PTN资料-08-PTN-OAM特性介绍-20080707-A

PTNOAM特性介绍2024/6/1课程目标学习完此课程，您应能：了解PTN产品链路层、承载层和业务层OAM特性熟悉各种OAM的应用场景掌握PTN产品OAM原理与配置步骤Page2PTNOAM特性概述PTN1900&3900支持以下OAM特性：链路层：ETHLinklayerOAM、ATMOAM承载层：MPLSOAM业务层：ETHServiceOAM、ATMOAM各种OAM的应用场景图示如下:承载层OAM(MPLSOAM)PTN业务层OAM(ATMOAM/ETHServiceOAM)CECEPTNPTN链路层OAM(ATMOAM/ETHLinkOAM)链路层OAM(ATMOAM/ETHLinkOAM)ATMorETHATMorETHPage3目录

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ATMOAMPage4ETHLinkLayerOAMETHLinkLayerOAM实现了以太网链路(FE、GE)的故障发现和故障定位，PTN1900&3900基于802.3ah实现的功能包括:链路发现链路监视远端故障指示远端环回Page5ETHLinkLayerOAMOAM功能作用告警和动作应用场景发现（Discovery）检测对方设备是否支持802.3ahOAM功能如果协商失败，上报告警说明失败的具体原因故障检测，故障定位链路监视（Linkmonitoring）检测链路性能情况并通知对端使能端口OAM功能后自动检测链路性能事件并上报告警，包括:ErroredSymbolPeriodEventErroredFrameEventErroredFramePeriodEventErroredFrameSecondsSummaryEvent故障检测关键链路事件指示（Criticallinkevents）检测关键链路事件并通知对端使能端口OAM功能后自动检测并上报告警,包括:Linkfault故障检测远端环回（Remoteloopback）链路双向连通性检测,将远端端口的数据报文全部环回手动发起,远端上报环回状态告警故障定位Page6目录

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ATMOAMPage7MPLSOAM功能概要MPLSOAM的功能主要是进行MPLSLSP的维护和管理，主要包含CV(ConnectivityVerification)/FFD(FastFailureDetection)，用于进行预设的LSP连通性检查〔proactiveconnectivityverification〕。FDI(ForwardDefectIndication)和BDI(BackwardDefectIndication，用于上下游之间进行告警指示。LSPping，用于命令触发〔On-demand〕的MPLSLSP连通性检查。LSPTraceRoute，命令触发〔On-demand〕的MPLSLSP路径追踪，用于故障定位.PM，LSP性能检测，包括延时、延时抖动、丢包率的检测Page8ITU-Y.1711协议详细描述了MPLSOAM协议原理、连通性能检测机制以及协议状态机。原理：针对单条LSP的连通性检测，源端发送宿端检测。Ingress节点周期性发送OAM连通性检测报文(CV/FFD)，在egress节点周期性检测，transit节点做穿通处理。OAM报文同样可以看作是MPLS数据报文，只不过其承载的是控制信息：OAM报文在ingress节点被封装为MPLS报文，即报文的外层标签为LSP在该节点的出标签，内层标签值为14(OAMRoutealertlabel)，余下为OAM协议报文净荷。当egress节点检测到缺陷时会通过反向通告报文通知ingress节点，这样在LSP的源宿节点都可以获知当前LSP的状态，从而为MPLS用户层提供LSP的全程状态信息，并以此做为触发保护倒换的判断条件。MPLSOAM协议工作原理Page9MPLSOAM协议报文类型CV(ConnectivityVerification)FFD(FastFailureDetection)FDI(ForwardDefectIndication)BDI(BackwardDefectIndication)MPLSOAM协议报文类型Page10MPLSOAM协议工作原理IngressEgressIngressEgressCV/FFDCV/FFDBDIxdLOCVdTTSIdExcessFDITransitTransitPage11CV(ConnectivityVerification)CV报文，用于连通性检测，报文格式见上图。Ingress节点以1秒为周期发送该报文，Egress节点在任意3秒内检测接收到的CV报文的个数以及报文正误。CV报文Page12FFD(FastFailureDetection)FFD报文，与CV报文作用相同，用于连通性检测，报文格式见上图。Ingress节点以3.33ms到500ms不等的时间周期发送该报文，Egress节点在任意3个报文发送周期内检测接收到的FFD报文的个数以及报文正误。发送频率种类:3.33ms,10ms,20ms,50ms,100ms,200ms,500msFFD报文Page13FDI(ForwardDefectIndication)FDI报文用于LSP的Transit节点将底层缺陷信息〔如端口Dwon〕通告给LSP的egress节点FDI报文Page14BDI(BackwardDefectIndication)BDI报文用于Egress节点向Ingress节点通告LSP缺陷信息。PTN实现承载BDI报文的通道是一条反向LSPBDI报文Page15TTSI(TrailTerminationSourceIdentifier)TTSI用来在LSR上定位LSP，每条LSP的TTSI应具有唯一性。以下图为建议中给出的TTSI定义，类似RSVP-TE中的定位方法(Session+SenderTemplate);其中LSPID只用到了后2bytes，前2bytes填充0，但考虑到TE隧道可以同时容纳多条LSP，所以当OAM应用于TE隧道时可以考虑将TunnelID填充到LSPID的前2bytes(TE隧道局部建议并未给出说明)。LSRIDLSRID的编码格式支持IPV6,参考RFC2373(IPV4地址用后4bytes)TTSI&LSRIDPage16MPLSOAM缺陷类型非MPLS层缺陷：dServer:物理层缺陷。MPLS层缺陷：dLOCV:连通性校验丧失缺陷；dTTSI_Mismatch:TTSI失配缺陷；dTTSI_Mismerge:TTSI错误合并缺陷；dExcess:连通性检测报文超速缺陷；其他缺陷：dUnknown:检测类型、周期不匹配缺陷；缺陷类型Page17LSPPing/TracerouteLSPPing/Traceroute可以检测MPLS控制平面的故障并进行故障定位；LSPPing:Ingress节点发送Echorequest报文到Egress节点Egress节点收到Echorequest后回复Echoreply报文Ingress节点在超时时间内根据是否收到Echoreply报文判断LSP是否故障

