异步传输模式 (ATM) : 运营、管理、维护 (OAM)

以太网CFM, Y.1731基本概念、配置和实施

2015 年 8 月 28 日 - 机器翻译
其他版本: PDFpdf | 英语 (2015 年 4 月 23 日) | 反馈

简介

本文提供连接故障管理(CFM)技术、配置、POST检查和故障排除的感知。CFM基本概念, CFM的构建模块,配置指南,显示命令,并且提供CFM消息Wireshark分析。本文不解释硬件限制或支持的接口CFM的能工作。

贡献用Amit Goyal, Cisco TAC工程师。

先决条件

要求

Cisco 建议您了解以下主题:

  • 以太网技术
  • 以太网虚拟连接(EVCs)

使用的组件

本文档不限于特定的软件和硬件版本。

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始(默认)配置。如果您使用的是真实网络,请确保您已经了解所有命令的潜在影响。

背景信息

以太网CFM是一份端到端每服务实例以太网层操作、管理和管理(OAM)协议。它包括积极的连接监听、故障验证和故障隔离大以太网城域网(MAN)和WAN的。

以太网出现作为MAN和广域网技术强加新的一套OAM需求给以太网的传统操作,在仅企业网络围绕。以太网技术扩展到服务提供商里域,网络比企业网络和用户群更宽的充分地更加大和复杂,使可操作的管理链路正常运行关键。更加重要地,隔离和响应的实时性对失败变得必需对于正常日常操作,并且OAM翻译直接地对服务提供商的竞争性。

Ethernet oam

  • 构建模块- IEEE 802.1ag
  • CFM - IEEE 802.3ah (条款57)
  • 以太网链路OAM (也参考作为802.3 OAM、林克OAM或者Ethernet in the First Mile (EFM) OAM) - ITU-T Y.1731
  • OAM功能和机制基于以太网的网络的- MEF ELMI (以太网本地管理接口)

Ethernet oam协议位置

  • ELMI -网络接口的(UNI)用户
  • 林克OAM -任何点到点802.3链路
  • CFM -对UNI的端到端UNI
  • 在MPLS网云内的MPLS OAM -

CFM概述

  • 提供功能检测协议的家族,验证,隔离和报告端到端以太网连接故障
  • 使用移动与用户数据流的带内的正常以太网帧
  • 不能解释CFM消息的设备转发他们作为正常数据帧
  • CFM帧由以太类型(0x8902)和DMAC地址是可区分的(组播消息)
  • 标准化由IEEE 2007 IEEE std. 802.1ag-2007

关键CFM机制

  • 该嵌套维护的域(MD)破坏对一项给的端到端服务的网络管理的责任
  • 维护关联(MAs)在给的MD下的该监视器服务实例
  • 维护点(MPs)请生成并且响应到CFM协议数据单元(PDU)
  • 用于故障管理活动(连续性检查、环回和Linktrace)的协议

CFM概念

维护域

  • 定义由可操作/契约限定范围,例如客户/服务提供商/操作员
  • MD不也许套入和涉及,但是相交
  • 八个级别“嵌套” :MD级别(0..7) -越高水平,越清楚的是伸手可及的距离
  • MD名称格式:空, MAC地址, DNS或基于字符串

维护关联

  • 监控一个特定服务实例的连接在给的MD的,例如横断四MD =四MAs的一服务
  • 定义由一套维护端点(MEPs)在域的边缘
  • 识别由佣人- “短的MA”名称+ MD名称
  • 短的MA名称格式- vlan-id, VPN ID,整数或基于字符串

维护点-维护端点

  • 维护关联端点
  • 定义MD的限定范围
  • 支持连通性故障的检测在所有对的MA的MEPs之间
  • 关联每个MA和识别由MEPID (1-8191)
  • 能启动和响应到CFM PDU

维护域半成品点

  • 维护域半成品点(MIP)
  • 支持故障的路径和位置发现在MEPs中的沿那些路径的
  • 能每MD和VLAN/EVC关联(手工或自动创建)
  • 能添加,检查,并且响应接收CFM PDU

MEP

  • MEP PDU生成的CFM发送往网桥的中继功能和不通过连接的电线到MEP配置的端口
  • MEP PDU将响应的CFM预计通过网桥的中继功能到达
  • 可适用对交换机

