非同期転送モード(ATM) : 相手先固定接続(PVC)と相手先選択接続(SVC)

OAM セルと PVC 管理を使用する際の PVC 障害のトラブルシューティング

2008 年 2 月 7 日 - ライター翻訳版
その他のバージョン: PDFpdf | 機械翻訳版 (2013 年 8 月 21 日) | 英語版 (2007 年 11 月 15 日) | フィードバック

目次

概要
はじめに
      表記法
      前提条件
      使用するコンポーネント
ネットワーク ダイアグラム
障害の検出
      OAM ループバック セル
      Alarm Indication Signal/Remote Defect Indicator(AIS/RDI; アラーム表示信号/リモート障害識別子)
debug コマンドと show コマンド
関連するシスコ サポート コミュニティ ディスカッション
関連情報

概要

PVC で通信の問題が発生した場合(いずれかの方向にトラフィックが流れない場合)、エンドデバイスで Permanent Virtual Circuit(PVC; 相手先固定接続)が UP 状態のままになります。 そのため、その PVC を指していたルーティング エントリがある期間ルーティング テーブルに残ることになり、パケットの損失が発生します。 この問題を解決するには、Operation and Maintenance(OAM)を使用してこのような障害を検出し、PVC のパスで障害が発生した場合に PVC が接続を解除できるようにします。

PVC 管理に OAM を使用するための設定例については、ここをクリックしてください。

はじめに

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

前提条件

このドキュメントに適用される特定の前提条件はありません。

使用するコンポーネント

OAM および PVC 管理は、Cisco IOS(R) バージョン 11.1(22)CC および Cisco IOS バージョン 12.0 以降でサポートされています。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されたものです。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな(デフォルト)設定で作業を開始しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのような作業についても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

ネットワーク ダイアグラム

このドキュメントは、次の構成に基づくものです。

oam-netw.jpg

ネットワーク構成
※ 画像をクリックすると、大きく表示されます。

  • 完全パス上の Virtual Circuit(VC; 仮想回線)に割り当てられた VPI/VCI(仮想パス識別子/仮想チャネル識別子)は、1/116 です。

  • ATM スイッチでは Cisco IOS 12.0 が稼働しています。 このドキュメントで説明しているとおり、ATM スイッチは、リンク障害が発生した場合に Alarm Indication Signal/Remote Defect Indicator(AIS/RDI; アラーム表示信号/リモート障害識別子)を送信する設定になっています。

  • 意図的に障害を発生させるには、Guilder の(サブ)インターフェイスをシャットダウンして、Bernard で何が発生するかを観察します。 このドキュメントでは、すべての debug に関する設定で service timestamps debug datetime msec を有効にしています。 これにより、各イベントの時間を msec で確認できます。

障害の検出

Cisco エンドデバイス(ルータ)で障害の検出に使用されるセルは F5 OAM(VC レベル)セルだけなので、このドキュメントではこのセルについてのみ考察します。 OAM では、PVC パス上で発生した障害をエンドデバイスで検出するために、次のセルが使用されます。

  • ループバック セル

  • Continuity Check(CC)セル

  • Alarm Indication Signal(AIS; アラーム表示信号)セル

  • Remote Detection Indication(RDI)セル

PVC の UP が宣言されるには、次の 3 つの条件があります。

  • 設定された回数のエンドツーエンド F5 OAM ループバック セル応答をルータが連続して受信した場合

  • ルータが F5-AIS セルを 3 秒間受信しなかった場合

  • ルータが F5-RDI セルを 3 秒間受信しなかった場合

次のセクションでは、これらのセルとその効果を示す出力について説明します。

OAM ループバック セル

OAM 用に設定されているエンドデバイス(ルータなど)は一定間隔でループバック セルを送信します。このセルはネットワーク内でループされるものです。 このルーピング ポイントは、PVC の末端に存在するマシン(エンドツーエンド ループバック セル)か、パス上の機器(セグメント ループバック セル)のいずれかになります。

