ITU-T Y.1731 イーサネット サービス OAM の概要

ITU-T Y.1731フレーム遅延測定機能

イーサネット運用、管理、保守(OAM)の IEEE 802.3-2005 規格では、単一ポイントツーポイント イーサネット LAN 上のリンク障害を検出して報告する一連のリンク障害管理メカニズムを定義しています。

Junos OS は、サービス プロバイダによるイーサネット サービスのエンドツーエンドの管理と監視を自動化する主要な OAM 標準をサポートしています。

• IEEE Standard 802.1ag(「Connectivity Fault Management(CFM)」とも呼ばれます。

• ITU-T Recommendation Y.1731:IEEE 802.1ag とは異なる用語を使用し、障害の監視、診断、パフォーマンス監視にイーサネット サービス OAM 機能を定義します。

これらの機能により、通信事業者は、拘束力のあるSLA(サービスレベル合意)を提供し、顧客固有のニーズに合わせたレート保証およびパフォーマンス保証サービスパッケージから新たな収益を生み出すことができます。

ACXシリーズルーターは、プロアクティブモードとオンデマンドモードをサポートしています。

20.2R2-S3のみおよび20.4R1以降のMPC10およびMPC11ラインカードで、ITU-T Y.1731標準準拠のイーサネット損失測定(ETH-LM)、イーサネット合成損失測定(ETH-SLM)、およびイーサネット遅延測定(ETH-DM)機能を設定できます。

• イーサネット CFM
• イーサネット フレーム遅延測定

イーサネット CFM

接続障害管理(CFM)の IEEE 802.1ag 規格では、単一リンクか複数の LAN で構成されるネットワークにまたがる複数のリンクかに関係なく、あらゆるパスでエンドツーエンドのイーサネット サービス保証を提供するメカニズムを定義しています。

M320、MXシリーズ、およびTシリーズルーターのイーサネットインターフェイスの場合、Junos OSはイーサネットCFM標準の以下の主要要素をサポートしています。

• IEEE 802.1ag イーサネット OAM Continuity Check プロトコルを使用した障害監視

• IEEE 802.1ag イーサネット OAM Linktrace プロトコルを使用したパス検出と障害検証

• IEEE 802.1ag イーサネット OAM ループバック プロトコルを使用した障害分離

CFM 環境では、ネットワーク事業者、サービス プロバイダ、顧客などのネットワーク エンティティが異なる管理ドメインの一部となる場合があります。各管理ドメインは、1 つの保守ドメインにマッピングされます。メンテナンスドメインは、別々に保つために異なるレベル値で構成されます。各ドメインは、エンティティが独自の管理とエンドツーエンドの監視を実行し、セキュリティ侵害を回避するのに十分な情報を提供します。

図 1 は、顧客、プロバイダ、および運用者のイーサネット ブリッジ、保守ドメイン、メンテナンスアソシエーションエンドポイント(MEP)、保守中間ポイント(MIC)の関係を示しています。

図 1: MEP、MIP、保守ドメインレベルの関係

注:

ACX シリーズ ルーターでは、保守中間ポイント(MIP)は ACX5048 および ACX5096 ルーターでのみサポートされています。

一方向イーサネットフレーム遅延測定

一方向 ETH-DM モードでは、測定フレームが 1 つのルーターでイニシエーター MEP から送信されるまでの経過時間と、もう一方のルーターのレシーバー MEP でフレームを受信した時間に基づいて、一連のフレーム遅延値とフレーム遅延変動値が計算されます。

• 1DM 伝送
• 1DM 受信
• 一方向 ETH-DM 統計
• 一方向 ETH-DM フレームカウント
• システム クロックの同期

双方向イーサネット フレーム遅延測定

双方向 ETH-DM モードでは、フレーム遅延とフレーム遅延変動値は、イニシエーター MEP が要求フレームを送信してレスポンダ MEP から応答フレームを受信したときの時間差に基づき、レスポンダ MEP での経過時間を差し引きます。

• DMM 伝送
• DMR 伝送
• DMR レセプション
• 双方向 ETH-DM 統計
• 双方向 ETH-DM フレームカウント

一方向 ETH-DM と双方向 ETH-DM の選択

一方向フレーム遅延測定では、イニシエーターMEPとレシーバーMEPのシステムクロックを緊密に同期する必要があります。双方向フレーム遅延測定では、2 つのシステムの同期は必要ありません。クロックを同期することが実用的でない場合、双方向フレーム遅延測定がより正確になります。

2 つのシステムが物理的に互いに近い場合、一方通行の遅延値は、2 方向の遅延値と比較して非常に高いです。一方向の遅延測定では、2 つのシステムのタイミングを非常に詳細なレベルで同期する必要があり、現在 MX シリーズ ルーターはこのきめ細かい同期をサポートしていません。