MEP -帧转发

DOWN MEP

  • MEP PDU生成的CFM通过连接的电线发送到MEP配置的端口
  • MEP PDU将响应的CFM预计通过电线到达连接对MEP配置的端口
  • 波尔特MEP -在零(0)的下来特殊MEP用于的级别检测故障在链路级(而不是服务)
  • 可适用对路由器和交换机

DOWN MEP -帧转发

MP放置在网桥端口

MAs和UP/DOWN MEPs

UP/DOWN EPs的资格在交换机的

  • 跨过单条链路的DOWN MEPs典型地使用MAs
  • 上MEPs为MAs是常用的与更宽的伸手可及的距离,例如端到端和在单条链路之外

故障管理

CFM协议

有CFM定义的三(3)协议:

  1. 连续性检查协议
    • 故障检测
    • 故障通知
    • 故障恢复
  2. 环回协议
    • 故障验证
  3. Linktrace协议
    • 路径发现和故障隔离

连续性检查协议

  • 使用故障检测、通知和恢复
  • 每维护关联组播“心跳线”消息传送在一个可配置定期间隔由MEPs (3.3ms、10ms, 100ms, 1, 10s、1min, 10min) -单向(要求的无响应)
  • 运载MEP配置端口的状态
  • 编目由MIPS在同一个MD级别,终止由同样MA的远程MEPs

环回协议

  • 使用故障验证-以太网Ping
  • MEP能传达在同样MA的单播LBM给MEP或MIP
  • MEP能也传送组播LBM (定义由ITU-T Y.1731),其中同样MA的只有MEPs响应
  • 接收MP通过变换LBM响应到单播LBR被退还的对产生的MEP

Linktrace协议

  • 使用路径发现和故障隔离-以太网Traceroute
  • MEP能传送组播消息(LTM)为了发现在同样MA的MPs和路径到MIP或MEP
  • 沿路径的每个MIP和终止的MP返回单播LTR对产生MEP

为了汇集全部三份协议和实现他们在网络,请完成这些步骤:

  1. 进行连接检查为了主动地检测软奇或硬件故障。
  2. 在故障检测,请使用环回、CCM DB和错误DB为了验证它。
  3. 在验证,请运行traceroute为了隔离它。多个网段LBMs可能也用于隔离故障。
  4. 如果隔离故障指向一条虚拟电路,则该技术的OAM工具可以使用到进一步故障隔离;例如MPLS PW,可以使用VCCV和MPLS ping。

实施案件

配置管理(MEP)

拓扑

为了测试配置,一小拓扑为演示被构建了。用于域、服务名称和EVC名称的名称显示此处:

 
Domain: ISPdomain
Domain level: 5
Service Name: XCONN_EVC
EVC Name: EVC_CE1

PE1:

---------------------------Enabling CFM globally-------------------------------------
ethernet cfm ieee
ethernet cfm distribution enable
ethernet cfm global
ethernet cfm traceroute cache
ethernet cfm alarm notification all
ethernet cfm domain ISPdomain level 5
 service XCONN_EVC evc EVC_CE1
  continuity-check

---------------------------Enabling CFM MEP under EVC----------------------------

int gig4/2
service instance 2100 ethernet EVC_CE1
  encapsulation dot1q 2100
  xconnect 192.168.3.3 2100 encapsulation mpls
  cfm mep domain ISPdomain mpid 102
   monitor loss counter

PE3:

---------------------------Enabling CFM globally-------------------------------------

ethernet cfm ieee
ethernet cfm distribution enable
ethernet cfm global
ethernet cfm traceroute cache
ethernet cfm alarm notification all
ethernet cfm domain ISPdomain level 5
 service XCONN_EVC evc EVC_CE1
  continuity-check

---------------------------Enabling CFM MEP under EVC----------------------------

int gig4/2
service instance 2100 ethernet EVC_CE1
  encapsulation dot1q 2100
  xconnect 192.168.1.1 2100 encapsulation mpls
  cfm mep domain ISPdomain mpid 201
   monitor loss counter

验证

显示命令

PE1#show ethernet cfm maintenance-points local
Local MEPs:
--------------------------------------------------------------------------------
MPID Domain Name                                 Lvl   MacAddress     Type  CC
Ofld Domain Id                                   Dir   Port           Id
     MA Name                                           SrvcInst       Source
     EVC name
--------------------------------------------------------------------------------
102  ISPdomain                                   5     ccef.48d0.64b0 XCON  Y
No   ISPdomain                                   Up    Gi4/2          N/A
     XCONN_EVC                                         2100           Static
     EVC_CE1

