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MPLS提供一個完全不依賴於任何三層協議或二層協議的OAM（Operation, Administration and Maintenance，操作、管理和維護）機製，在MPLS的數據平麵實現以下功能：
l 確定LSP的連通性；
l 衡量網絡的利用率以及度量網絡的性能；
l 在鏈路出現缺陷或故障時迅速進行保護倒換，以便根據與客戶簽訂的SLA（Service Level Agreement，服務等級協定）提供相應等級的服務。
利用MPLS OAM機製，可以有效地檢測、確認並定位出源於MPLS層網絡內部的缺陷；報告缺陷並做出相應的處理；在出現故障的時候，能夠提供保護倒換的觸發機製。
MPLS OAM的報文類型包括CV（Connectivity Verification，連通性檢測）、FFD（Fast Failure Detection，快速缺陷檢測）和BDI（Backward Defect Indication，反向缺陷通告）3種。
報文的功能及格式如下：
MPLS OAM CV報文由入節點發送，通過被檢測的LSP到達出節點，以此進行LSP的連通性檢測。其格式如圖 1。
圖 1 MPLS OAM CV報文格式
圖 1中各字段含義如表 1所示。
表 1 MPLS OAM CV報文字段含義
字段 | 描述 |
Function type | 報文類型，0x01代表CV報文 |
Reserved | 保留字段，取值為全0 |
LSP trail termination source identifier | TTSI，源宿連接標識，網絡中一條LSP唯一的標識。由16字節的Ingress LSR ID與4字節的LSP ID組成。對於IPv4，Ingress LSR ID的前10字節填充為0x00，接著的2字節填充為0xFF，最後4字節為IPv4地址 |
Padding | 填充字段，取值為全0 |
BIP16 | 報文校驗和 |
MPLS OAM FFD報文同CV報文一樣，也是由入節點發送，通過被檢測的LSP到達出節點，以此進行LSP的連通性檢測。其格式如圖 2。
同CV報文相比，FFD報文中多了一個字節的頻率信息。CV報文采用固定1s的發送周期，而FFD報文可支持10ms、20ms、50ms、100ms、200ms和500ms多種發送頻率，在不同的產品中可以根據需求來改變支持的頻率值。
圖 2 MPLS OAM FFD報文格式
圖 2中各字段含義如表 2所示。
表 2 MPLS OAM FFD報文字段含義
字段 | 描述 |
Function type | 報文類型，0x07代表FFD報文 |
Reserved | 保留字段，取值為全0 |
LSP trail termination source identifier | TTSI，請參見1. 圖 1表 1 |
Frequency | FFD報文發送頻率 |
Padding | 填充字段，取值為全0 |
BIP16 | 報文校驗和 |
MPLS OAM BDI報文用於LSP的出節點在發現LSP缺陷後，將缺陷信息通過反向通道告知LSP的入節點，其格式如圖 3。
圖 3 MPLS OAM BDI報文格式
圖 3中各字段含義如表 3所示。
表 3 MPLS OAM BDI報文字段含義
字段 | 描述 |
Function type | 報文類型，0x03代表BDI報文 |
Reserved | 保留字段，取值為全0 |
Defect type | LSP缺陷類型 |
TTSI | LSP標識，請參見1. 圖 1表 1；如果不使用TTSI，該字段各字節填充為0x00 |
Defect location | 缺陷定位信息 |
Padding | 填充字段，取值為全0 |
BIP16 | 報文校驗和 |
圖 4 MPLS OAM連通性檢測示意圖
MPLS OAM基本檢測功能主要用來檢測連通性，工作過程如圖 4所示：
(1) 入節點發送CV/FFD報文，報文通過被檢測的LSP到達出節點；
(2) 出節點把接收到的報文類型、頻率、TTSI等信息字段與本地記錄的對應值相比較來判斷報文的正誤，並統計檢測周期內收到的正確報文與錯誤報文的數量，從而對LSP的連通性隨時進行監控；
(3) 當出節點檢測到LSP缺陷後，分析出缺陷類型，通過反向通道將攜帶缺陷信息的BDI報文發送給入節點，從而使入節點及時獲知缺陷狀態。如果正確配置了保護組，則還會觸發相應的保護倒換。
在配置MPLS OAM基本檢測功能時，需要為被檢測LSP綁定一個反向通道。反向通道是與被檢測LSP具有相反的入節點和出節點的LSP。承載BDI報文的反向通道，有以下兩種類型：
l 獨占反向LSP。每條前向LSP都有自己的反向LSP，這種方法相對穩定，但可能造成資源浪費。
l 共享反向LSP。多條前向LSP共用一條反向LSP，所有LSP返回BDI報文均通過這一條反向LSP，這種方法可以減少資源浪費，但當多條前向LSP同時出現缺陷時，這條反向LSP上可能會出現擁堵。
當LSP入節點晚於出節點開啟MPLS OAM功能，或出節點開啟而入節點不開啟MPLS OAM功能時，會造成出節點的LOCV（Loss of Connectivity Verification defect，連通性檢測缺陷）告警。可以通過首包觸發功能解決這個問題。
所謂首包觸發功能，是指出節點在超時等待時間（OverTime）內接收到第一個CV/FFD報文，以此時作為連通性檢測的起點；如果出節點在配置MPLS OAM功能的OverTime時間後，沒有接收到CV/FFD報文，則產生BDI報文。
RLSN（Remote Link Status Notification，遠程鏈路狀態通告）功能是指LSP出節點可以監控某一個接口的狀態。監控的接口可以是出節點上的任意一個接口。
l 當接口down時，觸發擴展BDI報文通知入節點，入節點不會通知保護倒換，但記錄RLSN狀態信息，以便用戶查詢。
l 當接口重新up時，停止發送擴展BDI報文，入節點不會通知保護倒換，但記錄RLSN狀態信息，以便用戶查詢。
PS（Protection Switching，保護倒換）是為主Tunnel建立相應的保護Tunnel（備用Tunnel）。主Tunnel和備用Tunnel構成一個保護組。在主Tunnel發生缺陷時，數據流能迅速的倒換到備用Tunnel，從而大大提高網絡的可靠性。
設備目前實現的保護倒換為1:1保護倒換。在Tunnel的入節點和出節點之間提供主備兩條Tunnel。正常情況下，數據在主Tunnel上傳輸；當入節點通過檢測機製（如MPLS OAM）發現主Tunnel發生缺陷，需要進行保護倒換時，將數據切換到備用Tunnel上繼續傳輸。
保護倒換分為外部倒換和信令倒換。
(1) 外部倒換是指通過手工配置的命令觸發的保護倒換。外部倒換的優先級由高到低為：
l 清除倒換（Clear）：清除所有的外部倒換命令。
l 鎖定倒換（Lockout of Protection）：數據流鎖定在主LSP上傳輸。
l 強製倒換（Forced Switch）：數據流強製在備份LSP上傳輸。
l 手工倒換（Manual Switch）：將數據流手動倒換到主/備LSP上傳輸。
(2) 信令倒換（Signal Fail）是指通過協議信令觸發的保護倒換。信令倒換包括配置了MPLS OAM基本檢測功能後，主備Tunnel之間的倒換以及檢測隧道up/down消息觸發的倒換等。
在實際操作中，隻有在手工輸入的外部倒換命令比當前信令優先級高的情況下，外部倒換才會生效。
外部倒換命令及信令倒換優先級從高到低依次為：
l 清除倒換
l 鎖定倒換
l 強製倒換
l 信令倒換
l 手工倒換
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