LSPTraceroute:通过在Ingress节点连续发送TTL从1到某个值的MPLSEchoRequest报文，让LSP路径上的每一跳在收到TTL超时时，返回一个MPLSEchoReply报文，这样，Ingress节点就可以收集LSP路径上每一跳的信息，从而可以定位故障节点。Page18目录

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ATMOAMPage19以太网ServiceOAM功能概要EthernetServiceOAM的主要功能是对端到端的以太网虚连接〔EVC〕进行管理和维护，主要包括故障管理CC(ContinuityCheck),用于预设的端到端连通性检查〔proactivecontinuitycheck〕。LB(Loopback)，用于命令触发的(On-demand)连通性检查。LT(LinkTrace)，命令触发的以太网链路追踪，用于故障的定位。Ethernetremotedefectindication(RDI)，远端故障指示功能。性能监测PM(PerformanceMonitoring)，用于测量点到点以太网虚连接的丢包、时延、时延抖动、吞吐量〔吞吐量测试目前未实现〕等性能。OAM报文通过特殊的EthernetType来区分，所走路径与业务报文一样。Page20根本概念MD(MaintenanceDomain):由单个操作者所控制的一局部网络MA(MaintenanceAssociation):MD的一局部，用来实现OAM的一个实例(Instance)——OAM功能的实现是基于MA的MDLevel:MD的等级，用于区分嵌套的MD，以太网OAM为网络分配了8个维护级别〔数值越大，优先级越高〕为客户分配了三个级别:7,6,and5为效劳提供商提供了两个级别:4and3为运营商分配了三个级别:2,1,and0MEP(MAEndPoint)MA的端点，典型的，两个对等的UNI就是其所属MA的两个MEP。MEP可以发起连通性检测、环回、链路追踪、性能测量等维护管理动作。MIP(MAIntermediatePoint)MA中间点，典型的，两个运行商管理域之间的分解点即可作为MIP。MIP没有发起维护管理动作的能力，但可对环回和链路追踪进行响应。Page21OAM级别及管理域划分Page22CC-ContinuityCheckCC检测发生在MEP之间。可通过管理命令对MEP进行CC停止或开发的操作.使能CC的MEP，周期性的向MA内所有远端MEP周期性的发送CCM(Continuitycheckmessage)报文，接收方在收到第一个CCM后开始连通性检测，如此后连续3.5个周期内未收到预期的CCM报文，那么认为与该MEP失去连通性(LossofContinuity)CCM的发送间隔值为：3.33ms,10ms,100ms,1s,10s,1min或者10min，PTN支持硬件处理CC，最快发送周期为3.3ms。通过CC可能检测到的故障有:LossofContinuity:连续3.5个周期内未收到预期的CCM报文UnexpectedMDLevel:收到更低级别的CCM报文，例如效劳提供商管理域内的报文透传到客户管理域中。Mismerge:收到携带其他MD信息的CCM报文，例如.Vlan1的维护点收到Vlan2的报文，这种故障一般是因为配置错误或者转发平面的错误。UnexpectedMEP:如果本维护点收到来自非法远端MEP的报文。非法MEP就是不在远端维护点列表中的MEP，当然等于自身也是错误的。这样做主要是出于平安性的考虑。UnexpectedPeriod:上面提到的故障都没有发生，但是接收到的CCM报文中携带的CC发送周期值与本MEP不一致.〔每个MD中的各个MEP的CCM发送周期都是一样的，认为配置保证〕Page23LB-LoopbackLB由MEP发起〔可连续发送多包，但未提供发送间隔配置〕LBM(Loopbackmessage)，目的地可以是MEP或者MIP，目的地节点(级别和目的MAC都匹配)向发起端回送LBR(Loopbackreply)，该功能的作用：用于检查MA内两点之间的连通性，发起者在超时时间内收到目的地节点的LBR，那么认为两者之间是连通的.可作一些诊断性的测试in-service或者out-of-service。例如可以根据收到的LBR计数粗略计算丢包率。MEPMIPCustomerMDProviderMDMEPAMEPBMIPAMIPBLBM/LBROAMPDULBMLBRPage24LT-LinkTraceLT由MEP发起，目的地可以是MEP或MIP，主要用于:

