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

イーサネットの運用、管理、保守(OAM)に関する IEEE 802.3-2005 規格は、単一の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ための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自動化されたエンドツーエンド管理と監視を提供する主要なOAM標準をサポートしています。

• IEEE標準802.1agは、「接続障害管理(CFM)」とも呼ばれます。

• ITU-T勧告Y.1731は、IEEE 802.1agとは異なる用語を使用し、障害監視、診断、およびパフォーマンス監視のためのイーサネットサービスOAM機能を定義しています。

これらの機能により、事業者は拘束力のあるサービスレベル契約(SLA)を提供し、顧客の特定のニーズに合わせたレートとパフォーマンスの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。

MPC10およびMPC11ラインカードでは、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)に関するIEEE 802.1ag規格は、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リンクかに関わらず、あらゆるパスにわたってエンドツーエンドのイーサネットサービスアシュアランスを提供するメカニズムを定義しています。

Junos OSは、イーサネットCFM標準の以下の主要な要素をサポートしています。

• IEEE 802.1agイーサネットOAM連続性チェック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の分離

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である場合があります。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、それらを分離するために、異なるレベル値で設定されています。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、プロバイダー、運用担当者のイーサネットブリッジ、メンテナンスドメイン、メンテナンスアソシエーションエンドポイント(MEP)、およびメンテナンス中間ポイント(MIP)間の関係を示しています。

図1:MEP、MIP、およびメンテナンスドメインレベルの関係

一方向イーサネットフレーム遅延測定

一方向のETH-DMモードでは、一方のルーターで開始側MEPから測定フレームが送信されてから、もう一方のルーターで受信側MEPでフレームを受信するまでの経過時間に基づいて、一連のフレーム遅延とフレーム遅延変動値が計算されます。

• 1DM伝送
• 1DM受付
• 一方向ETH-DM統計情報
• 一方向の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の値は、開始側MEPがリクエスト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するまでの時間差に基づき、レスポンダMEPでの経過時間を差し引いた値になります。

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

一方向と双方向のETH-DMの選択

一方向の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 クロックが密接に同期している必要があります。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現実的でない場合は、双方向フレーム遅延測定の方が正確です。

2 つのシステムが物理的に近づくと、一方向の遅延値は双方向の遅延値に比べて非常に高くなります。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細かいレベルで同期させる必要があります。

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、ラベルスイッチインターフェイス(LSI)疑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。

• 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されたデーモン(ppm)が有効な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ためのルーターの設定 と、 分散ppmが無効になっていないことを確認するための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アドレスに対して、一度に1つのセッションのみを監視できます。ETH-DMセッションの開始についての詳細は、 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うちの1つだけで収集されます。一方向のETH-DMセッションでは、ETH-DM固有の show コマンドを使用して、受信側MEPでのみフレームETH-DMの統計情報を表示できます。双方向のETH-DMセッションでは、同じETH-DM固有の show 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を表示できます。詳細については、「 ETH-DM 統計情報の管理」および「ETH-DM フレーム数」を参照してください。

• ETH-DMフレームカウントは両方のMEPで収集され、それぞれの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、スイッチオーバーの完了後に、ETH-DM統計情報とETH-DMフレームカウンターの収集を再開する必要があります。GRES を使用すると、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。

• フレーム遅延統計の精度は、システムが変更されている場合(再設定による変更など)に損なわれます。安定したシステム上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。

事前対応型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、イテレータアプリケーションを介してトリガされます。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、イテレータのタイプ、長さ、および値(TLV)を伝送し、サーバは DMM フレームから遅延測定応答(DMR)フレームにイテレータ TLV をコピーします。

双方向遅延測定法を使用した一方向遅延変動計算では、遅延変動計算は(1DMフレームではなく)DMRフレームに存在するタイムスタンプに基づきます。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。それらのクロックの差が一定であると仮定すると、一方向の遅延変動の結果はかなり正確であると予想されます。また、この方法では、一方向の遅延変動測定のためだけに別々の1DMフレームを送信する必要がなくなります。

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およびイテレータ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

MEPが2つのMXシリーズルーター(MX1とMX2)のUNI(ユーザーネットワークインターフェイス)間にアップストリーム方向に設定されてい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内のアップストリームMEP間で実行されます。MX1とMX2はどちらも、オンデマンドまたはプロアクティブのETH-SLMを開始することができ、MX1とMX2でそれぞれ遠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ます。

イーサネットネットワークの下流MEP

下流方向のイーサネット インターフェイス上の 2 つの MXシリーズ ルーター(MX1 と MX2)の間に MEP が設定されてい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内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、MEP でワーキング パスまたは保護パスを指定することで VPWS over MPLS のサービス保護を有効にする別のシナリオを考えてみましょう。サービス保護は、障害発生時に作業パスの接続をエンドツーエンドで保護します。サービス保護を設定するには、ワーキングパスと保護パスの2つの別々のトランスポートパスを作成する必要があります。2つのメンテナンス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 working または protect 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が、MPLSコアを介して他の2つのMXシリーズルーターMX2とMX3に接続されています。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間のCFMセッションはMEP上の保護パスです。MX2とMX3は、イーサネットインターフェイスでアクセスネットワークのMX4に接続されます。ダウンストリームMEPは、MX2を通過するMX1とMX4の間(ワーキングCFMセッション)と、MX3を通過するMX1とMX4の間で設定されます(保護されたCFMセッション)。ETH-SLM は、これらの下流 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MEPと同様に、MX1およびMX4 UNIで設定が実行されます。

