1、1 、以太網OAM簡介以太網技術誕生幾十年來，以其簡單、低廉的特點逐步成為局域網（Local Area Network）的主導技術。隨著業務和網絡技術發展，設備制造商和標準化組織開始致力于將這一技術向城域網(MAN）和廣域網(WAN）方向拓展。但最大的障礙是缺乏較好的運營管理維護機制。OAM：將網絡的管理工作劃分為3 大類，操作（Operation）、管理（Administration）和維護（Maintenance），簡稱OAM。以太網OAM是一種監控網絡問題的工具。它工作在數據鏈路層，利用設備之間定時交互OAMPDU（OAM Protocol Data Units，OAM 協議數據單元）來

2、報告網絡的狀態，使網絡管理員能夠更有效地管理網絡。 2 、以太網OAM標準化過程Working inwardfrom the edgeWorking outwardfrom the coreMaking it worktogetherØ IEEE IEEE 802.1ag CFM IEEE 802.3ah EFM-OAM IEEE 802.1AB LLDP IEEE 802.1ap VLAN橋接的MIBØ ITU-T ITU-T SG 13 Y.1730 以太網OAM的需求 ITU-T SG 13 Y.1731以太網OAM功能和機制Ø MEF MEF 7 EMS-

3、NMS 信息模型 MEF15網元管理需求 MEF16以太網本地管理接口 （E-LMI） MEF17業務級OAM需求與框架電信級以太網為了實現與傳統電信級傳送網相同的服務水平，以太網OAM 是研究的重點之一。IEEE、ITU-T、MEF 等各研究團體和標準組織都在積極進行技術研究和標準制定，目前這些組織所制定的標準對應的以太網OAM 層次，如上圖。IEEE 802.3ah 協議已經標準化，此協議主要用于以太網“最后一公里”上的設備管理和鏈路管理；802.1ag 關注于以太網端到端的故障管理；ITU-T Y.1731 在設計思路上與802.1ag 高度一致，它定義了類似的管理功能，同時對性能管理的

4、功能和實現方法給出了定義。Y.1731 是ITU 在2006 年發布的基于802.1ag 的一個標準，在故障管理方面802.1ag 與Y.1731 相互兼容，Y.1731 較802.1ag 增加了性能檢測功能。MEF16以太網本地管理接口 （E-LMI）是: （可參考文檔EVC技術最后一個案例）通過E-LMI，PE可以將VLAN到EVC（以太虛鏈路）的映射信息下發給CE，實現CE設備的自動配置功能。這樣減少了業務建立的工作，同時也減少了業務提供商和企業用戶間所需的協調工作。由此，企業用戶無需了解CE設備的配置，由業務提供商統一配置管理，減少了人為誤操作的風險。通過與OAM協議（比如CFM協議）

5、的配合，E-LMI能夠把業務提供商網絡中的EVC狀態信息及時反饋給CE設備，一旦EVC出現故障，可以及時通知CE設備進行接入側路由的倒換。3 、以太網OAM體系架構Ø IEEE 802.3ah EFM-OAM提供點到點鏈路故障管理和性能檢測Ø IEEE 802.1ag CFM基于端到端業務級的故障管理Ø ITU-T Y.1731 基于端到端業務級的性能監測和故障管理4 、IEEE 802.3ah OAM技術IEEE 802.3ah OAM，也稱為EFM（the Ethernet in the First Mile），主要解決“最后一公里”的以太網連接的OAM 問題

6、。作用：用于在兩臺直連設備間監測連接狀態、測試鏈路性能。功能：包括OAM 發現功能、遠端故障通知功能、OAM 遠端環回功能、OAM 鏈路監控功能（誤幀誤碼檢測）。4.1 以太網OAM在網絡上的應用隨著數據業務的廣泛應用，以太網在通信網絡中扮演著越來越重要的作用，但是以太網與傳統的SDH相比，在網絡故障告警、鏈路質量、維護手段等方面都略遜一籌。于是國際標準化組織IEEE，先后推出了802.3ah(2004)和802.1ag(2007)兩個標準化協議來強化以太網在維護、告警方面的能力。 802.3ah的以太網OAM主要是鏈路方面的監測和維護，是一種偏物理層的OAM，它主要應用在網絡的邊緣設備上（接

7、入層），且OAMPDU報文只能轉發一跳，主要用來監測鏈路質量、收集鏈路告警等。而802.1ag的以太網OAM是偏網絡和應用的OAM，主要用在匯聚層和核心層上，它的OAMPDU報文能夠傳輸多跳。它不僅能夠監測鏈路質量、收集告警，還能夠實現電信級快速倒換以及traceroute、ping等功能。 802.3ah以太網OAM最主要的功能主要有三個方面，分別是：1、鏈路性能監測：可以對鏈路故障進行檢測；2、故障偵測和告警：可以在鏈路出現故障時及時通知網絡管理員；3、環路測試：通過將非OAMPDU 環回來檢測鏈路故障。注：下文中“以太網OAM”如未特殊標明，均指802.3ah的以太網OAM。4.2 、O

8、AMPDU報文解析及工作原理4.2.1 報文解析幾個重要字段的含義如下：。 Dest addr：以太網OAM 報文的目的MAC 地址，為組播MAC 地址0180c2000002。Source addr：以太網OAM 報文的源MAC 地址，為發送端的橋MAC 地址，該地址是一個單播MAC 地址。Type：以太網OAM 報文的協議類型，為0x8809。Subtype：以太網OAM 報文的協議子類型，為0x03。Flags：Flags 域，包含了以太網OAM 實體的狀態信息。Code：本字段指明了OAMPDU的報文類型。0x00 表示Information OAMPDU、0x01 表示Event N

