介紹EFM OAM和CFD以太網(wǎng)OAM技術（2）

ningmei0424 2014-02-12

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　　2 EFM OAM技術實現(xiàn)

　　2.1 概念介紹

　　2.1.1 OAM實體

　　使能了EFM OAM功能的端口稱為EFM OAM實體，簡稱OAM實體。

　　2.1.2 協(xié)議報文

　　EFM OAM工作在數(shù)據(jù)鏈路層，其協(xié)議報文被稱為OAMPDU。EFM OAM就是通過設備之間定時交互OAMPDU來報告鏈路狀態(tài)，使網(wǎng)絡管理員能夠對網(wǎng)絡進行有效的管理。

　　圖2 OAMPDU報文格式示意圖

　　圖2所示為OAMPDU的報文格式和常見的OAMPDU，OAMPDU中重要字段的含義如表2所示。

　　表2 OAMPDU重要字段含義

字段	含義
Dest addr	目的MAC地址，為慢速協(xié)議組播地址：0x0180-C200-0002。慢速協(xié)議報文的特點就是不能被網(wǎng)橋轉發(fā)，因此無論是否具備OAM功能或OAM功能是否激活，EFM OAM報文都不能跨多跳轉發(fā)
Source addr	源MAC地址，為發(fā)送端的端口MAC地址（若沒有則采用該設備的橋MAC地址），是一個單播MAC地址
Type	協(xié)議類型，為0x8809
Subtype	協(xié)議子類型，為0x03
Flags	Flag域，包含了EFM OAM實體的狀態(tài)信息
Code	消息編碼，不同取值表示不同類型的OAMPDU，常見的OAMPDU如表3所示

　　表3 常見的OAMPDU

Code值	報文類型	中文含義	作用
0x00	Information OAMPDU	信息OAMPDU，也稱為心跳報文	用于在本端與遠端的OAM實體之間交互各種狀態(tài)信息（包括本地信息TLV、遠端信息TLV和組織自定義信息TLV）
0x01	Event Notification OAMPDU	事件通知OAMPDU	用于對連接本端與遠端OAM實體的鏈路上所發(fā)生的故障進行告警
0x04	Loopback Control OAMPDU	環(huán)回控制OAMPDU	用于檢測鏈路質量和定位鏈路故障，該報文中帶有使能/去使能信息，用來開啟/關閉遠端環(huán)回功能

　　2.1.3 工作模式

　　EFM OAM的工作模式可分為主動模式和被動模式兩種。EFM OAM連接只能由主動模式的OAM實體發(fā)起，而被動模式的OAM實體只能等待對端OAM實體的連接請求。都處于被動模式下的兩個OAM實體之間無法建立EFM OAM連接。這兩種模式下設備的處理能力如表4所示。

　　表4 兩種工作模式下設備的處理能力

處理能力	主動模式	被動模式
初始化EFM OAM Discovery過程	可以	不可以
對EFM OAM Discovery初始化過程的響應	可以	可以
發(fā)送Information OAMPDU	可以	可以
發(fā)送Event Notification OAMPDU	可以	可以
發(fā)送不攜帶TLV的Information OAMPDU	可以	可以
發(fā)送Loopback Control OAMPDU	可以	不可以
對Loopback Control OAMPDU的響應	可以	可以

　　2.1.4 鏈路事件

　　EFM OAM中定義的鏈路事件分為一般鏈路事件和緊急鏈路事件兩大類。

　　1. 一般鏈路事件

　　一般鏈路事件用于鏈路性能監(jiān)控，其包含的類型如表5所示。

　　表5 一般鏈路事件

事件類型	中文含義	描述
Errored Symbol Event	錯誤信號事件	在單位時間內，錯誤信號的數(shù)量超過閾值
Errored Frame Event	錯誤幀事件	在單位時間內，錯誤幀的數(shù)量超過閾值
Errored Frame Period Event	錯誤幀周期事件	在收到指定數(shù)量幀的時間內，錯誤幀的數(shù)量超過閾值
Errored Frame Seconds Summary Event	錯誤幀秒總數(shù)事件	在指定時間內，錯誤幀秒的數(shù)量超過閾值

　　錯誤幀周期事件的檢測周期將被系統(tǒng)轉換為某端口在該周期內能發(fā)送64字節(jié)幀的最大幀數(shù)，即以最大幀數(shù)作為周期，其計算公式為：最大幀數(shù)＝接口帶寬（bps）×錯誤幀周期事件的檢測周期（ms）÷（64×8×1000）。

