IEEE802.3ah协议介绍
1 、以太网OAM 简介
以太网技术诞生几十年来,以其简单、低廉的特点逐步成为局域网(Local Area Network )的主导技术。随着业务和网络技术发展,设备制造商和标准化组织开始致力于将这一技术向城域网(MAN )和广域网(WAN )方向拓展。但最大的障碍是缺乏较好的运营管理维护机制。
OAM :将网络的管理工作划分为3 大类,操作(Operation )、管理(Administration )和维护(Maintenance ),简称OAM 。
以太网OAM 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 (OAM Protocol Data Units ,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。
2 、以太网OAM 标准化过程
Working
Making it
IEEE
– IEEE 802.1ag CFM
– IEEE 802.3ah EFM-OAM
– IEEE 802.1AB LLDP
– IEEE 802.1ap VLAN 桥接的MIB
ITU-T
– ITU-T SG 13 Y.1730 以太网OAM 的需求
– ITU-T SG 13 Y.1731以太网OAM 功能和机制
MEF
– MEF 7 EMS-NMS 信息模型
–MEF15网元管理需求
–MEF16以太网本地管理接口(E-LMI)
–MEF17业务级OAM需求与框架
电信级以太网为了实现与传统电信级传送网相同的服务水平,以太网OAM 是研究的重点之一。IEEE、ITU-T、MEF 等各研究团体和标准组织都在积极进行技术研究和标准制定,目前这些组织所制定的标准对应的以太网OAM 层次,如上图。
IEEE 802.3ah 协议已经标准化,此协议主要用于以太网“最后一公里”上的设备管理和链路管理;
802.1ag 关注于以太网端到端的故障管理;
ITU-T Y.1731 在设计思路上与802.1ag 高度一致,它定义了类似的管理功能,同时对性能管理的功能和实现方法给出了定义。
Y.1731 是ITU 在2006 年发布的基于802.1ag 的一个标准,在故障管理方面802.1ag 与Y.1731 相互兼容,Y.1731 较802.1ag 增加了性能检测功能。
MEF16以太网本地管理接口(E-LMI)是: (可参考文档《EVC技术》最后一个案例)通过E-LMI,PE可以将VLAN到EVC(以太虚链路)的映射信息下发给CE,实现CE 设备的自动配置功能。这样减少了业务建立的工作,同时也减少了业务提供商和企业用户间所需的协调工作。由此,企业用户无需了解CE设备的配置,由业务提供商统一配置管理,减少了人为误操作的风险。通过与OAM协议(比如CFM协议)的配合,E-LMI能够把业务提供商网络中的EVC状态信息及时反馈给CE设备,一旦EVC出现故障,可以及时通知CE设备进行接入侧路由的倒换。
3 、以太网OAM体系架构
IEEE 802.3ah EFM-OAM
提供点到点链路故障管理和性能检测
IEEE 802.1ag CFM
基于端到端业务级的故障管理
ITU-T Y.1731
基于端到端业务级的性能监测和故障管理
4 、IEEE 802.3ah OAM技术
IEEE 802.3ah OAM,也称为EFM(the Ethernet in the First Mile),主要解决“最后一公里”的以太网连接的OAM 问题。
作用:用于在两台直连设备间监测连接状态、测试链路性能。
功能:包括OAM 发现功能、远端故障通知功能、OAM 远端环回功能、OAM 链路监控功能(误帧误码检测)。
4.1 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。
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。
4.2、OAMPDU报文解析及工作原理
4.2.1报文解析
几个重要字段的含义如下:
。Dest addr:以太网OAM 报文的目的MAC 地址,为组播MAC 地址
0180c2000002。
。Source addr: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Information OAMPDU、
0x01 表示Event Notification OAMPDU 、
0x04 表示Loopback Control OAMPDU
Flags 域:
主要用来标示链路的故障信息:
8023的含意
值得注意的是对于Critical Event, Dying Gasp, and Link Fault 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。

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