口供系统分类使用 流量监控对流量进行控制整形使业务流输出的速率符合业务模型的规定；根据特定规那么丢弃分组，打标记设置报文的DS域〔或IP优先级〕 拥塞控制根据队列状态进行有选择性的丢包〔尾丢弃算法