Total Local MEPs: 1

PE1#show ethernet cfm maintenance-points remote
--------------------------------------------------------------------------------
MPID  Domain Name                                 MacAddress          IfSt  PtSt
 Lvl  Domain ID                                   Ingress
 RDI  MA Name                                     Type Id             SrvcInst
      EVC Name                                                        Age
      Local MEP Info
--------------------------------------------------------------------------------
201   ISPdomain                                   8843.e1df.00b0      Up    Up
 5    ISPdomain                                   Gi4/2:(192.168.3.3, 2100)
 -    XCONN_EVC                                   XCON N/A            2100
      EVC_CE1                                                         5s
      MPID: 102 Domain: ISPdomain MA: XCONN_EVC

在此输出中您能看到远程mpid和远程MAC地址。CFM状态显示up/up。

验证连续性检查
PE1#ping ethernet mpid 201 domain ISPdomain service XCONN_EVC
Type escape sequence to abort.
Sending 5 Ethernet CFM loopback messages to 8843.e1df.00b0, timeout is 5 seconds:!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/4/4 ms

PE1#traceroute ethernet mpid 201 domain ISPdomain service XCON$
Type escape sequence to abort. TTL 64. Linktrace Timeout is 5 seconds
Tracing the route to 8843.e1df.00b0 on Domain ISPdomain, Level 5,
service XCONN_EVC, evc EVC_CE1
Traceroute sent via Gi4/2:(192.168.3.3, 2100), path found via MPDB

B = Intermediary Bridge
! = Target Destination
* = Per hop Timeout
--------------------------------------------------------------------------------
                             MAC      Ingress        Ingr Action  Relay Action
  Hops   Host             Forwarded   Egress         Egr Action   Previous Hop
--------------------------------------------------------------------------------
B 1                    ccef.48d0.64b0 Gi4/2          IngOk        RlyMPDB
                       Forwarded
! 2                    8843.e1df.00b0                             RlyHit:MEP
                       Not Forwarded                              ccef.48d0.64b0

嗅探器结果

 

嗅探器设备在PE1被放置了,获取所有CFM数据包远程来。示例如下所示:

在屏幕画面:

  • 序号2和13表示一般连续性检查消息(CCM)。
  • 序号4, 5, 6, 7和8显示环回回复(LBRs),生成的归结于ping测试。
  • 序号10显示Linetrace回复(LTR),生成的归结于traceroute测验。

配置管理(DOWN MEP)

 

在前一个示例中,在PE1和PE3后查找的EVC能使用由CE1。您能启用在MEP下在CE1设备,但是与高水平MD。MD级别7在本例中显示。

Domain: CEdomain
Domain level: 7

CE1_A
--------------------Enabling CFM globally---------------------------

ethernet cfm ieee
ethernet cfm global
ethernet cfm domain CEdomain level 7
 service CUST vlan 2100 direction down (down Mep)
  continuity-check


------------------Enabling CFM MEP under interface--------------------

interface GigabitEthernet1/0/1
 switchport access vlan 2100
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 ethernet cfm mep domain CEdomain mpid 1002 service CUST


CE1_B
--------------------Enabling CFM globally---------------------------

ethernet cfm ieee
ethernet cfm global
ethernet cfm domain CEdomain level 7
 service CUST vlan 2100 direction down
  continuity-check

------------------Enabling CFM MEP under interface--------------------

interface GigabitEthernet1/0/1
 switchport access vlan 2100
 switchport trunk encapsulation dot1q
 switchport mode trunk
 ethernet cfm mep domain CEdomain mpid 2001 service CUST

验证

显示命令

CE1#show ethernet cfm maintenance-points remote
--------------------------------------------------------------------------------
MPID  Domain Name                                 MacAddress          IfSt  PtSt
 Lvl  Domain ID                                   Ingress
 RDI  MA Name                                     Type Id             SrvcInst
      EVC Name                                                        Age
      Local MEP Info
--------------------------------------------------------------------------------
2001  CEdomain                                    5835.d970.9381      Up    Up
 7    CEdomain                                    Gi1/0/1
 -    CUST                                        Vlan 2100           N/A
      N/A                                                             3s
     MPID: 1002 Domain: CEdomain MA: CUST

