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网络体检技术大揭秘--中篇

发布时间:2019-11-09 00:59:26 所属栏目:教程 来源:技术甜甜圈
导读:我们接着《网络体检技术大揭秘》的上篇聊。在上篇中我们介绍了网络体检的必要性,并提前和大家剧透了下我们将从OSI七层网络模型或TCP/IP模型的二三层分别和大家一起认识一些标准的、主流的网络体检手段,接着给大家展示了一种名曰EFM的二层体检手段。 记忆

环回测试(Loopback,LB)功能类似于IP层的ping功能,用于验证源MEP与目标MP之间的连接状态。该功能的实现方式是:由源MEP发送LBM PDU给目标MP,并根据能否收到对端反馈的LBR PDU来检验链路状态。

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图7 环回测试示意图

如图7所示,在Device A与Device C之间进行环回测试的过程如下:

  • Device A向Device C发送LBM PDU,其中携带有该报文的发送时间;
  • Device C收到该报文后,回复LBR PDU给Device A,其中携带有LBM PDU的发送和接收时间,以及LBR PDU的发送时间。

在超时时间内,如果Device A收到了Device C回应的LBR PDU,则可以根据其中携带的时间信息算出Device A到Device C的网络时延;否则,便认为Device A到Device C不可达。此外,通过连续发送多个LBM PDU并观察LBR PDU的返回情况,还可以了解网络的丢包情况。

(5) 链路跟踪功能

链路跟踪(Linktrace,LT)功能类似于IP层的tracert功能,用于确定源MEP到目标MEP的路径,其实现方式是:由源MEP发送LTM PDU给目标MEP,目标MEP及LTM PDU所经过的MIP收到该报文后,会发送LTR PDU给源MEP,源MEP则根据收到的LTR PDU来确定到目标MEP的路径。

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图8 链路跟踪示意图

如图8所示,在Device A与Device C之间进行链路跟踪的过程如下:

  • Device A向Device C发送LTM PDU,其中携带有TTL值和目标MEP的MAC地址;
  • Device B收到该报文后,先将其TTL值减1,再继续转发给Device C,并回复LTR PDU给Device A,其中也携带有TTL值(等于Device A发送来的LTM PDU中的TTL值减1);
  • Device C收到该报文后,回复LTR PDU给Device A,其中也携带有TTL值(等于Device B转发来的LTM PDU中的TTL值再减1)。由于根据LTM PDU中携带的目标MEP的MAC地址,Device C可以判断出自己就是目标MEP,因此不会再转发该报文。

如果Device A到Device C之间的路径有故障,则故障点下游的设备将无法收到LTM PDU,也不会回复LTR PDU,据此可判定故障点的位置。例如,若Device A能收到Device B回复的LTR PDU,但收不到Device C回复的LTR PDU,就可以判定Device B和Device C之间的路径有故障。

(6) 告警抑制功能

告警抑制功能是ITU-T Y.1731基于CFD定义的扩展功能,用来减少MEP故障告警的数量。如果MEP在3.5个CCM PDU发送周期内未收到远端MEP发来的CCM PDU,便立刻开始周期性地发送AIS(Alarm Indication Signal,告警指示信号) PDU,该报文的发送方向与CCM PDU相反。其它MEP在收到AIS PDU后,会抑制本端的故障告警,并继续发送AIS PDU。此后,如果MEP收到了CCM PDU,便停止发送AIS PDU并恢复故障告警。

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图9 告警抑制示意图

如图9所示,告警抑制的触发过程如下:

  • 当Device B和Device C之间的链路出现故障,Device B和Device C之间的连续性检测失败,向用户发出故障告警信息;
  • 检测到故障后,Device B向Device A发送AIS PDU,而Device C则向Device D发送AIS PDU;
  • Device A和Device D收到AIS PDU后,都进入告警抑制状态。此后,如果Device A和Device D之间的连续性检测失败,将不再向用户发出故障告警信息。

AIS PDU的缺省发送周期为1秒,由于告警抑制功能可以配置很多发送VLAN,而报文发送数量过多将对设备CPU造成负担,因此在这种情况下可将AIS PDU的发送周期调整为1分钟,从而减少报文发送数量。

(7) 单向丢包测试功能

单向丢包测试(Loss Measurement,LM)功能用来检测MEP之间的单向丢包情况,其实现方式是:由源MEP发送LMM(Loss Measurement Message,丢包测试报文) PDU给目标MEP,目标MEP收到该报文后,会发送LMR(Loss Measurement Reply,丢包测试应答) PDU给源MEP,源MEP则根据两个连续的LMR PDU来计算源MEP和目标MEP间的丢包数,即源MEP从收到第二个LMR PDU开始,根据本LMR PDU和前一个LMR PDU的统计计数来计算源MEP和目标MEP间的丢包数。

源MEP发送LMM PDU时会填充当前接口的发包统计计数TxFCf,目标MEP收到该报文后,会获取当前接口的收发包统计计数,并向源MEP回应。LMR PDU中携带以下统计值:

  • TxFCf:从收到的最后一个LMM PDU中的TxFCf字段复制而来。
  • RxFCf:收到最后一个LMM PDU时,当前接口的收包统计计数。
  • TxFCb:发送LMR PDU时,当前接口的发包统计计数。

源MEP收到LMR PDU后(至少需要两次报文交互过程),进行丢包统计的计算公式如下:

  • 远端丢包数=|TxFCb[tc] – TxFCb[tp]| – |RxFCb[tc] – RxFCb[tp]|
  • 本端丢包数=|TxFCf[tc] – TxFCf[tp]| – |RxFCl[tc] – RxFCl[tp]|

其中,tc表示前一次收发的测试报文,tp表示当前一次收发的报文。

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图10 单向丢包测试示意图

如图10所示,Device A与Device B之间的单向丢包测试过程如下:

  • Device A以100毫秒为间隔向Device B发送指定数量(缺省为5个)的LMM PDU,报文中填充有发送接口的发包统计计数TxFCf。
  • Device B收到LMM PDU时,先获取当前接口的收包统计计数RxFCf,并在向Device A回应LMR PDU时获取当前接口的发包统计计数TxFCb。LMR PDU中会同时填充有TxFCf、RxFCf和TxFCb。后向Device A回应DMR PDU,其中填充有TxTimef、RxTimef和TxTimeb
  • Device A收到LMR PDU时,先获取当前接口的收包统计计数RxFCl。从收到第二个LMR PDU开始,Device A就按前面的公式分别计算远端和本端的丢包数,并记录本次交互的计算结果。在本次测试完成后再进行平均的测试统计结果。

单向丢包测试结果的准确度依赖于发送LMM PDU和LMR PDU,以及接收LMM PDU时,获取硬件统计计数的及时性和和准确性。一般需要硬件支持直接向报文中填充报文的收发统计计数。

(8) 帧时延测试功能

帧时延测试(Delay Measurement,DM)功能用来检测MEP之间报文传输的时延情况,分为单向时延测试和双向时延测试两种:

a. 单向时延测试

(编辑:核心网)

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