ループバック セル内の識別情報には、そのセルをループするデバイスが示されています。 VC を終端する Cisco デバイスは OAM 用に設定されていなくても、このようなセルを PVC で受信したときにはセルをループさせます。 また、これらのセルにはそれぞれ、(そのセルがコマンドなのか応答なのかを識別するための)「方向」インジケータと(Correlation tag または debug では CTag と呼ばれる)シーケンス番号が含まれています。 「コマンド」ループバック セルと「応答」ループバック セルには同じシーケンス番号が付けられます。

次の図は、Loopback(LB; ループバック)セルを示しています。

oam-lb.jpg

OAM ループバック セル
※ 画像をクリックすると、大きく表示されます。

debug の出力例

次は、Bernard 上のループバック セルを示す debug(debug atm oam)です。

 Mar 30 14:22:39.050: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:2 CTag:17128
 Tries:0
 Mar 30 14:22:39.050: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:42E9
 Mar 30 14:22:39.050: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0) I: VCD#4 VC 1/116 LoopInd:0CTag:42E9
 Mar 30 14:22:48.958: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:2 CTag:17129
 Tries:0
 Mar 30 14:22:48.958: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:42EA
 Mar 30 14:22:48.958: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0) I: VCD#4 VC 1/116 LoopInd:0CTag:42EA
 

debug の出力例の説明

  • 1 行目は、(サブ)インターフェイスからループバック セルを送出するタイミングを決定するタイマーが切れたことを示しています。

  • 次に、対応するインターフェイスから「コマンド」ループバック セルが送信されます(debug の 2 行目)。 この行の CTag 値は、1 行目の CTag の値に 1 を足した 16 進値です。

  • 次に、ループされたループバック セルが received にされ、LoopInd が 0 に設定されます。

注:LoopInd=1 はコマンド セル、LoopInd=0 は応答(ループされた)セルを示します。 この debug では LoopInd=1 は表示されていませんが、スニファ トレースでは表示されます。

debug 出力例(ループバック セルが失われた場合)

OAM セルの送信と PVC 管理を行うように設定された(PVC を使用する)デバイスがあると想定します。 この機器で一定数のループバック セルが失われると、PVC が Down 状態になります。 次の debug を参照してください。

 Mar 30 14:48:31.704: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 
 Status:2 CTag:17284
 Tries:0
 Mar 30 14:48:31.704: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:4385
 
 
 この時点で、Guilder 上の PVC 1/116 に対応するサブインターフェイスがシャットダウンされています。
 
 
 Mar 30 14:48:41.684: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:1 CTag:17285
 Tries:0
 Mar 30 14:48:41.684: atm_oam_setstate - VCD#4, VC 1/116: newstate = Down Retry <-送信したループバック セルへの応答なし
 Mar 30 14:48:41.684: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:4386
 Mar 30 14:48:42.680: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:1 CTag:17286
 Tries:1
 Mar 30 14:48:42.680: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:4387
 Mar 30 14:48:43.680: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:1 CTag:17287
 Tries:2
 Mar 30 14:48:43.680: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:4388
 Mar 30 14:48:44.680: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:1 CTag:17288
 Tries:3
 Mar 30 14:48:44.680: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:4389
 Mar 30 14:48:45.676: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:1 CTag:17289
 Tries:4
 Mar 30 14:48:45.676: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:438A
 Mar 30 14:48:46.676: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:1 CTag:17290
 Tries:5 <- the router makes 5 retries before declaring the PVC down
 Mar 30 14:48:46.676: atm_oam_setstate - VCD#4, VC 1/116: newstate = Not Verified 
 <-5 回のリトライで応答なし -> PVC のダウンが宣言されました
 Mar 30 14:48:46.676: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface ATM2/0/0.116,changed state to down
 Mar 30 14:48:46.676: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:438B
 

セルが何個失われたときに PVC をダウン状態にするかを設定できます。 次の show atm pvc vpi/vci コマンドを実行すると、前記の debug の詳細が表示されます。