Total Remote MEPs: 1
CE1#show ethernet cfm maintenance-points local
Local MEPs:
--------------------------------------------------------------------------------
MPID Domain Name                                 Lvl   MacAddress     Type  CC
Ofld Domain Id                                   Dir   Port           Id
     MA Name                                           SrvcInst       Source
     EVC name
--------------------------------------------------------------------------------
1002 CEdomain                                    7     0023.eac6.8d01 Vlan  Y
No   CEdomain                                    Down  Gi1/0/1        2100
     CUST                                              N/A            Static
     N/A

验证连续性检查

CE1#ping ethernet mpid 2001 domain CEdomain service CUST

Type escape sequence to abort.
Sending 5 Ethernet CFM loopback messages to 5835.d970.9381, timeout is 5 seconds:!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

Total Local MEPs: 1
Till now MIP is not configured on PE1 and PE3 hence output of show command and
traceroute command will be as per below.

CE1#tracer ethernet mpid 2001 domain CEdomain service CUST
Type escape sequence to abort. TTL 64. Linktrace Timeout is 5 seconds
Tracing the route to 5835.d970.9381 on Domain CEdomain, Level 7, vlan 2100
Traceroute sent via Gi1/0/1

B = Intermediary Bridge
! = Target Destination
* = Per hop Timeout
--------------------------------------------------------------------------------
                             MAC      Ingress        Ingr Action  Relay Action
  Hops   Host             Forwarded   Egress         Egr Action   Previous Hop
--------------------------------------------------------------------------------
! 1                    5835.d970.9381 Gi1/0/1        IngOk        RlyHit:MEP
                       Not Forwarded                              0023.eac6.8d01

CE1_A能通过traceroute看到CE1_B。

现在,请配置在PE1及PE2的MIP。

PE1:
interface GigabitEthernet 4/2
 service instance 2100 ethernet EVC_CE1
 cfm mip level 7

PE2:
interface GigabitEthernet 4/2
 service instance 2100 ethernet EVC_CE1
 cfm mip level 7

现在,请检查从CE1的traceroute结果。

CE1#traceroute ethernet mpid 2001 domain CEdomain service CUST
Type escape sequence to abort. TTL 64. Linktrace Timeout is 5 seconds
Tracing the route to 5835.d970.9381 on Domain CEdomain, Level 7, vlan 2100
Traceroute sent via Gi1/0/1

B = Intermediary Bridge
! = Target Destination
* = Per hop Timeout

--------------------------------------------------------------------------------
                             MAC      Ingress        Ingr Action  Relay Action
  Hops   Host             Forwarded   Egress         Egr Action   Previous Hop
--------------------------------------------------------------------------------
B 1                    ccef.48d0.64b0 Gi4/2          IngOk        RlyMPDB
                       Forwarded                                  0023.eac6.8d01
B 2                    8843.e1df.00b0                             RlyMPDB
                       Forwarded      Gi4/2          EgrOK        ccef.48d0.64b0
! 3                    5835.d970.9381 Gi1/0/1        IngOk        RlyHit:MEP
                       Not Forwarded                              8843.e1df.00b0

您在traceroute输出中应该能发现差异。在PE1及PE2的MIPS配置, Iintermediate跳被看到。后。

debug 命令

debug ethernet cfm diagnostic packets
debug ethernet cfm packets

性能管理

关键性能指标(KPIs)

  • 帧丢失赔付率-百分比(%)的服务帧没传送的服务帧/总数在T时间间隔传送
  • 帧迪莱-服务帧的往返/单向延迟
  • 帧延迟变量-在帧延迟上的变化一个对服务帧之间

测量KPIs

帧迪莱/延迟变量

  • 单程或双向评定
  • 要求与时间戳的综合流量
  • 要求单向延迟的时刻同步

帧丢失

  • 单程帧丢失
    • 对目的地的来源-远端
    • 来源的目的地-近端
  • 服务帧丢失(实际损耗) -要求计数器交换
    • 仅可适用对点到点EVCs
  • 统计帧丢失-在综合流量取决于
  • 要求多点服务的综合流量
    • 可适用对点到点和多点EVCs

