基于MPLS網(wǎng)絡(luò)的OAM技術(shù)研究與應(yīng)用

中興通訊股份有限公司 侯秋香

一、前言

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)通信交換的要求越來越高，MPLS網(wǎng)絡(luò)是一種多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)，能夠在多種媒質(zhì)中展開信息交換，具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。MPLS網(wǎng)絡(luò)中的控制平面內(nèi)無連接，能夠利用IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接，在此過程中的核心技術(shù)就是單點(diǎn)流以及多多點(diǎn)流技術(shù)。MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)主要指的是操作、管理、維護(hù)，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠?qū)π畔⒄归_有效維護(hù)，并對(duì)信息的穩(wěn)定性展開評(píng)估，對(duì)其中的故障信息展開管理，最終達(dá)到對(duì)信息展開全面管理的目的。

二、MPLS網(wǎng)絡(luò)

1.MPLS網(wǎng)絡(luò)的原理

MPLS網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行中主要通過其中的分組交換內(nèi)核，提升MPLS網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的適應(yīng)性，MPLS網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，為了保證自己具有較高的服務(wù)性能，需要使用PWE3技術(shù)。該技術(shù)是一種業(yè)務(wù)承載技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)Ω鞣N端與端之間的業(yè)務(wù)展開模擬，其中主包括幀中繼模式、異步傳輸模式等，通過TDM專線以及STM等方式展開傳輸，其中PW偽線的主要作用就是對(duì)承載的業(yè)務(wù)展開解封以及封裝，其在實(shí)際應(yīng)用過程中可以分為單段PW類型以及多段PW類型，不同類型中的結(jié)構(gòu)也不同。MPLS網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際傳輸?shù)倪^程中，需要在PWE3的基礎(chǔ)上進(jìn)行，在此過程中PW主要起到介質(zhì)的作用，是業(yè)務(wù)的主要載體，在網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過程中需要協(xié)議，協(xié)議中規(guī)定了報(bào)文格式，在傳輸過程中，所有信息會(huì)生成標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)文格式，保證最終信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。在端口封裝以及解裝的過程中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息可以在太網(wǎng)中進(jìn)行傳輸，以上步驟的實(shí)現(xiàn)，都是由于PWE3中的特性，能夠?qū)PLS網(wǎng)絡(luò)與PWE3相互結(jié)合，在實(shí)際運(yùn)行中能夠兼容各種業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的共同承載[1]。

2.MPLS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)MPLS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的過程中，需要使用的硬件主要包括PTN設(shè)備、PC機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀等。需要的軟件主要包括，ATS，TCL語言仿真系統(tǒng)、軟件管理系統(tǒng)以及IXIA仿真軟件等。MPLS網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際建立的過程中，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中的設(shè)計(jì)要求展開，根據(jù)圖中的內(nèi)容連接各種硬件設(shè)備，并在網(wǎng)絡(luò)管理軟件中添加網(wǎng)元以及數(shù)字連接，在此基礎(chǔ)上完成業(yè)務(wù)的下發(fā)。在下發(fā)業(yè)務(wù)的過程中，可以采用手動(dòng)下發(fā)的形式，也可以采自動(dòng)下發(fā)的形式。在下發(fā)過程中需要根據(jù)以下順序展開，第一，建立LSP，第二，建立PW，第三，建立CE，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同要求建立相應(yīng)的VPLS以及VPWS。

三、MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)

1.MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的過程中，需要TN705網(wǎng)元以及TN725網(wǎng)元，利用二者搭建出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其中TN705是其中的過度網(wǎng)元，端口的主要作用是上聯(lián)口，在實(shí)際信息交換的過程中，該網(wǎng)元起到透傳的作用。TN725中的端口是AC和IXIA的連接口，其中b口以及c口是其中的上聯(lián)口，端口在實(shí)際運(yùn)行中主要采用光纖相互連接，利用網(wǎng)絡(luò)管理軟件下發(fā)相應(yīng)的業(yè)務(wù)。由于MPLS轉(zhuǎn)發(fā)條目只有8k，因此在實(shí)際交換過程中MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)不能采用MPLS的轉(zhuǎn)發(fā)條目，因此報(bào)文發(fā)送的地址只能是MAC的地址，用戶在配置過程中是配置LSP的下一跳IP地址，并利用ARP得到相應(yīng)的MAC地址[2]。

2.MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)的驗(yàn)證功能設(shè)計(jì)

MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)中的驗(yàn)證功能，在設(shè)計(jì)過程中主要由TCL程序下發(fā)相應(yīng)的任務(wù)，其中包含了三臺(tái)網(wǎng)元，每個(gè)網(wǎng)元的端口將AC口連接到IXIA口。三個(gè)網(wǎng)元在實(shí)際建立過程中是在IOPOS以及SDH業(yè)務(wù)之上的，配置中的VCCVping將報(bào)文從配置站中發(fā)送出去，PW中的端口LSR會(huì)利用接收?qǐng)?bào)文的方式，對(duì)PW的連通性展開檢測(cè)。在配置VCCVping的過程中，可以配置不同的類型，在此過程中可以對(duì)發(fā)動(dòng)周期以及速率展開選擇，如果PW出現(xiàn)缺失的情況，則LSR將不能接收到報(bào)文，系統(tǒng)會(huì)在配置報(bào)告中展開告警。另外，還可以在VCCV中建立相應(yīng)的PW監(jiān)測(cè)功能，在其中設(shè)立Lspping以及Lcmp-ping，這兩種裝置都能夠起到相應(yīng)的監(jiān)測(cè)功能。

