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02-以太網OAM配置
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目 錄
以太網技術自誕生起，以其簡單易用、價格低廉等特點逐步成為局域網的主導技術。近年來，隨著千兆、萬兆以太網技術的相繼應用，以太網已經向城域網和廣域網方向擴展。
由於以太網最初主要應用於局域網，而局域網對可靠性和穩定性的要求都較低，因此以太網一直缺乏有效的管理維護機製，這已成為以太網應用於城域網和廣域網的嚴重障礙。因此，在以太網上實現OAM（Operation, Administration and Maintenance，操作、管理和維護）成為必然的發展趨勢。以太網OAM是一種監控網絡故障的工具，目前主要用於解決以太網接入“最後一公裏”中常見的鏈路問題。用戶通過在兩個點到點連接的設備上啟用以太網OAM功能，可以監控這兩台設備之間的鏈路狀態。
以太網OAM能夠有效提高以太網的管理和維護能力，保障網絡的穩定運行，其主要功能包括：
· 鏈路性能監測：對鏈路的各種性能進行監測，包括對丟包、時延和抖動等的衡量，以及對各類流量的統計；
· 故障偵測和告警：通過發送檢測報文來探測鏈路的連通性，當鏈路出現故障時及時通知網絡管理員；
· 環路測試：通過監測所發出報文的返回情況來檢測鏈路質量和定位鏈路故障。
以太網OAM工作在數據鏈路層，其協議報文被稱為OAMPDU（OAM Protocol Data Units，OAM協議數據單元）。以太網OAM就是通過設備之間定時交互OAMPDU來報告鏈路狀態，使網絡管理員能夠對網絡進行有效的管理。
如圖1-1所示，是幾種常見OAMPDU的報文格式，各重要字段的含義如表1-1所示。
表1-1 OAMPDU重要字段含義
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字段 |
含義 |
|
Dest addr |
以太網OAM報文目的MAC地址，為慢協議組播地址：0x0180-C200-0002。由於慢協議報文不能被網橋轉發，因此以太網OAM報文也不能被轉發 |
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Source addr |
以太網OAM報文源MAC地址，為發送端的橋MAC地址，是一個單播MAC地址 |
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Type |
以太網OAM報文的協議類型，為0x8809 |
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Subtype |
以太網OAM報文的協議子類型，為0x03 |
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Flags |
Flag域，包含了以太網OAM實體的狀態信息 |
|
Code |
OAMPDU報文的類型 |
我們稱使能了以太網OAM功能的端口為“以太網OAM實體”，簡稱“OAM實體”。
表1-2 各類OAMPDU報文的作用
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報文類型 |
中文含義 |
作用 |
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Information OAMPDU |
信息OAMPDU |
用於將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OAM實體，以保持以太網OAM連接 |
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Event Notification OAMPDU |
事件通知OAMPDU |
一般用於鏈路監控，對連接本端和遠端OAM實體的鏈路上所發生的故障進行告警 |
|
Loopback Control OAMPDU |
環回控製OAMPDU |
主要用於遠端環回控製，用來控製遠端設備的OAM環回狀態，該報文中帶有使能或去使能環回功能的信息，根據該信息開啟或關閉遠端環回功能 |
以太網OAM功能建立在以太網OAM連接的基礎上，下麵對以太網OAM的工作流程進行簡要介紹。
以太網OAM連接的建立過程也稱為Discovery階段，即本端OAM實體發現遠端OAM實體、並與之建立穩定對話的過程。
在這個過程中，相連的OAM實體通過交互Information OAMPDU通報各自的以太網OAM配置信息和本端支持的以太網OAM能力信息。當OAM實體收到對端的配置參數後，決定是否建立OAM連接。當兩端OAM實體對Loopback功能、單向鏈路檢測及鏈路事件等配置信息的檢查都通過之後，以太網OAM協議開始正常工作。
以太網OAM的連接模式有兩種：主動模式和被動模式，在這兩種模式下設備的處理能力如表1-3所示。
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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 |
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對Loopback Control OAMPDU的響應 |
可以，但需要對端為主動模式 |
可以 |
· 以太網OAM連接隻能由主動模式的OAM實體發起，而被動模式的OAM實體隻能等待對端OAM實體的連接請求。