9、otification OAMPDU 、0x04 表示Loopback Control OAMPDUØ Flags 域：主要用來標示鏈路的故障信息：值得注意的是對于Critical Event, Dying Gasp, and Link Fault 這些鏈路告警的具體定義，在802.3ah協議中是沒有注明的。這可能要廠家根據需要自行定義。4.2.2 幾種最常見的OAMPDU用法：在ETH OAM中最常見的三種OAMPDU報文分別是Information OAMPDU、Event Notification OAMPDU和Loopback Control OAMPDU，下面將分別加以介紹

10、：4.2.2.1 Information OAMPDU用于將以太網OAM 實體的狀態信息（包括本地信息、遠端信息和自定義信息）發給遠端的以太網OAM 實體，保持以太網OAM 連接。具體的報文結構形式：4.2.2.2 Event Notification OAMPDU（事件通知OAMPDU）一般用于鏈路監控，是用于對連接本端和遠端以太網OAM 實體的鏈路發生的故障進行告警。具體的報文格式：4.2.2.3 Loopback Control OAMPDU（環路控制OAMPDU）報文主要用于遠端環回控制。環回控制OAMPDU 報文用來控制遠端設備的OAM 環回狀態，該報文中帶有使能或去使能環回功能的信

11、息，根據該信息開啟或關閉遠端環回功能。具體的報文格式：4.2.3 以太網OAM工作原理：4.2.3.1 建立以太網OAM連接： 以太網OAM 連接過程也稱作Discovery 階段，本階段是OAM 實體發現遠端設備的OAM 實體，并與之建立穩定對話的過程。 在這個階段中，相連的以太網OAM 實體（即使能OAM 功能的端口）通過交互Information OAMPDU 向對端通報各自的以太網OAM 配置信息及本地節點支持的以太網OAM 能力信息。OAM 實體收到對端配置參數后，決定是否同意建立OAM連接，如果兩端的以太網OAM 對Loopback 功能、單向鏈路檢測及鏈路事件的配置都通過檢查時，

12、以太網OAM 協議將在鏈路層開始正常工作。 我們可以選擇兩種模式來進行以太網OAM的連接：主動模式和被動模式兩種模式下的設備處理能力如下表所示： 處理能力主動模式被動模式初始化以太網OAM Discovery 過程可以不可以對以太網OAM Discovery 初始化過程的響應可以可以發送Information OAMPDU可以可以發送Event Notification OAMPDU可以可以發送不攜帶TLV 的Information OAMPDU可以可以發送Loopback Control OAMPDU可以不可以對Loopback Control OAMPDU 的響應可以，但需要對端也處于主動

13、模式下可以發送組織指定的OAMPDU可以可以發送 Variable Request OAMPDUs可以不可以發送Variable Response OAMPDUs可以可以發送帶團隊屬性的特殊 OAMPDUs可以可以當然在兩個peer to peer 的端口上，都配置成active端口也是可以的。以太網OAM 連接建立后，兩端的OAM 實體通過發送Information OAMPDU 保持連接。若在5 秒鐘內沒有收到對端OAM 實體的Information OAMPDU，則認為連接超時，需要重新建立OAM 連接。4.2.3.2 鏈路監控鏈路監控用于檢測和發現鏈路層的故障。以太網OAM 利用Eve

14、nt Notification OAMPDU 的交互來進行鏈路監控。當鏈路故障發生時，本地鏈路監控到故障后，將向對端以太網OAM 實體發送Event NotificationOAMPDU，通報一般鏈路事件。我們可以通過觀察日志信息動態地掌握網絡的狀況。一般鏈路事件的定義如下： 一般鏈路事件定義錯誤信號事件單位時間內的錯誤信號數量超過定義的閾值錯誤幀事件單位時間內的錯誤幀數量超過定義的閾值錯誤幀周期事件指定幀數N 為周期，在收到N 個幀的周期內錯誤幀數超過定義的閾值錯誤幀秒數事件指定M 秒數下有錯誤幀的秒數超過了定義的閾值（錯誤幀秒的定義：在某一秒內發生了錯誤幀，則該秒為錯誤幀秒）4.2.3.3

15、 遠端故障檢測OAMPDU 定義了一個標志（Flag 域）允許以太網OAM 實體把該故障信息傳送給對端。該標志可以表示下列緊急鏈路事件：.鏈路故障（Link Fault）：對端鏈路信號丟失。.致命故障（Dying Gasp）：不可預知的狀態發生，比如電源中斷。. 緊急事件（Critical Event）：不能確定的緊急事件發生。以太網OAM 連接過程中是不斷的發送Information OAMPDU 的，本端OAM 實體可以將本端發生的緊急鏈路事件信息通過Information OAMPDU 告訴遠端OAM 實體。當A與B之間的鏈路有一條發生故障時，B設備就會立即將含有鏈路故障信息的OAMPD

16、U報文通過另一條鏈路發送給A。這樣，可以通過觀察日志信息動態地了解鏈路的狀態，對相應的錯誤及時進行處理。 需要注意的是遠端的故障監測只能工作在雙發雙收的鏈路上，即雙向鏈路中有一條失效，另一條還繼續工作的那種情況。4.2.3.4 遠端環回 Loopback OAMPDU的底層轉發流程：遠端環回只有在以太網OAM 連接建立完成后才能實現。在連接建立的情況下，主動模式的OAM 實體發起遠端環回命令，對端實體對該命令進行響應。當遠端處于環回模式下，除了OAMPDU 報文以外的所有報文都將按照原路返回，而OAMPDU報文將繼續上送至被環回設備的CPU進行處理。通過進行環回檢測可以及時發現網絡故障，并通過分段環回檢測來幫助定位故障發生的具體區域。5 測試關