 Bernard# sh atm pvc 1/116
 ATM2/0/0.116: VCD: 4, VPI: 1, VCI: 116
 UBR, PeakRate: 155000
 AAL5-LLC/SNAP, etype:0x0, Flags: 0xC20, VCmode: 0x0
 OAM frequency: 10 second(s), OAM retry frequency: 1 second(s)
 OAM up retry count: 3, OAM down retry count: 5
 OAM Loopback status: OAM Sent
 OAM VC state: Not Verified
 ILMI VC state: Not Managed
 VC is managed by OAM.
 InARP frequency: 15 minutes(s)
 InPkts: 4, OutPkts: 4, InBytes: 280, OutBytes: 300
 InPRoc: 2, OutPRoc: 0, Broadcasts: 5
 InFast: 0, OutFast: 0, InAS: 2, OutAS: 0
 InPktDrops: 0, OutPktDrops: 364240961
 CrcErrors: 0, SarTimeOuts: 0, OverSizedSDUs: 0
 Out CLP=1 Pkts: 0
 OAM cells received: 9
 F5 InEndloop: 9, F5 
 InSegloop: 0, F5 InAIS: 0, F5 InRDI: 0
 F4 InEndloop: 0, F4 InSegloop: 0, F4 InAIS: 0, F4 InRDI: 0
 OAM cells sent: 18
 F5 OutEndloop: 18, F5 OutSegloop: 0, F5 OutRDI: 0
 F4 OutEndloop: 0, F4 OutSegloop: 0, F4 OutRDI: 0
 OAM cell drops: 0
 Status: DOWN, State: NOT_VERIFIED
 

この出力を見ると、送信された F5 ループバックに対して応答がありません(18 個の F5 OutEndloop に対して、9 個の F5 InEndloop しかありません。つまり、ループさせた 9 個の F5 ループバック セルが失われたことを示しています)。 これにより PVC はダウン状態になりました(PVC 管理がそのように設定されているため)。 F5 OutEndloop は送信したループバック セルの数、F5 InEndloop は受信した F5 ループバック セルの数を表します。

また、F4 OAM セル カウンタも存在しますが、ここでは F5 のみを考慮しているので何も記録されていません。 上記の show コマンドの出力から、ループバック セルに関連するその他の情報も収集できます。

  • PVC の状態(アップまたはダウン)にかかわらず、OAM セルが 10 秒ごとに送信されています。

  • PVC がアップ状態でも相手側が応答しない場合、ルータは、応答を受け取るか、応答のない 5 個の OAM セルが続くまで、1 秒おきに OAM セルを送信します。 その後、PVC がダウン状態になります(上記の debug を参照)。

  • 相手側では、PVC がダウン状態のときに有効なセルがループされて来た場合、有効なループバック セルが 3 個ループされたものを連続して受信するまで、LB セルを 1 秒おきに再送信します。 その後、PVC が再びアップ状態になります。 次の debug を参照してください。

 Mar 31 12:40:10.154: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface ATM2/0/0.116, changed state to down
 Mar 31 12:40:20.074: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:1 CTag:25267
 Tries:6
 Mar 31 12:40:20.074: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:62B4
 Mar 31 12:40:20.074: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0) I: VCD#4 VC 1/116 LoopInd:0 CTag:62B4
 Mar 31 12:40:20.074: atm_oam_setstate - VCD#4, VC 1/116: newstate = Up Retry 
 
 ! PVC はダウンしていましたが、突然、有効な応答ループバック セルを受信します
 
 Mar 31 12:40:21.070: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:2 CTag:25268
 Tries:0
 Mar 31 12:40:21.070: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:62B5
 Mar 31 12:40:21.070: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0) I: VCD#4 VC 1/116 LoopInd:0 CTag:62B5 
 
 ! 最初のループした LB セル
 
 Mar 31 12:40:22.066: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:2 CTag:25269
 Tries:0
 Mar 31 12:40:22.066: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:62B6
 Mar 31 12:40:22.066: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0) I: VCD#4 VC 1/116 LoopInd:0 CTag:62B6 
 
 ! 行内での 2 番目のループした LB セル
 
 Mar 31 12:40:23.062: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:2 CTag:25270
 Tries:0
 Mar 31 12:40:23.062: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:62B7
 Mar 31 12:40:23.062: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0) I: VCD#4 VC 1/116 LoopInd:0 CTag:62B7 
 