思科Performanace管理解决方案

  • 根据IEEE的以太网性能探测器802.1ag和根据厂商的PDU
    • 测量单向FD/FDV/FL和双向FD/FDV
    • 部分多厂商网络支持
    • 配置和安排通过IP SLA
    • 发运在功能名字下:城域以太网的IP SLA
  • 根据Y.1731的以太网性能探测器PDU
  • 对这些机制的优先级在Cisco IOS :单程Eth DM/Two方式ETH-DM、单端的ETH-LM和思科报价的Y.1731扩展(ETH-SLM)多厂商互操作性
  • 通过IP和硬件辅助的实施配置和被安排的软件SLA
  • 选定Cisco IOS和Cisco IOS XR平台的被逐步淘汰的交付

使用指南和限制

  • Cisco 7600实施
    • Y.1731为这些CFM方案不支持的PM :
      • 在switchport的MEP
      • 在VPLS L2VFI的MEP
      • 在服务实例的MEP与网桥域
      • 在无标记服务实例的DOWN MEP与网桥域
      • 在加倍经过标记的已路由(子)接口的DOWN MEP
      • 波尔特MEP
        • 在Supervisor切换以后, Y.1731清除PM stats
      • 要求的IPSLA重新启动
        • Port-Channel考虑事项
      • 成员接口在ES+线路卡必须驻留
      • 对于损耗探测器(LMM),所有成员在同样NPU必须驻留(限制不适用延迟探测器)
      • 成员链接的添加/删除使会话无效
      • Y.1731不支持与手工的EVC负载均衡的Port-Channel PM
      • Y.1731不支持mLACP PM

先决条件

  • 配置CFM。
    • MD、MA和MEPs
  • 启用本地MEP配置的分配到ES+线路卡。
    • 编程硬件响应到流入迪莱测量消息(DMM) /Loss测量消息(LMM) PDU
    • Router(config)#ethernet cfm分配enable (event)
  • (可选)请配置时间源协议(NTP或PTPv2)。要求为单向延迟测量。
  • 下来Enable (event)同步到线路卡。
    • Router(config)#platform时间源
  • (可选) Enable (event)服务帧每cos/聚合计数器监听在CFM MEP下。要求为损耗探测器。
    • 路由器(设置如果SRV ecfm MEP) #monitor损耗计数器

配置管理

上一个命令在故障管理方面已经启用,因此IP SLA启用从性能管理开始。

Ip sla 10
 Ethernet y1731 loss LMM domain SPdomain evc EVC_CE1 mpid 201 cos 8 source mpid 102
  Frame interval 100
  Aggregate interval 180

Ip sla schedule 10 start-time after 00:00:30 life forever.

验证

PE1#show ip sla stat 10
IPSLAs Latest Operation Statistics

IPSLA operation id: 10
Loss Statistics for Y1731 Operation 10
Type of operation: Y1731 Loss Measurement
Latest operation start time: 09:30:11.332 UTC Fri Dec 20 2013
Latest operation return code: OK
Distribution Statistics:

Interval
 Start time:  09:30:11.332 UTC Fri Dec 20 2013
 Elapsed time: 56 seconds 
 Number of measurements initiated: 120
 Number of measurements completed: 120
 Flag: OK


PE1#show ethernet cfm pm session active
Display of Active Session
----------------------------------------------------------------------------
EPM-ID   SLA-ID    Lvl/Type/ID/Cos/Dir Src-Mac-address Dst-Mac-address
----------------------------------------------------------------------------
 0       10        5/XCON/N/A/7/Up     ccef.48d0.64b0  8843.e1df.00b0
Total number of Active Session: 1

--> Src-Mac-address: SRC MAC of MEP,check 'show ethernet cfm maintenance-points local'
--> Dst-Mac-address: MAC of dest MEP,check 'show ethernet cfm maintenance-points remote'

PE1#show ethernet cfm pm session detail 0
Session ID: 0
Sla Session ID: 10
Level: 5
Service Type: XCO
Service Id: N/A
Direction: Up
Source Mac: ccef.48d0.64b0
Destination Mac: 8843.e1df.00b0
Session Status: Active
MPID: 102
Tx active: yes
Rx active: yes
Timeout timer: stopped
Last clearing of counters: 08:54:20.079 UTC Sat Dec 20 2013
DMMs:
Transmitted: 0
DMRs:
Rcvd: 0
1DMs:
Transmitted: 0
Rcvd: 0
LMMs:
Transmitted: 3143161
LMRs
Rcvd: 515720
VSMs:   Transmitted: 0
VSRs:   Rcvd: 0

debug 命令

debug ip sla trace <oper_id>
debug ip sla error <oper_id

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