· 都處於被動模式下的兩個OAM實體之間無法建立以太網OAM連接。
以太網OAM連接建立後，兩端的OAM實體會以一定的時間間隔為周期發送Information OAMPDU來檢測連接是否正常，該間隔被稱為握手報文發送間隔。如果一端OAM實體在連接超時時間內未收到對端OAM實體發來的Information OAMPDU，則認為OAM連接中斷。
以太網的故障檢測非常困難，特別是在網絡物理通信沒有中斷而網絡性能緩慢下降的情況下。鏈路監控用於在各種環境下檢測和發現鏈路層故障，以太網OAM通過交互Event Notification OAMPDU來監控鏈路：當一端OAM實體監控到一般鏈路事件（其所含類型如表1-4所示）時，將向其對端發送Event Notification OAMPDU以進行通報，管理員可以通過觀察日誌信息動態地掌握網絡的狀況。
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事件類型 |
描述 |
|
錯誤信號事件（Errored Symbol Event） |
單位時間內的錯誤信號數量超過定義的閾值 |
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錯誤幀事件（Errored Frame Event） |
單位時間內的錯誤幀數量超過定義的閾值 |
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錯誤幀周期事件（Errored Frame Period Event） |
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（Errored Frame Seconds Event） |
指定M秒數下有錯誤幀的秒數超過了定義的閾值 |
· 錯誤幀周期事件的檢測周期將被係統轉換為某端口在該周期內能發送64字節幀的最大幀數（不含幀間隙和前導碼），即以最大幀數作為周期，其計算公式為：最大幀數＝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：如果在某一秒內發生了錯誤幀，則將該秒稱為錯誤幀秒。
在以太網OAM連接已建立的情況下，兩端的OAM實體會不斷交互Information OAMPDU。當設備故障或不可用導致流量中斷時，故障端OAM實體會通過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。這樣，管理員可以通過觀察日誌信息動態地了解鏈路狀態，對相應的錯誤及時進行處理。緊急鏈路事件的類型及其對應的Information OAMPDU發送頻率如表1-5所示。
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事件類型 |
描述 |
OAMPDU發送頻率 |
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鏈路故障（Link Fault） |
對端鏈路信號丟失 |
每秒發送一次 |
|
致命故障（Dying Gasp） |
不可預知的狀態發生，比如電源中斷 |
不間斷發送 |
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緊急事件（Critical Event） |
不能確定的緊急事件發生 |
不間斷發送 |
本係列交換機對收發攜帶有緊急鏈路事件的Information OAMPDU的支持情況如下：
· 支持接收攜帶以上三種類型緊急鏈路事件的Information OAMPDU。
· 僅千兆光口支持發送攜帶鏈路故障事件的Information OAMPDU。
· 僅支持在設備重啟或端口被shutdown時發送攜帶致命故障事件的Information OAMPDU，但IRF物理端口不支持發送該報文。
· 不支持發送攜帶緊急事件的Information OAMPDU。
遠端環回是指主動模式下的OAM實體向對端（遠端）發送除OAMPDU以外的所有其它報文時，對端收到報文後不按其目的地址進行轉發，而是將其按原路返回給本端。遠端環回隻有在以太網OAM連接建立之後才能實現。
遠端環回功能可用於檢測鏈路質量和定位鏈路故障。定期進行環回檢測可以及時發現網絡故障，並可通過分段環回檢測來定位故障發生的具體區域。
與以太網OAM相關的協議規範有：
· IEEE 802.3ah：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications
表1-6 以太網OAM配置任務簡介
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配置任務 |
說明 |
詳細配置 |
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|
配置以太網OAM基本功能 |
必選 |
||
|
配置以太網OAM連接檢測定時器 |
可選 |
||
|
配置一般鏈路事件的檢測參數 |
配置錯誤信號事件的檢測參數 |
可選 |
|
|
配置錯誤幀事件檢測參數 |
可選 |
||
|
配置錯誤幀周期事件檢測參數 |
可選 |
||
|
配置錯誤幀秒數事件檢測參數 |
可選 |
||
|
配置以太網OAM遠端環回功能 |
可選 |
||
以太網OAM的連接模式分為主動和被動模式，當使能了以太網OAM功能之後，以太網端口開始使用預設的連接模式與其對端端口建立以太網OAM連接。
表1-7 配置以太網OAM基本功能
|
操作 |
命令 |
說明 |