获取节点之间相邻关系。故障定位。MEPMIPCustomerMDProviderMDMEPAMEPBMIPAMIPBSuquence:MIPA,MIPB,MEPBLTM/LTROAMPDULTMLTRLTRLTRPage25ETH-RDIETH-RDI用于本MEP发现故障时向远端MEP通告故障，类似于SDH-RDI:MEPMIPCustomerMDProviderMDMEPAMEPBMIPAMIPBRDIOAMPDUsRDIPage26PM-PerformanceMonitoring性能检测功能仅用于点到点以太网虚连接的端到端性能测量。目前支持以下性能测量丢包率，同时支持远端和近段丢包率测量。时延和时延抖动。提供双向测量方式。根本原理：在点到点连接的MEP之间互相发送携带报文统计计数或者发送/接收时标等性能值的协议报文，接收到协议报文以后通过特定的算法得出丢包率和时延以及时延抖动。MPLSLSP的性能测量也采用这种方法。Page27目录

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ATMOAMPage28ATMOAM概述ATMOAM模块是ATM业务的重要组成局部，属于维护范畴，它提供了基于VP/VC连接的检测功能，如:CC信元连通检测，LB信元环回测试，段/端级别的告警上报以及检测。为连接的稳定性提供了有效的维护手段，方便开发和测试人员的准确定位。协议参考模型分为五个OAM层。按照功能将其分为F1，F2，F3，F4，F5五个双向的OAM流。ATM层的OAM功能分为F4〔VP级〕流和F5〔VC级〕流两种，这两种OAM流都可分为两个层次：端到端〔end-to-end)的OAM流，段(segment)OAM流。Page29

