图2 OAM多域网络模型
图2中标示了维护边界点MEP(MaintenanceEndPoint)和维护域中间点MIP(MaintenanceIntermediate Point)的位置。其中MEG(Maintenance Entity Group)是指维护实体群,对于点到点以太网连接,一个MEG只包含一个维护实体ME(Maintenance Entity); MEG端点表示一个MEG的端点,它能发起并终结用于故障管理和性能监控的OAM帧。OAM帧和普通以太网流量是区别开来的,但是却和以太网流量共用相同的转发流程,由此可以监控以太网流量。MEG中间点是MEG的中间节点,能够响应某些OAM帧,但不会发起OAM帧,对途经的以太网流量也不采取任何动作。
在IEEE802.1ag中所用的维护关联MA(MaintenanceAssociation)与MEG的内涵一致,其MAEndPoint和MA Intermediate Point分别与ITU-T的MEP和MIP对应。
故障管理
电信级以太网业务级的故障管理主要包含连通性检测功能、环回功能、链路追踪功能、告警指示、远端故障告警和测试功能等。IEEE802.1agCFM和ITU-T的Y.1731定义了主动(Proactive)和按需(On-demand)的故障管理机制。现已定义的OAM故障管理消息包括:
·连续性检查消息
以太网连续性检查功能是一种主动OAM(ProactiveOAM)功能.它可以用于检测处于一个MEG中的任一对MEP间的连续性丢失(LOC),可用于检测两个MEG之间的错误连接,也可用于检测在一个MEG中出现与错误MEP相连的情况,以及其他一些缺陷情况。连续性检查消息可应用于故障管理、性能监测或保护倒换。
·环回消息
以太网环回功能用于检验一个MEP与一个MIP,或者一个MEP与一个或多个对等MEP间的连通性。该功能类似于PING。它是一种按需OAM功能,通常由管理者命令发起。IEEE802.1agCFM只定义了单播消息,而Y.1731定义了单播和多播两种类型。单播环回检测是一种按需OAM功能,可用于检验MEP和MIP或者对等MEP 间的双向连通性。同时,也可以在一对对等MEP 间进行双向诊断测试,比如检验带宽吞吐量,检测比特错误等。多播环回功能用于检验一个MEP与多个对等MEP间的双向连通性。多播环回功能是一种按需OAM功能。当在一个MEP上调用多播ETH-LB功能的时候,该MEP向多播环回的发起者返回它所检测到的与其具有双向连通性的对等MEP的列表。
·链路追踪消息
以太网链路跟踪功能是一种按需OAM功能,可用于以下两个目的:
a)邻接关系检索——链路跟踪功能可以用于识别一个MEP和一个远端MEP或MIP之间的邻接关系检索。为了建立邻接关系,需要得到MIP和/或MEP的序列。每个MIP和/或MEP可通过其MAC地址来标识。
b)故障定位——链路跟踪功能可以用于故障定位。当发生故障(例如链路和/或设备故障)或者产生转发平面环路时,MIP和/或MEP的顺序关系很可能与预期的不同。这种不同的顺序关系就提供了故障位置信息。
·告警指示消息
当MEP检测到连接故障后,将以组播方式通告故障。以太网告警指示功能主要用于在检测到服务(子)层的缺陷情况后向客户(子)层通告该以太网通道故障,同时抑制客户(子)层的告警,以免NMS对同一故障收到大量冗余告警。在点到点的EVC情况下,告警指示可以有效确定对端MEP的不可达。但是在多点EVC情况下,难以通过收到的告警指示来判断哪个对端节点失去了连接。此外,由于生成树协议(STP)提供了独立的恢复能力,因此告警指示功能不用于STP环境中。因此IEEE802.1ag中不支持告警指示功能。
·远端缺陷指示
MEP使用以太网远端缺陷指示功能通知它的对等MEP它遇到了一个缺陷情况。例如信号故障和AIS等缺陷情况都能导致带有远端缺陷指示信息的帧的发送。只有当以太网连续性检查功能被激活时远端缺陷指示功能才会被使用。由于在多点EVC情况下,远端缺陷指示存在与告警指示同样的难以定位故障的问题,IEEE802.1ag中不支持远端缺陷指示功能。
·锁定信号消息
以太网锁定信号功能用于MEP向它紧邻的客户层的MEP通告它的有计划的管理或者诊断行为。本功能使得客户层MEP能够区分缺陷情况和服务(子)层MEP进行有计划的管理/诊断行为时所可能导致的数据流量中断。其中引起中断的缺陷情况需要报告,而引起数据流量中断的有计划的行为则不需要报告。该功能只有Y.1731支持。
·测试信号消息
以太网测试信号功能用于进行单向按需的中断业务(out-of-service)或不中断业务(in-service)诊断测试,其中包括对带宽吞吐量、帧丢失、比特错误等的检验。当执行这样的测试的时候,MEP插入具有特定的吞吐量、帧尺寸和发送模式的带有测试信号信息的帧。该功能只有Y.1731支持。
·维护通信通道消息
以太网维护通信通道功能用于进行远端维护。维护通信通道功能为一对MEP提供了一条维护通信通道。该功能只有Y.1731支持,但是并未定义具体的应用和协议。
·设备制造商专用和试验用OAM消息
Y.1731专门为设备制造商和试验用OAM预留了两个操作码。以太网设备制造商专用的OAM功能可以由设备制造商在其设备内使用,但是不可以跨越不同制造商的设备。实验用的OAM功能可以在一个管理域内临时地使用,但是不可以跨越不同的管理域。这两种消息都包括一个OUI字段来标示特定的制造商或管理域。
利用802.1ag和Y.1731可以解决端到端业务管理中的大部分问题,但是有时候除了链路和节点故障外,其它原因(如转发表配置错误等)也会导致业务的中断。所以链路级管理对于以太网而言是另一个重要的故障管理部分。在这方面IEEE802.3ahEFM专门针对点到点的以太网物理链路或仿真链路定义了监视和排错功能,并且特别推荐其在用户接入网络中使用。EFM定义的OAM功能包括设备发现、链路监视、远端故障指示和远端环回。
性能管理
性能监控功能可以测量各种性能参数用于差错性能测量,现在只有ITU-T的Y.1731定义了性能管理的相关内容。MEF考虑下一步对于ITU-T和IEEE802.1g未涉及的内容进行补充。Y.1731只定义点到点ETH连接的性能参数,对于多点ETH连接的性能参数需要进一步研究。它基于MEF制定的以太网业务属性定义了下述性能参数:
·帧丢失率
帧丢失用于描述在点到点ETH连接中,在时间间隔T内,丢失的帧数和总的帧数的比率。其中丢失的帧数是入口ETH点和收到的报文和出口ETH点收到的报文之差。
·帧延时
帧延时可以用帧的双向延时表示。双向延时指从源节点发送帧第一个比特的时间到同一个源节点收到帧的最后一个比特的时间间隔,其中的环回动作由帧的目的节点完成。
·帧延时抖动
帧延时抖动用于测量点到点ETH连接中,属于同一个服务等级的两个帧之间的延时抖动。
另外,RFC2544中定义了一个性能相关的参数:吞吐量。吞吐量是指在没有丢帧情况下的最大速率,通常是在测试条件下得到。此外,可用性定义不在Y.1731的范围内。不过该标准中相关的机制可以用于可用性测量。