イーサネット フレーム遅延測定の制限

イーサネット フレーム遅延測定機能には、以下の制限が適用されます。

• ETH-DM機能は、LSI(ラベルスイッチインターフェイス )擬似配線ではサポートされていません。

  ETH-DM機能は、集合型イーサネットインターフェイスでサポートされています。

• 受信パスの ETH-DM フレームのハードウェア支援タイムスタンプは、MX シリーズ ルーターの拡張 DPC および拡張キューイング DPC 上の MEP インターフェイスでのみサポートされています。ハードウェア支援タイムスタンプの詳細については、 ETH-DMセッションをサポートするためのルーターの設定 と ハードウェア支援タイムスタンプオプションの有効化に関するガイドラインを参照してください。

• イーサネット フレーム遅延測定は、分散型定期パケット管理デーモン(ppm)が有効になっている場合にのみトリガーできます。この制限の詳細については、 ETH-DM セッションをサポートするようにルーターを設定するガイドライン と 分散 ppm が無効にされていないことを確認するガイドラインを参照してください。

• 同じリモート MEP または MAC アドレスへのセッションを一度に 1 つだけ監視できます。ETH-DMセッションの開始の詳細については、 ETH-DMセッションの開始を参照してください。

• ETH-DM統計は、ETH-DMセッションの2つのピアルーターのいずれか1つだけで収集されます。一方向 ETH-DM セッションでは、ETH-DM 固有 show のコマンドを使用して、レシーバー MEP でのみフレーム ETH-DM 統計を表示できます。双方向 ETH-DM セッションでは、同じ ETH-DM 固有 show のコマンドを使用して、イニシエーター MEP でのみフレーム遅延統計情報を表示できます。詳細については、「 ETH-DM 統計と ETH-DM フレームカウントの管理」を参照してください。

• ETH-DM フレーム数は両方の MEP で収集され、対応する CFM データベースに保存されます。

• グレースフル ルーティング エンジン スイッチオーバー(GRES)が発生すると、収集された ETH-DM 統計はすべて失われ、ETH-DM フレーム カウントはゼロにリセットされます。そのため、スイッチオーバーが完了した後、ETH-DM 統計と ETH-DM フレーム カウンターの収集を再起動する必要があります。GRESでは、デュアルルーティングエンジンを搭載したルーターが、パケット転送を中断することなく、プライマリルーティングエンジンからバックアップルーティングエンジンに切り替えることができます。詳細については、 Junos OS高可用性ユーザーガイドを参照してください。

• フレーム遅延統計情報の精度は、システムが変更されたときに低下します(再構成からのなど)。安定したシステムでイーサネットフレーム遅延測定を実行することをお勧めします。

プロアクティブモードによるイーサネット遅延測定と損失測定

双方向遅延測定では、遅延測定メッセージ (DMM) フレームは反復子 アプリケーションを通じてトリガーされます。DMM フレームは、標準フレーム形式で記述されたフィールドに加えて、反復子型、長さ、値(TLV)を持ち、サーバーは反復子 TLV を DMM フレームから DMR(遅延測定応答)フレームにコピーします。

双方向遅延測定法を用いた一方向遅延変動計算では、遅延変動計算は、DMRフレームに存在するタイムスタンプ(1DMフレームではなく)に基づく。そのため、クライアント側とサーバー側のクロックを同期させる必要はありません。クロックの差が一定である場合、一方向の遅延変動の結果はかなり正確なものになると予想されます。また、この方法では、一方向遅延変動測定目的のために、個別の 1DM フレームを送信する必要もなくなります。

損失測定のプロアクティブ モードでは、ルーターは損失測定 TLV および反復子 TLV とともに標準形式でパケットを送信します。

MPLS トンネルのアップストリーム MEP

アップストリーム方向に、MX1 と MX2 の 2 台の MX シリーズ ルーターのユーザー ネットワーク インターフェイス(UNI)間で MEP が設定されるシナリオを考えてみましょう。MX1とMX2は、MPLSコアネットワークを介して接続されています。ETH-SLM 測定は、2 つのルーターをリンクするパスのアップストリーム MEP 間で実行されます。MX1とMX2の両方で、オンデマンドまたはプロアクティブな ETH-SLM を開始でき、MX1とMX2で末端と近端の両方の損失を測定できます。2 つの UNI は、MPLS ベースのレイヤー 2 VPN 仮想プライベート ワイヤ サービス (VPWS)を使用して接続されています。