　　錯誤幀秒：如果在某一秒內發(fā)生了錯誤幀事件，該秒就被稱為錯誤幀秒。

　　2. 緊急鏈路事件

　　緊急鏈路事件用于遠端故障檢測，其包含的類型以及對應的Information OAMPDU發(fā)送頻率如表6所示。

　　表6 緊急鏈路事件

事件類型	中文含義	描述	OAMPDU發(fā)送頻率
Link Fault	鏈路故障	對端鏈路信號丟失	每秒發(fā)送一次
Dying Gasp	致命故障	不可預知的本地故障發(fā)生，比如電源中斷	不間斷發(fā)送
Critical Event	緊急事件	不明確的緊急事件發(fā)生，比如鏈路單通	不間斷發(fā)送

　　2.2 運行機制

　　下面對EFM OAM的運行機制進行介紹。

　　2.2.1 EFM OAM連接建立

　　EFM OAM功能的實現(xiàn)建立在EFM OAM連接的基礎之上，EFM OAM連接的建立過程也稱為Discovery階段，即本端OAM實體發(fā)現(xiàn)遠端OAM實體、并與之建立穩(wěn)定對話的過程。

　　當設備的某個接口使能了EFM OAM功能時，如果該接口的EFM OAM工作模式為主動模式，便由該接口向對端發(fā)起EFM OAM連接。在建立EFM OAM連接的過程中，相連的OAM實體通過交互Information OAMPDU通報各自的EFM OAM配置信息。當OAM實體收到對端的配置參數(shù)后，決定是否建立EFM OAM連接。

　　圖3 EFM OAM連接示意圖

　　如圖3所示，Device A的接口Ethernet1/1工作在主動模式下，當該接口上使能了EFM OAM功能時：

　　(1) Device A向Device B發(fā)送Information OAMPDU，其中包含Device A的EFM OAM配置信息。

　　(2) Device B收到該OAMPDU后，與自己的EFM OAM配置進行匹配，然后向Device A回復Information OAMPDU，其中除了包含Device A和Device B二者的EFM OAM配置信息外，還包含Device B對Device A的EFM OAM配置是否匹配的標志信息。

　　(3) Device A收到Device B發(fā)來的OAMPDU后，再來判斷Device B的EFM OAM配置與自己的配置是否匹配。

　　通過以上過程，如果雙方的EFM OAM配置都匹配，EFM OAM連接便建立起來。EFM OAM連接建立后，兩端的OAM實體會周期性地發(fā)送Information OAMPDU來檢測連接是否正常。如果一端OAM實體在連接超時時間內未收到對端發(fā)來的Information OAMPDU，則認為EFM OAM連接中斷。

　　2.2.2 鏈路性能監(jiān)控

　　當一端OAM實體監(jiān)控到一般鏈路事件時，將向對端OAM實體發(fā)送Event Notification OAMPDU進行通報，同時將監(jiān)控信息記入日志并上報給網(wǎng)管系統(tǒng)；對端OAM實體收到該信息后，也將其記入日志并上報給網(wǎng)管系統(tǒng)。這樣，管理員就可以通過觀察日志信息動態(tài)地掌握網(wǎng)絡的狀況。

　　2.2.3 遠端故障檢測

　　當設備上發(fā)生緊急鏈路事件而導致流量中斷時，故障端OAM實體通過Information OAMPDU中的Flag域將故障信息（即緊急鏈路事件類型）通知給對端OAM實體，同時將故障信息記入日志并上報給網(wǎng)管系統(tǒng)；對端OAM實體收到該信息后，也將其記入日志并上報給網(wǎng)管系統(tǒng)。這樣，管理員就可以通過觀察日志信息動態(tài)地了解鏈路狀態(tài)，對相應的錯誤及時進行處理。

　　2.2.4 遠端環(huán)回

　　遠端環(huán)回功能是指主動模式下的OAM實體向對端（遠端）發(fā)送除OAMPDU以外的所有其它報文時，對端收到該報文后直接將其環(huán)回給本端。它可用于定位鏈路故障和檢測鏈路質量：網(wǎng)絡管理員通過觀察非OAMPDU報文的返回情況，可以對鏈路性能（包括丟包率、時延、抖動等）作出評判。

　　圖4 遠端環(huán)回示意圖