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進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
進入二層以太網端口視圖 |
interface interface-type interface-number |
- |
|
配置以太網OAM的連接模式 |
oam mode { active | passive } |
可選 缺省情況下，以太網OAM的連接模式為主動模式 |
|
使能以太網OAM功能 |
oam enable |
必選 缺省情況下，以太網端口的以太網OAM功能處於關閉狀態 |
在使能了以太網OAM功能的端口上不能改變以太網OAM的連接模式。如需改變連接模式，請先關閉該端口上的以太網OAM功能。
以太網OAM連接建立後，兩端的OAM實體會以一定的時間間隔為周期發送Information OAMPDU來檢測連接是否正常，該間隔被稱為握手報文發送間隔。如果一端OAM實體在連接超時時間內未收到對端OAM實體發來的Information OAMPDU，則認為OAM連接中斷。
通過調整握手報文發送間隔和連接超時時間，可以改變以太網OAM連接的檢測精度。
表1-8 配置以太網OAM連接檢測定時器
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操作 |
命令 |
說明 |
|
進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
配置以太網OAM握手報文的發送間隔 |
oam timer hello interval |
可選 缺省情況下，以太網OAM握手報文的發送間隔為1000毫秒 |
|
配置以太網OAM連接的超時時間 |
oam timer keepalive interval |
可選 缺省情況下，以太網OAM連接的超時時間為5000毫秒 |
由於以太網OAM連接超時後，本端OAM實體將老化與對端OAM實體的連接關係，使OAM連接中斷，因此連接超時時間必須大於握手報文發送間隔（建議配置為其五倍或以上），否則會導致以太網OAM連接的不穩定。
當以太網OAM連接建立後，本節中所配置的各事件檢測周期和閾值將會在所有以太網端口上自動有效。
在錯誤信號事件的檢測周期內，如果某以太網端口上所發生的錯誤信號數大於或等於錯誤信號事件的檢測閾值，則將在該端口上產生一個錯誤信號事件。
表1-9 配置錯誤信號事件的檢測參數
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操作 |
命令 |
說明 |
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進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
配置錯誤信號事件的檢測周期 |
oam errored-symbol period period-value |
可選 缺省情況下，錯誤信號事件的檢測周期為1秒 |
|
配置錯誤信號事件的檢測閾值 |
oam errored-symbol threshold threshold-value |
可選 缺省情況下，錯誤信號事件的檢測閾值為1 |
在錯誤幀事件的檢測周期內，如果某以太網端口上所發生的錯誤幀數大於或等於錯誤幀事件的檢測閾值，則將在該端口上產生一個錯誤幀事件。
表1-10 配置錯誤幀事件的檢測參數
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操作 |
命令 |
說明 |
|
進入係統視圖 |
system-view |
- |
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配置錯誤幀事件的檢測周期 |
oam errored-frame period period-value |
可選 缺省情況下，錯誤幀事件的檢測周期為1秒 |
|
配置錯誤幀事件的檢測閾值 |
oam errored-frame threshold threshold-value |
可選 缺省情況下，錯誤幀事件的檢測閾值為1 |
在錯誤幀周期事件的檢測周期內，如果某以太網端口上所發生的錯誤幀數大於或等於錯誤幀周期事件的檢測閾值，則將在該端口上產生一個錯誤幀周期事件。
表1-11 配置錯誤幀周期事件的檢測參數
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操作 |
命令 |
說明 |
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進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
配置錯誤幀周期事件的檢測周期 |
oam errored-frame-period period period-value |
可選 缺省情況下，錯誤幀周期事件的檢測周期為1000毫秒 |
|
配置錯誤幀周期事件的檢測閾值 |
oam errored-frame-period threshold threshold-value |
可選 缺省情況下，錯誤幀周期事件的檢測閾值為1 |
在錯誤幀秒數事件的檢測周期內，如果某以太網端口上所發生的錯誤幀秒數大於或等於錯誤幀秒數事件的檢測閾值，則將在該端口上產生一個錯誤幀秒數事件。
表1-12 配置錯誤幀秒數事件的檢測參數
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操作 |
命令 |
說明 |
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進入係統視圖 |