イーサネット ネットワークにおけるダウンストリーム MEP

下流のイーサネット インターフェイス上で、2 台の MX シリーズ ルーター MX1 と MX2 の間で MEP が設定されるシナリオを考えてみましょう。MX1 と MX2 はイーサネット トポロジーで接続され、ダウンストリーム MEP はイーサネット ネットワークに向けて設定されます。ETH-SLM 測定は、2 つのルーターをリンクするパスのダウンストリーム MEP 間で実行されます。ETH-SLM は、これら 2 つのルーター間のパスで測定できます。

MEP が下流方向に設定され、MPLS 上の VPWS のサービス保護が有効になる別のシナリオを考えてみましょう。MEP 上のワーキング パスまたは保護パスを指定します。サービス保護は、障害が発生した場合に、作業パスのエンドツーエンドの接続保護を提供します。サービス保護を設定するには、作業パスと保護パスという 2 つの個別のトランスポート パスを作成する必要があります。2 つの保守アソシエーションを作成することで、作業パスと保護パスを指定できます。メンテナンスアソシエーションをパスに関連付けるには、メンテナンスアソシエーションでMEPインターフェイスを設定し、パスを作業または保護として指定する必要があります。

サンプル トポロジーでは、MX シリーズ ルーター MX1 を、MPLS コアを介して他の 2 つの MX シリーズ ルーター MX2 および MX3 に接続します。MX1とMX2間の接続障害管理(CFM)セッションはMEP上のワーキングパスであり、MX1とMX3のCFMセッションはMEPの保護パスです。MX2とMX3は、アクセスネットワークのMX4にイーサネットインターフェイスで接続されます。ダウンストリームMEPは、MX2を通過するMX1とMX4(動作中のCFMセッション)と、MX3(保護されたCFMセッション)を通過するMX1とMX4の間で設定されています。ETH-SLM は、これらのダウンストリーム MEP 間で実行されます。どちらのダウンストリームMEPでも、アップストリームのMEPと同様に、MX1とMX4のNIで設定が実行されます。

SLM PDU 形式

SLM PDU 形式は、SLM 情報を送信するために MEP によって使用されます。SLM PDU には、以下のコンポーネントが含まれています。

• ソースMEP ID—ソースMEP IDは、SLMフレームを送信するMEPを識別するために最後の13ビットの最小有効ビットが使用される2オクテットフィールドです。MEP ID は MEG 内で一意です。

• テストID—テストIDは、送信するMEPによって設定された4オクテットフィールドであり、複数のテストがMEP間で同時に実行された場合のテストを識別するために使用されます(同時オンデマンドテストと事前テストの両方を含む)。

• TxFCf — TxFCf は、MEP がピア MEP に送信する SLM フレームの数を伝送する 4 オクテット フィールドです。

SLM PDU のフィールドは次のとおりです。

• MEGレベル—0~7の範囲で設定されたメンテナンスドメインレベル。

• バージョン—0。

• OpCode—OAM PDU タイプを識別します。SLM の場合は 55 です。

• フラグ—すべてのゼロに設定します。

• TLV オフセット—16。

• ソースMEP ID—SLMフレームを送信するMEPを識別するために使用される2オクテットフィールド。この 2 オクテット フィールドでは、SLM フレームを送信する MEP を識別するために、最後の 13 個の最上位ビットが使用されます。MEP ID は MEG 内で一意です。

• RESV — 予約済みフィールドは、すべてのゼロに設定されます。

• テストID —送信するMEPによって設定された4オクテットフィールドで、MEP間で複数のテストが同時に実行される場合のテストを識別するために使用されます(オンデマンドテストと事前対応テストの両方を含む)。

• TxFCf — MEP がピア MEP に向けて送信する SLM フレームの数を伝送する 4 オクテット フィールド。

• オプションの TLV—送信される SLM にデータ TLV を含めることができる。ETH-SLM の目的で、データ TLV の値部分は未指定です。

• 終了TLV—すべてのゼロオクテット値。

一眼レフ PDU 形式

合成損失応答(SLR)PDU 形式は、MEP が一眼レフ情報を送信するために使用します。一眼レフ PDU のフィールドは次のとおりです。

• MEG レベル — 最後に受信した SLM PDU からコピーされる 3 ビット フィールドです。

• バージョン — 最後に受信した SLM PDU からコピーされる 5 ビット フィールドの値。

• OpCode—OAM PDU タイプを識別します。一眼レフの場合、54に設定されます。

• フラグ —SLM PDU からコピーされた 1 オクテット フィールド。

• TLV オフセット — SLM PDU からコピーされた 1 オクテット フィールド。

• ソース MEP ID — SLM PDU からコピーされた 2 オクテット フィールド。

• レスポンダー MEP ID — 一眼レフ フレームを送信する MEP を識別するために使用される 2 オクテット フィールド。

• テスト ID — SLM PDU からコピーされた 4 オクテット フィールド。

• TxFCf — SLM PDU からコピーされた 4 オクテット フィールド。

• TxFCb — 4 オクテット フィールド。この値は、このテスト ID に対して送信される SLR フレームの数を表します。

• オプションの TLV—この値は、SLM PDU(存在する場合)からコピーされます。

• 終了 TLV —SLM PDU からコピーされた 1 オクテット フィールド。

データ反復子 TLV 形式

データ反復子 TLV は、Y.1731 データ フレームのデータ TLV 部分を指定します。MEP は、MEP がさまざまなフレーム サイズの遅延と遅延変動を測定するように設定されている場合、データ TLV を使用します。以下は、データ TLV のフィールドです。