3.MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)的收發(fā)功能設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)收發(fā)功能的過程中，需要在IXIA中的2號(hào)口抓取相應(yīng)的中間網(wǎng)元，其中的CPU需要在FPGA中設(shè)置相應(yīng)的報(bào)文信息，其中主要包括LSP、LSR、以及LSP中的VLAN。目的MAC地址主要包括目的MAC地址、源MAC地址以及報(bào)文發(fā)送的label值，在發(fā)報(bào)驗(yàn)證的過程中，F(xiàn)FD報(bào)文中的二層標(biāo)簽是14，周期是3.3MS，與此同對(duì)CPU中的FDI報(bào)文信息展開修改，在此過程中會(huì)確定報(bào)文的label值，錯(cuò)誤類型值、錯(cuò)誤位置值等。在建立仿真模型的過程中需要建立相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)，LSP在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的方線性，網(wǎng)元TN725是其中的出結(jié)點(diǎn)。

四、MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)的應(yīng)用

1.MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)收發(fā)機(jī)制的應(yīng)用

MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)中的收發(fā)機(jī)制在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要在一個(gè)完整的MPLS網(wǎng)絡(luò)之上展開，在MPLS網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)建立了相應(yīng)的業(yè)務(wù)以及相關(guān)配置，在判斷MPLS網(wǎng)絡(luò)是否建立標(biāo)準(zhǔn)的過程中，可以從MPLS網(wǎng)絡(luò)中抓取一個(gè)報(bào)文，在IXIA的2號(hào)口提出出TN725的報(bào)文，如果能抓到相應(yīng)的報(bào)文，則報(bào)文中的CODE值為0X00，滿足802.3ah中的要求。該種類型的報(bào)文主要用來保持OAM的連接，如果在MPLS網(wǎng)絡(luò)中能夠抓到OAM PDU報(bào)文，則說明這種MPLS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是可以應(yīng)用的。在MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技收發(fā)機(jī)制實(shí)際應(yīng)用的過程中，將太網(wǎng)OAM作為其中的實(shí)體內(nèi)容，通過交互信息OAMPDU向?qū)Χ税l(fā)送自己的能力信息，OAM在接收到對(duì)面的參數(shù)之后，決定是否建立相應(yīng)的OAM連接[3]。

2.MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)環(huán)回功能的應(yīng)用

MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)環(huán)回功能在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要保證相關(guān)配置不發(fā)生變化，兩端的網(wǎng)元TN725否不能使用remote loopback功能，在這種情況下，IXIA能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中的收發(fā)情況展開監(jiān)控。如果IXIA中D口發(fā)出的業(yè)務(wù)，在C口無法收到，但是在B口中能夠收到，則說明MPLS網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行是正常的。在此過程中IXIA中的C口速度為65包每秒的，導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因就是，在單播包發(fā)出的過程中，對(duì)于未知的單播包需要展開限速，避免出現(xiàn)寬帶浪費(fèi)以及惡意攻擊的現(xiàn)象，保證信息傳輸?shù)陌踩?/p>

3.MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)告警功能的應(yīng)用

MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)告警功能在實(shí)際應(yīng)用過程中，最主要的方式就是獲取相應(yīng)的告警時(shí)間，在此過程中主要包括錯(cuò)誤幀時(shí)間、錯(cuò)誤幀周期時(shí)間以及錯(cuò)誤幀秒數(shù)事件。由于網(wǎng)元與網(wǎng)元在對(duì)接過程中存在一定限制因素，因此很難制造出相應(yīng)的鏈路事件，為了避該類事件的發(fā)生，可以使用IXIA端口以及網(wǎng)元端口的對(duì)接方式展開模擬鏈路。在查看事件報(bào)文的過程中，需要通過IXIA將錯(cuò)誤的報(bào)文信息進(jìn)行傳輸，其中主要包括錯(cuò)誤幀的事件窗口以及門限等值等方面內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上抓取IXIA端收到的LINK OAM包，查看其中的內(nèi)容，在此過程中code必須為0x01。

4.MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)MIB功能的應(yīng)用

在應(yīng)用MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)MIB功能的過程中，需要在MPLS網(wǎng)絡(luò)中6000端口下通過相應(yīng)的輸出命令，命令中X和Y的范圍分別為“1-10”和“1-200”，通過這種方式對(duì)信息庫中的MIB變量展開查詢。在變量查詢的過程中，主要采用的輸入指令為(config-ifeth)#set oam variable-request branch x leaf y,其x和y的取值如上所示。由此可以看出，在研究MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)應(yīng)用的而過程中，可以通過建立網(wǎng)絡(luò)實(shí)平臺(tái)的方式，對(duì)MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)中存在的功能以及特點(diǎn)展開研究，在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的應(yīng)用方案，這種方式能夠在較為復(fù)雜的環(huán)境中獲取報(bào)文。同時(shí)研究MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)在各種環(huán)境中的應(yīng)用，最終達(dá)到拓展MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)應(yīng)用范圍，提升MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的目的,為今后MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)的發(fā)展提供良好條件。

五、結(jié)論

綜上所述，如何提升MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，能夠有效提升MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)的應(yīng)用效果，同時(shí)還能夠保證MPLS網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的全面性。由此可以看出，研究MPLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)及其應(yīng)用，能夠?yàn)榻窈驧PLS網(wǎng)絡(luò)OAM技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。