system-view |
- |
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配置錯誤幀秒數事件的檢測周期 |
oam errored-frame-seconds period period-value |
可選 缺省情況下，錯誤幀秒數事件的檢測周期為60秒 |
|
配置錯誤幀秒數事件的檢測閾值 |
oam errored-frame-seconds threshold threshold-value |
可選 缺省情況下，錯誤幀秒數事件的檢測閾值為1 |
錯誤幀秒數事件檢測的閾值不要大於設定的周期值，否則不會發生錯誤幀秒數事件。
在本端端口上使能了以太網OAM遠端環回功能後，該端口會向對端端口發送Loopback Control OAMPDU報文，控製對端端口處於以太網OAM環回狀態，然後通過向對端端口發送測試報文，並在本端端口上觀察測試報文的返回情況，可以計算出鏈路的丟包率，以此來評判鏈路性能。
表1-13 配置以太網OAM遠端環回功能
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操作 |
命令 |
說明 |
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進入係統視圖 |
system-view |
- |
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進入二層以太網端口視圖 |
interface interface-type interface-number |
- |
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開啟以太網OAM遠端環回功能 |
oam loopback |
必選 缺省情況下，以太網OAM遠端環回功能處於關閉狀態 |
由於遠端環回功能將使正常業務受到影響，因此請慎重使用。
· 隻有當端口上的以太網OAM的連接模式為主動模式、已使能以太網OAM功能且以太網OAM連接已建立完成之後，才能在該端口上使能以太網OAM遠端環回功能。
· 隻有本端和對端端口都支持遠端環回功能、且在全雙工鏈路上才能實現遠端環回功能。
· 遠端環回功能需要遠端硬件的支持，如果遠端硬件不支持，會提示用戶。
· 在開啟遠端環回時，將引起所有數據流量的中斷；當退出遠端環回後，端口將自動執行一次先關閉再開啟的操作。導致端口退出遠端環回的原因有：使用undo oam enable命令關閉以太網OAM功能、使用undo oam loopback命令關閉以太網OAM遠端環回功能或OAM連接超時等。
· 由於遠端環回功能主要用於測單條鏈路，所以聚合成員端口並不支持該功能；此外，處於遠端環回過程中的端口也不能加入聚合組。有關聚合組的詳細介紹，請分別參見“二層技術-以太網交換配置指導”中的“以太網鏈路聚合配置”。
· 如果在遠端環回過程中開啟了內部環回測試功能，遠端環回將終止。有關環回測試功能的詳細介紹，請參見“二層技術-以太網交換配置指導”中的“以太網端口配置”。
在完成上述配置後，在任意視圖下執行display命令可以顯示配置後以太網OAM的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。
在用戶視圖下執行reset命令可以清除以太網OAM的統計信息。
表1-14 以太網OAM顯示和維護
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操作 |
命令 |
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查看以太網OAM的全局配置信息 |
display oam configuration [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看以太網OAM的緊急鏈路事件統計信息 |
display oam critical-event [ interface interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看以太網OAM的一般鏈路事件統計信息 |
display oam link-event { local | remote } [ interface interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看以太網OAM連接的信息 |
display oam { local | remote } [ interface interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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清除以太網OAM的報文和一般鏈路事件統計信息 |
reset oam [ interface interface-type interface-number ] |
· 通過在Device A和Device B上配置以太網OAM功能，實現二者之間鏈路連通性故障的自動檢測；
· 通過觀察Device A上收到錯誤幀的情況，來檢測Device A與Device B之間的鏈路性能。
圖1-2 以太網OAM典型配置組網圖
(1) 配置Device A
# 在端口GigabitEthernet1/0/1上配置以太網OAM的連接模式為被動模式，並使能以太網OAM功能。
<DeviceA> system-view