OAM功能主要应用AIS前向报告错误指示RDI后向报告远端错误指示CC连续监视连续性Loopback连通性监测

故障定位

预先分配的连通性确认前向性能监测性能估计后向性能监测朝后向报告性能估计激活/去激活激活/去激活性能监测和连续性检测系统管理仅仅被终端系统所使用其中产品实现了其中的AIS、RDI、CC、LoopBack功能Page30AIS/RDI与段端属性原理段端属性段端点的主要功能是为了查询告警，如果不设置段端点无法捕获ATMOAM信元。如果在一条连接某方向上设置段点后，能终结从该连接设置段点的端口进入的段AIS、段RDI、段LB、段CC信元。同样，如果在一条连接某方向上设置端点后，能终结从该连接设置端点的端口进入的端AIS、端RDI、端LB、端CC信元AIS/RDIAIS信元可以在所有检测到错误的连接点处产生并且发送给下游。当接收到传输通道的path-AIS之后或者检测到连续性的丧失之后，就会发送AIS信元。而传输通道的path-AIS信元的产生是由于检测到以下几种情况：Page31AIS/RDI与段端属性对基于SDH的物理层，检测到信号的丧失或者帧的丧失，或者是无法接受的错误性能输出；对基于信元的物理层，检测到信号或者物理层OAM信元识别的丧失，或者是无法接受的错误性能输出。AIS发送频率：一检测到错误指示就立即发出AIS信元，并且周期性发送。AIS信元的产生频率应该是每秒钟一个信元。AIS的检测和删除：AIS信元在目的段端点处被检测，中间节点处可以不干扰的监视AIS信元。当AIS信元在段端点处被收到的时候，就立即被解释。当错误指示被删除，就立即停止发送AIS信元。当用户信元或者连续性监测信元接收到的时候，AIS状态就被释放。如果连续性监测没有被激活，而AIS信元在2.5秒钟〔可以相差0.5秒〕仍然没有收到，AIS状态同样也被释放。AIS的下插规那么inner点前SEG和ENDAIS信元都插，SEG点前只插END型，END和SEG+END点前什么AIS信元都不插Page32AIS/RDI与段端属性RDI的激活条件：RDI信元是为了在AIS状态下向后向指示并且打断前面的信元传输。当段端点收到AIS信元的时候，也向远端发送RDI信元。RDI信元只能在段端点处产生。RDI的发送频率：RDI信元也是周期性发送和传输的，每秒钟产生一个信元。RDI的的检测和删除：当AIS状态被释放，就立即停止发送RDI信元。RDI信元只能在段端点处被检测，中间节点处只能监视RDI信元。RDI状态当接收到RDI信元的时候就在接收的段端点处被解释。当在2.5秒〔可以相差0。5秒〕还没有接收到RDI信元，那么释放RDI状态。Page33如图1所示，一条链接通过B、C、D三网元连接A、E两网元，A点后向和E点前向都在该链接上设置了端点，B点的后向和D点的前向都在该链接上设置了段点，C为中间连接点〔CP〕，此时BC间断纤。告警情况如下：此时C点会上报LCD告警，同时由于C为中间连接点，会向下插Seg_AIS信元、e-t-e_AIS信元，在D点设置的前向段点会捕获Seg_AIS信元，然后进入AIS状态，在E点设置的前向端点会捕获e-t-e_AIS信元，然后进入AIS状态。同时D点会回插Seg_RDI信元，E点会回插e-t-e_RDI信元，而B点在收到D点回插的Seg_RDI信元后上报RDI状态，A点在收到E点回插的e-t-e_RDI信元后上报RDI状态。图1Page34图2的情况同图1根本相同，只不过原来设在D点的前向段点现设在C点的前向，D点现为中间链接点〔CP〕，此时BC之间发生断纤。由于在C点前向该链接上设置了段点，故点C只会下插e-t-e_AIS信元，不会下插Seg_AIS，所下插的e-t-e_AIS信元在E点被终结，并在E点上报AIS状态。同时，E点会回插e-t-e_RDI信元，A点在收到E点回插的e-t-e_RDI信元后上报RDI状态。图2Page35产品实现产品支持以下场景

产品可以接入用户侧，通过对段端属性的设置，在用户侧完成对来自于用户测的AIS信元的捕获和上报以及回插RDI信元。受硬件逻辑限制，产品暂时无法对来自于网络侧的OAM信元进行捕获。Page36产品规格产品支持按方向对连接进行段端属性设置，对OAM流和段端属性的支持参照表1。受当前芯片逻辑版本的限制，产品对于段端属性方向的支持参照表2。产品最大支持设置段端属性的连接数量参照表3。表1业务类型前向后向UNI-UNI支持支持UNIs-NNI支持不支持表2设备类型支持设置段端属性的连接数目OSN19001024OSN39001024表3