 ! 行内での 3 番目のループした LB セル
 
 Mar 31 12:40:23.062: atm_oam_setstate - VCD#4, VC 1/116: newstate = Verified 
 
 ! PVC のアップが再宣言されます
 
 Mar 31 12:40:23.062: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface ATM2/0 0.116, changed state to up
 

この出力を見ると、有効な応答ループバック セルを連続して 3 個受信した後、サブインターフェイス(つまり PVC)が再びアップ状態に移行しています。

注:上記のパラメータはすべてユーザが設定できます。また、これらのパラメータは show atm pvc vpi/vci コマンドで確認できます。

Alarm Indication Signal/Remote Defect Indicator(AIS/RDI; アラーム表示信号/リモート障害識別子)

OAM 用に設定されたデバイスは障害を検出すると、AIS フレームをダウンストリームに送信し、RDI フレームをアップストリームに送信します。

次の例は、AIS セルおよび RDI セルを示しています。 スイッチ上で Rx 信号が消失したと仮定します。 このような障害は、Loss of Signal(LOS; 信号消失)と呼ばれます。 障害を検出したスイッチは、障害発生箇所のダウンストリームに AIS を送信し、障害発生箇所のアップストリームに RDI を送信します。

aisrdi.jpg

Loss of Signal(LOS; 信号消失)
※ 画像をクリックすると、大きく表示されます。

このようなセルを受信すると、PVC 管理を行うように設定されたエンドデバイスは該当する PVC をダウン状態に切り替えます。 これらの AIS セルと RDI セルは、PVC 上のユーザ セルと同じ VPI/VCI を使用して送信されます。 これらのセルは、障害が解消されるまでデバイスから 1 秒おきに送信されます。

debug の出力例

障害が検出されるのは、複数の場合があります。

  • 下位の OAM レベル(F1 AIS や信号消失など)から障害が報告される。

  • AIS または RDI を受信したことにより障害が検出される。

  • デバイスが CC セルを受信しなくなることにより障害が検出される。

Continuity Check(CC)セルは、OAM 用に設定されたデバイスから定期的に送信され、「リンク」の完全性確認するために使用されるセルです。 Cisco ルータは、このセルは送信しないため、ここでは説明を省略します。 OAM CC セルの詳細については、ITU-T I.610 を参照してください。

次の debug は、PVC 管理用に設定されたルータで AIS/RDI セルを受信したときに何が発生するかを示しています。

 Mar 31 13:11:18.990: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:2 CTag:25470
 Tries:0
 Mar 31 13:11:18.990: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:637F
 Mar 31 13:11:18.990: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0) I: VCD#4 VC 1/116 LoopInd:0 CTag:637F
 

この時点で Bernard 上の PVC がダウン状態になります(Guilder のメイン インターフェイスがシャットダウンされます)。

 Mar 31 13:11:28.894: ATM OAM(ATM2/0/0.116): Timer: VCD#4 VC 1/116 Status:2 CTag:25471
 Tries:0
 Mar 31 13:11:28.894: ATM OAM LOOP(ATM2/0/0.116) O: VCD#4 VC 1/116 CTag:6380
 Mar 31 13:11:29.806: atm_oam_ais(ATM2/0/0): AIS signal, failure=0x6A, VC 1/116
 Mar 31 13:11:29.806: atm_oam_setstate - VCD#4, VC 1/116: newstate = AIS/RDI
 Mar 31 13:11:29.806: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface ATM2/0/0.116, changed state to down
 Mar 31 13:11:30.806: atm_oam_ais(ATM2/0/0): AIS signal, failure=0x6A, VC 1/116
 Mar 31 13:11:31.806: atm_oam_ais(ATM2/0/0): AIS signal, failure=0x6A, VC 1/116
 Mar 31 13:11:32.806: atm_oam_ais(ATM2/0/0): AIS signal, failure=0x6A, VC 1/116
 