[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1
[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] oam mode passive
[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] oam enable
[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] quit
# 配置錯誤幀事件的檢測周期為20秒，檢測閾值為10。
[DeviceA] oam errored-frame period 20
[DeviceA] oam errored-frame threshold 10
(2) 配置Device B
# 在端口GigabitEthernet1/0/1上配置以太網OAM的連接模式為主動模式，並使能以太網OAM功能。
<DeviceB> system-view
[DeviceB] interface gigabitethernet 1/0/1
[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] oam mode active
[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1] oam enable
[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1] quit
(3) 檢驗配置效果
通過使用display oam configuration命令可以查看以太網OAM的配置信息，例如：
# 查看Device A上以太網OAM的配置信息。
[DeviceA] display oam configuration
Configuration of the link event window/threshold :
--------------------------------------------------------------------------
Errored-symbol Event period(in seconds) : 1
Errored-symbol Event threshold : 1
Errored-frame Event period(in seconds) : 20
Errored-frame Event threshold : 10
Errored-frame-period Event period(in ms) : 1000
Errored-frame-period Event threshold : 1
Errored-frame-seconds Event period(in seconds) : 60
Errored-frame-seconds Event threshold : 1
Configuration of the timer :
--------------------------------------------------------------------------
Hello timer(in ms) : 1000
Keepalive timer(in ms) : 5000
以上顯示信息表明：除錯誤幀事件的檢測周期為20秒、檢測閾值為10以外，其餘參數都為缺省值。
通過使用display oam critical-event命令可以查看以太網OAM的緊急鏈路事件統計信息，例如：
# 查看Device A所有端口上以太網OAM的緊急鏈路事件統計信息。
[DeviceA] display oam critical-event
Port : GigabitEthernet1/0/1
Link Status : Up
Event statistic :
-------------------------------------------------------------------------
Link Fault :0 Dying Gasp : 0 Critical Event : 0
以上顯示信息表明：Device A與Device B之間的鏈路上尚未發生過任何緊急鏈路事件。
通過使用display oam link-event命令可以查看以太網OAM的一般鏈路事件統計信息，例如：
# 查看Device B所有端口上以太網OAM的一般鏈路事件的遠端統計信息。
[DeviceB] display oam link-event remote
Port :GigabitEthernet1/0/1
Link Status :Up
OAMRemoteErrFrameEvent : (ms = milliseconds)
---------------------------------------------------------------------
Event Time Stamp : 5789 Errored Frame Window : 200(100ms)
Errored Frame Threshold : 10 Errored Frame : 13
Error Running Total : 350 Event Running Total : 17
以上顯示信息表明：從Device A開始運行時起，總共發生了350次錯誤，其中錯誤幀事件有17次，鏈路性能並不穩定。
不同款型規格的資料略有差異, 詳細信息請向具體銷售和400谘詢。H3C保留在沒有任何通知或提示的情況下對資料內容進行修改的權利!
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