MPLS OAM技术及应用

　　在公共电信网络中，OAM功能非常重要，特别是对于需要保证服务质量的网络，OAM可以简化网络操作，检查网络性能，降低网络运行成本。多协议标签交换(MPLS)作为可扩展下一代网络的关键承载技术，提供多业务服务能力和服务质量保证，因此MPLS网络急需OAM能力。

　　通常将网络管理工作分为三大类，即运营(运营)、管理(管理)和维护(管理)，即OAM，这取决于运营商网络运营的实际需求。运营主要负责对日常网络和业务进行分析、预测、计划和配置；维护主要负责对网络和业务进行日常运营，包括测试和故障管理等。

　　ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组)定义了OAM的功能：①监测性能，生成维护信息，根据此信息来评估网络的稳定性；②通过定期查询发现网络故障，生成各种维护和报警信息；③通过调度或切换到其他实体，使故障实体旁路，以确保网络正常运行；④向管理实体传递故障信息。

　　公共网络中的OAM功能非常重要，它能简化网络操作，检查网络性能，降低网络运行成本。OAM功能在保证服务质量的网络中尤其重要。SONET和ATM都在传统的SDH/SONET中定义了相应的OAM功能，MPLS作为可扩展下一代网络的关键承载技术，提供多业务能力，并通过QoS来保证其安全性，因此MPLS网络迫切需要OAM能力。OAM机制不仅要防止网络故障的发生，还需要实现快速诊断和定位网络故障，从而最终提高网络的可用性和服务质量。

　　目前MPLSOAM技术仍处于发展初期，仅形成了少量的建议、标准和草案。在建议Y.170中，ITU-T描述了MPLS网络中用户平面OAM功能的驱动力和基本要求(用户平面指的是用户数据通过一系列流量转发实体流动)，即用于MPLS网络的OAM功能总体要求。为保证MPLS网络的可靠性和性能，要求运营商在MPLS网络中增加OAM功能。

　　MPLSOAM功能需求

　　由于MPLS引入了全新的网络结构，其相应的网络故障具有MPLS层的特点，因此，位于MPLS上或MPLS下网络层的OAM功能不能满足MPLSOAM的特殊需求。对于MPLSOAM功能的需求是由其驱动因素决定的，通常MPLSOAM主要完成以下几个功能。

　　OAM功能在发现线路故障或中断时，能及时发现、报警、诊断、定位故障，并采取适当的恢复措施，减少由于故障造成的用户数据传输中断时间。

　　(2)OAM功能应同时适用于永久性连接和根据需要建立连接。

　　(3)在特定的网络层发生故障时，不应引起多层连锁反应，以避免客户层(即IP层)采取不必要的措施。

　　(4)大型网络的OAM机制的运行必须是稳定的。

　　(5)必须尽量减少手动激活或配置MPLSOAM的工作，以满足大型网络中LSPOAM的大量需求。

　　MPLSOAM应该为运营商提供足够的灵活性，使其能够自主决定在特定LSP上使用特定的OAM功能。

　　(7)MPLSOAM功能必须是反向兼容的，也就是说，如果标签交换路由器(LSR)不支持该功能，则会自动丢弃OAM信息，不影响用户的数据，也不会采取异常措施。

　　(8)能够测量单个LSP的可用性和服务质量。

　　MPLSOAM功能独立于底层承载网络和上层业务，不影响原有底层网络和业务的正常运行。

　　MPLS用户层OAM和控制层OAM功能是互补的，缺一不可。

　　(11)对于各种类型的故障应有明确的定义和可量化的尺度，以及与这些定义和故障类型相应的各种测量方法。MPLS用户平面故障检测至少应实现以下几种类型：LSP连接中断或失效；LSP误合并(包括回路情况)；以及非受控多播。

　　OAM分组必须有抗线路误码的纠错机制。

　　MPLSOAM技术

　　通过多种方式实现OAM功能，第一种方法是定义专门用于网络性能监测的OAM标签，故障报警类似于ATM中的信元和SDH开销；第二种方法使用一些工具，如传统IP网络中的ping和Traceroute。另外还有故障恢复机制、网络优化机制和网络管理功能。

　　失效恢复技术-保护切换。

　　在MPLS网络中，保护切换技术是提高可用性和稳定性的关键。保护性转换意味着被保护LSP路由的预测和资源的预分配，它能保证在LSP连接失效或中断后迅速恢复网络。现有技术只能支持点到点LSP保护的切换，可采用1+1和1:1两种保护方式。

　　使用专用备份LSP对1+1保护进行主LSP保护，在IngressLSR中，主LSP和备份LSP桥接在一起，主LSP上的流量复制到备份LSP上，同时传输给EgressLSR，而EgressLSR会根据故障指示参数的取值来选择接收主备份LSP上的流量。

　　当主LSP可用时，1:1保护也使用专用备用LSP来保护主LSP，但主备LSP不同时会传输相同的流量，备份LSP可以在主LSP正常工作的情况下传输其他流量，并且流量的保护切换在IngressLSR进行。

　　发生保护切换的前提条件是：①网络启动；②LSP故障，并对LSP进行了备份。朗讯公司还提出了一种与ITU-T不同的LSP保护切换机制，该机制基于分组1+1路径保护机制，在保护切换过程中不丢弃中间用户流量。该方法的原理是将一个序列号添加到传输包中，EgressLSR能够根据序列号信息精确地从备份LSP中恢复主LSP在切换时丢失的中间流量。

了解更多关于MPLS知识关注：http://www.vecloud.com/article/20210312152115.html