OAM流端到端段段+端F4支持支持支持F5支持支持支持Page37CC——连通性检测原理用途：连续性检测信元是用来监视链路是否总处于连通状态，即是否有时而通时而断的情况存在，是提供给用户的一种检测链路连通性的手段。方式：连续性检测功能被激活后，CC信元有两种被插入到信元流里的方法，其一为在链路上没有用户信元时，以每秒一个信元的方式，插入CC信元；其二为独立于用户信元流，不管用户信元存在与否，都以每秒一个信元的方式，插入CC信元。CC段端属性段的CC属性只负责发送或接受段的CC信元，端的CC属性负责发送和接受端的CC信元Page38CC的源和宿CC功能的源端、宿端同链接意义上的源端、宿端不同，CC功能的源端只发送CC信元，CC功能宿端只接收CC信元，CC功能的源+宿端既发送CC信元也接收CC信元LOC告警：当指定的接收点〔end-pointORsink-point〕收不到CC信元达3.5秒〔+/-0.5秒〕，应该声明出现LOC〔lossofcontiuity〕。并且，要向下游发送AIS信元。当再收到CC信元时，或用户信元时，上述的告警应立即解除掉。Page39图3为在链路上同时启动段和端级别的连续性检测功能的情况。其中，在网元A的相应链接的后向设置了端的CC源，在网元B相应链接的后向设置了段的CC源，在网元D相应链接上设置了段的CC宿，在网元E相应链接上设置了端的CC宿。图3Page40图4显示了按图3方式启动CC后网元C和网元D之间发生断纤的情况。此时网元D收不到用户信元也收不到Seg_CC信元，此时网元D会上报CC_LOC同时下插AIS信元。网元E只收到了非用户信元AIS，而没有受到CC信元或用户信元，因此上报CC_LOC。图4Page41产品实现产品支持以下场景

产品可以接入用户侧，通过对CC属性的设置，在用户侧完成连通性检测。受硬件逻辑限制，产品无法支持网络侧的F4、F5流级的连通性检查。Page42产品实现产品支持按方向对连接进行CC属性设置，对F3和F4流的CC属性的支持参照表4、表5。受当前芯片逻辑版本的限制，产品对于CC属性方向的支持参照表6。产品最大支持设置段端属性的连接数量参照表7。业务类型前向后向UNI-UNI支持支持UNIs-NNI支持不支持表5F5流支持的CC属性表6CC属性支持的方向设备类型支持设置CC属性的连接数目OSN19001024OSN39001024表7支持CC属性的连接数目

CC属性端到端段源支持支持宿支持支持源+宿支持支持

CC属性端到端段源支持支持宿支持支持源+宿支持支持表4F4流支持的CC属性Page43LB〔LoopBack〕原理环回测试功能既是一种链路连通性检测的手段，同时也是一种故障定位的手段。LB信元可以在虚连接的某点被插入并且在下游不同的地方被环回。既可以在终点也可以在连接点处不干扰的插入LB信元产生环回信元的点在相关标签和源标识匹配之后就可以删掉它。如果Loopback信元在5秒内没有环回到源点处，就可以认为环回失败。确认Loopback是否在ATM层执行的方法是看信元的一个LLID域是否被改变了。Loopbackindication〔环回指示域〕在环回之前应该等于“1”，环回之后变成“0”。LLID在进行环回测试前，需要设置本网元和目的网元的“本地环回标志”。该值在本网络范围内应为唯一值。Page44不同段端属性对LB的处理对于中间连接点〔CP〕，当它接收到一个Seg_LB信元，会首先检查该信元的目的LLID是否与本地LLID相同，如果不相同那么不做处理继续向下传；如果相同，那么检查信元中的环回标志LI是否为1，如果为1表示该信元尚未环回，那么将此标志置为0并环回信元，如果LI已经为0，那么不做处理继续向下传。对于段点〔SegmentPoint〕，当它接收到一个Seg_LB信元，会首先检查目的LLID是否相同，如果不同那么将此信元丢弃不再向下传；如果相同，那么检查信元中的环回标志LI是否为1，如为1表示该信元尚未环回，那么将此标志置为0并环回信元，如果已经为0，那么丢弃此信元不再下传。Page45产品实现环回测试是基于连接的，在产品中，我们支持了三种方式的环回，下面分别附图加以说明：图4描述了产品支持的一种环回情况，点a和点f均为端点〔End〕，其余各点可以是中间连接点〔