SLM PDU フォーマット

SLM PDU フォーマットは、MEP が SLM 情報を送信するために使用します。SLM PDU には、以下のコンポーネントが含まれています。

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

• テストID—テストIDは、送信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に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対応テストの両方を含む)。

• TxFCf—TxFCfは、MEPからピアMEPに向けて送信された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 のフィールドを次に示します。

• 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—すべてゼロに設定します。

• TLVオフセット—16。

• 送信元 MEP ID — SLM フレームを送信する MEP を識別するために使用する 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、最後の13個の最下位ビットがSLMフレームを送信するMEPを識別するために使用されます。MEP ID は、MEG 内で一意です。

• RESV—予約フィールドはすべてゼロに設定されます。

• テストID—送信MEPによって設定され、複数のテストがMEP間で同時に実行される場合に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プロアクティブテストの両方を含む)。

• TxFCf—MEPからピアMEPに向けて送信された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—データ TLV は、送信される任意の SLM に含めることができます。ETH-SLMでは、データTLVの値部分は指定されていません。

• 終了 TLV - すべてゼロのオクテット値。

SLR PDUフォーマット

合成ロス応答(SLR)PDUフォーマットは、MEPがSLR情報を送信するために使用します。SLR 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から値がコピーされる3ビットフィールド。

• バージョン—最後に受信したSLM PDUから値がコピーされた5ビットフィールド。

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

• 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。

• 送信元 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MEP ID - SLR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に対して送信されたSLRフレームの数を表します。

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

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

データイテレータTLVフォーマット

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。異なるフレームサイズに対する遅延と遅延変動を測定するようにMEPが設定されている場合、MEPはデータTLVを使用します。データTLVのフィールドは次のとおりです。

• 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単位で識別します。長さフィールドの最大値は1440です。

• データパターン— nオクテット(n は長さを示す)任意のビットパターン。受信側はそれを無視します。

SLMリクエストの開始と送信

MEPは、OpCodeフィールドが55に設定されたSLMリクエストを定期的に送信します。MEP は、SLM 開始前にセッションの一意のテスト ID を生成し、ソース MEP ID を追加して、セッションのローカル カウンターを初期化します。セッション用に送信された各SLM PDU(テストID)に対して、ローカルカウンターTxFClがパケットに送信されます。

テスト ID は開始側 MEP で設定され、応答側 MEP は開始側 MEP から受信したテスト ID を使用するため、開始側と応答側 MEP の間でテスト ID 値の同期は必要ありません。ETH-SLMはサンプリング手法であるため、サービスフレームのカウントより精度が低くなります。また、測定の精度は、使用するSLMフレームの数やSLMフレームの送信期間によって異なります。

SLMの受信と一眼レフの送信

宛先MEPが送信元MEPから有効なSLMフレームを受信した後、SLRフレームが生成され、リクエスト元または送信元MEPに送信されます。SLRフレームは、MEGレベルと宛先の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 リクエスト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SLR(54)に変更されます。

• レスポンダ 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の値とともに保存されます。

• SLRフレームは、SLMフレームを受信するたびに生成されます。そのため、レスポンダの RxFCl は、受信した SLM フレームの数に等しく、また送信した SLR フレームの数にも等しくなります。レスポンダまたは受信 MEP では、RxFCl は TxFCl と等しくなります。

一眼レフの受信

(特定のTxFCf値を持つ)SLMフレームが送信された後、MEPは、対応するSLRフレーム(同じTxTCf値を持つ)をピアMEPからタイムアウト値内に受信することを期待します。タイムアウト値(5秒)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使用して、MEP は指定された測定期間のフレーム損失を決定します。測定期間とは、送信されたSLMフレームの数が、特定の精度で測定を行うのに統計的に適切である時間間隔です。MEPは、測定期間中の近端および遠端のフレーム損失を決定するために、以下の値を使用します。

• 測定期間の終了時に、SLRフレームのTxFCf値とTxFCb値、およびローカルカウンターRxFCl値を最後に受信しました。これらの値は、TxFCf[tc]、TxFCb[tc]、RxFCl[tc]として表され、tcは測定期間の終了時間です。

• テスト開始後に最初に受信した一眼レフフレームの一眼レフフレームのTxFCfおよびTxFCb値と、測定期間開始時のローカルカウンターRxFCl。これらの値は、TxFCf[tp]、TxFCb[tp]、RxFCl[tp]として表され、tpは測定期間の開始時刻です。

受信した一眼レフパケットごとに、ローカル RxFCl カウンターは送信元または送信元 MEP でインクリメントされます。

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(近端)= TxFCb – RxFCl