• タイプ—TLV タイプを識別します。この TLV タイプの値はデータ (3) です。

• 長さ — データ パターンを含む [値] フィールドのサイズをオクテットで指定します。長さフィールドの最大値は1440です。

• データ パターン - n-octet(n 長さを示す)任意のビット パターン。受信側は無視します。

SLM リクエストの開始と送信

MEP は、OpCode フィールドを 55 に設定した SLM 要求を定期的に送信します。MEP は、セッションに固有のテスト ID を生成し、ソース MEP ID を追加して、SLM 開始前にセッションのローカル カウンターを初期化します。セッションに対して送信される SLM PDU(テスト ID)ごとに、ローカル カウンター TxFCl がパケットに送信されます。

開始側 MEP でテスト ID が設定され、応答側 MEP が開始 MEP から受信したテスト ID を使用するため、MEP の開始と応答の間のテスト ID 値に同期は必要ありません。ETH-SLM はサンプリング技術であるため、サービス フレームをカウントするよりも精度が低くなります。また、測定の精度は、使用する SLM フレームの数または SLM フレームの送信期間によっても異なります。

SLEの受信とSRの送信

宛先 MEP がソース MEP から有効な SLM フレームを受信すると、SLR フレームが生成され、要求元またはソース MEP に送信されます。SLR フレームは、MEG レベルと宛先 MAC アドレスが受信 MEP の MAC アドレスと一致する場合に有効です。SLM PDU のすべてのフィールドは、以下のフィールドを除き、SLM 要求からコピーされます。

• 送信元MACアドレスは宛先MACアドレスにコピーされ、送信元アドレスにはMEPのMACアドレスが含まれています。

• OpCode フィールドの値が SLM から一眼レフ (54) に変更されます。

• 応答側の MEP ID には MEP の MEP ID が入力されます。

• TxFCb は、SLR フレーム送信時のローカル カウンター RxFCl の値で保存されます。

• SLM フレームを受信するたびに SLR フレームが生成されます。そのため、レスポンダの RxFCl は、受信した SLM フレームの数と同じで、送信された SLR フレームの数と同じになります。レスポンダまたは受信 MEP では、RxFCl は TxFCl と等しくなります。

SR の受信

SLMフレーム(指定されたTxFCf値を含む)が送信された後、MEPは、ピアMEPからのタイムアウト値内で対応するLRフレーム(同じTxTCf値を伝送)を受信すると予想します。タイムアウト値(5 秒)の後に受信した一眼レフ フレームは破棄されます。一眼レフフレームに含まれる情報を用いて、MEPは指定された測定期間のフレームロスを決定する。測定期間とは、送信される SLM フレームの数が、特定の精度で測定するのに統計的に十分な時間間隔です。MEPは、測定期間中に以下の値を使用して、近端および遠端フレームロスを決定します。

• 最後に受信したSLRフレームのTxFCfとTxFCbの値と、測定期間の終了時のローカルカウンター RxFCl 値。これらの値は、TxFCf[tc]、TxFCb[tc]、RxFCl[tc]と表され、tcは測定期間の終了時間です。

• SLR フレームのテスト開始後に最初に受信した一眼レフ フレームの TxFCf および TxFCb 値と、測定期間の開始時にローカル カウンター RxFCl。これらの値は、TxFCf[tp]、TxFCb[tp]、RxFCl[tp]と表され、tp は測定期間の開始時間です。

受信した各 SLR パケットに対して、ローカル RxFCl カウンターは送信 MEP または送信元 MEP で増分されます。

フレーム損失の計算

合成フレーム損失は、ローカルカウンターの値と最後に受信したフレームからの情報に基づいて、測定期間の終了時に計算されます。最後に受信したフレームには、TxFCf と TxFCb の値が含まれています。ローカル カウンターには、RxFCl 値が含まれています。これらの値を使用して、フレーム損失は次の式を使用して決定されます。

フレーム損失(遠端)= TxFCf – TxFCb

フレーム損失(ニアエンド)= TxFCb – RxFCl