次のコマンドを実行すると、PVC の新しい状態を確認できます。

 Bernard# sh atm pvc 1/116
 ATM2/0/0.116: VCD: 4, VPI: 1, VCI: 116
 UBR, PeakRate: 155000
 AAL5-LLC/SNAP, etype:0x0, Flags: 0xC20, VCmode: 0x0
 OAM frequency: 10 second(s), OAM retry frequency: 1 second(s)
 OAM up retry count: 3, OAM down retry count: 5
 OAM Loopback status: OAM Sent
 OAM VC state: AIS/RDI
 ILMI VC state: Not Managed
 VC is managed by OAM.
 InARP frequency: 15 minutes(s)
 InPkts: 4, OutPkts: 2, InBytes: 140, OutBytes: 60
 InPRoc: 0, OutPRoc: 0, Broadcasts: 0
 InFast: 0, OutFast: 0, InAS: 4, OutAS: 2
 InPktDrops: 0, OutPktDrops: 0
 CrcErrors: 0, SarTimeOuts: 0, OverSizedSDUs: 0
 Out CLP=1 Pkts: 0
 OAM cells received: 14
 F5 InEndloop: 0, F5 InSegloop: 0, F5 InAIS: 14,
 F5 InRDI: 0
 F4 InEndloop: 0, F4 InSegloop: 0, F4 InAIS: 0, F4 InRDI: 0
 OAM cells sent: 15
 F5 OutEndloop: 1, F5 OutSegloop: 0, F5 OutRDI: 14
 F4 OutEndloop: 0, F4 OutSegloop: 0, F4 OutRDI: 0
 OAM cell drops: 0
 Status: DOWN, State: NOT_VERIFIED
 

この出力を見ると、F5 AIS または RDI 信号(このケースでは AIS)を受信したために PVC がダウン状態に移行しています。 また、F5 AIS セルを受信して、ルータでは F5 RDI セルが生成されていることがわかります。

次の例は、このパス上にある 2 台のスイッチ上のアクティビティを示しています。

  • LS1010-1

     1d03h: % OAM Pkt Rcv
     1d03h: % Intf: 0/0/0 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-END-LPBK 
     
     ! OAM LB セル
     
     1d03h: % OAM Pkt Sent
     1d03h: % Intf: 0/0/1 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-END-LPBK 
     
     ! OAM LB セル
       
     

    この時点で、Guilder で PVC がダウン状態になります。

     1d03h: % OAM Pkt Rcv
     1d03h: % Intf: 0/0/1 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-AIS 
     
     ! 障害の検出により LS1010-2 がダウンストリームに送信した AIS セル
     
     1d03h: % OAM Pkt Sent
     1d03h: % Intf: 0/0/0 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-AIS
     1d03h: % OAM Pkt Rcv
     1d03h: % Intf: 0/0/0 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-RDI 
     
     ! 障害に該当するアップストリームに Bernard が送信した RDI
     
     1d03h: % OAM Pkt Sent
     1d03h: % Intf: 0/0/1 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-RDI 
     
     ! アップストリームに転送された Bernard の RDI
     
     1d03h: % OAM Pkt Rcv
     1d03h: % Intf: 0/0/1 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-AIS
     
     1d03h: % OAM Pkt Sent
     1d03h: % Intf: 0/0/0 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-AIS
     

    この状態は障害が解消されるまで続きます。

  • LS1010-2

    障害が検出されると(このケースでは、Guilder に接続された int atm 1/1/2 で Rx 信号が消滅すると)、ダウンストリームの LS1010-1 に AIS セルが送信されます。

     Mar 31 13:17:09.847: % OAM Pkt Sent
     Mar 31 13:17:09.847: % Intf: 0/0/0 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-AIS
     
     Mar 31 13:17:10.847: % OAM Pkt Sent
     Mar 31 13:17:10.847: % Intf: 0/0/0 VPI: 1 VCI: 116 OAM: F5-AIS
     

    また、ここまでの debug をすべて見ると、すべての F5 OAM セルが VPI 1 VCI 116 から送信されていることがわかります。これは、ユーザのセルによって使用される VPI/VCI と同じです。

debug コマンドと show コマンド

  • debug atm oam(ルータ上)

  • show atm pvc vpi/vci(12.0 および 12.0T)

  • show atm vc <vcd>(11.1CC)

  • show int atm x[/y/[z]]].w(可能な場合は、show int atm x の代わりに show atm pvc を使用することを推奨します)(12.0)


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