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连通错误检测技术介绍.pdf(186.61 KB)
连通错误检测简称CFD（Connectivity Fault Detection），它是一种二层链路的、端到端的、基于VLAN的OAM（Operations, Administration and Maintenance，操作、管理和维护）机制，主要用于在二层网络中检测链路连通性、确认故障、并确定故障发生的位置。
维护域（Maintenance Domain，MD）指明了连通错误检测所覆盖的网络，它的边界是由配置在端口上的一系列维护端点所定义的。维护域用维护域名来标识。
为了能够准确地定位故障点，CFD在维护域中引入了层次的概念。维护域共分为8级，用整数0～7表示，数字越大表示维护域的级别越高，维护域的范围也越大。不同的维护域之间可以相邻、嵌套，但不能交叉。维护域嵌套时，只能是高级别维护域向低级别维护域嵌套，也就是说，低级别维护域必须包含在高级别维护域内部。
维护域的分层使得故障定位更加便利和准确。如图1所示，浅蓝色维护域MD_A和深蓝色维护域MD_B是嵌套的，如果在MD_A域边界上发现链路不通，则表明MD_A域内部的设备出现了故障，故障有可能出现在Device A～Device E这五台设备上。这时，如果在MD_B域边界上也发现链路不通，则故障点可能的范围就缩小到Device B～Device D这三台设备上，而如果MD_B域中的设备工作正常，则至少可以确定Device C是没有故障的。
连通错误检测报文的交互以及相关处理都是基于维护域的，通过对网络区域进行良好的维护域规划，CFD可以帮助网络管理者迅速定位故障点。
维护集（Maintenance Association，MA）是维护域中一些维护点的集合，维护集用“维护域名＋维护集名”来标识。
MA指明了所服务的VLAN，MA中的维护点所发送的报文带有该VLAN标签，同时MA中的维护点可以接收本MA中其它维护点发送的报文。
维护点（Maintenance Point，MP）配置在端口上，属于某个MA。维护点可分为两种：维护端点和维护中间点。
l 维护端点
每个维护端点（Maintenance association End Point，MEP）用一个整数来标识，称为MEP ID。维护端点确定了维护域的范围和边界。维护端点所属的维护集和维护域确定了维护端点所发出的报文的VLAN属性和级别。维护端点有方向性，分为内向和外向。
维护端点的级别确定了它所能处理的报文的级别。维护端点发出的报文中带有的级别是该维护端点的级别。维护端点在收到比自己级别高的报文时，不会处理，而将该报文继续转发，不影响该报文的路径；在收到与自己同级别或比自己级别低的报文时，就不会转发，而是进行处理。上述描述是指在同一个VLAN内的报文处理方式，不同VLAN的报文之间不会相互干扰。
维护端点的方向指明了维护域相对于该端口的位置。图2中的两个端口（Port）上配置的是外向MEP；图3中的两个端口上配置的是内向MEP。
外向MEP是向它所在的端口发送报文的；内向MEP不向它所在的端口发送报文，而是向设备上的其它端口发送报文。
l 维护中间点
维护中间点（Maintenance association Intermediate Point，MIP）处于一个维护域的内部，它不能主动发出CFD报文，但是可以处理和回应CFD报文。它所属的维护集和维护域确定了接收报文的VLAN属性和级别。
维护中间点可以配合维护端点完成类似于ping和链路跟踪的功能。同维护端点一样，如果遇到比自己级别高的报文，维护中间点不做处理，任由它按本来的路径转发。
图4表示了CFD模块的一种分级配置方式。图中有6台设备，分别标识为1到6。假设所有的设备只有两个端口，在一些端口上配置了维护端点和维护中间点，图中共有4个层次的维护域，标识号较大（如5）的层次级别高、控制范围广；标识号较小（如2）的层次级别低、控制范围小。例如，在图中设备2的x端口上，配置了如下维护点：级别为5的维护中间点，级别为3的内向维护端点，级别为2的内向维护端点，级别为0的外向维护端点。
连通错误检测的有效应用建立在合理的网络部署和配置之上。它的功能是在所配置的维护点之间实现的，包括：
l 连续性检测功能（Continuity Check，CC）
l 环回功能（Loopback，LB）
l 链路跟踪功能（Linktrace，LT）
连续性检测功能用来检测维护端点之间的连通状态。连通失败可能由设备故障或配置错误造成。该功能的实现方式是：由维护端点周期性地发送CCM（Continuity Check Message，连续性检测报文），该报文是组播报文，相同维护集的其他维护端点接收该报文，并由此获知远端状态。当维护端点在3.5个周期的时间段内收不到该报文时，则认为链路有问题，会输出日志报告。当维护域中的多个维护端点在发送CCM报文时，就实现了多点到多点之间的链路检测。
环回功能类似于IP层的ping功能，用于验证本地设备与远端设备之间的连接状态。该功能的实现方式是：由维护端点发送LBM（Loopback Message，环回报文）给远端维护点，根据能否接收到对端反馈的LBR（Loopback Replay，环回应答报文）来检验链路状态。LBM和LBR是单播报文，它们的接收情况反映了两点间的链路是否连通。
链路跟踪功能用于确定源端到目标维护端点的路径。该功能的实现方式是：由源端发送LTM（Linktrace Message，链路跟踪报文）给目标维护端点，目标维护端点及LTM经过的维护中间点接收到该报文后，发送LTR（Linktrace Reply，链路跟踪应答报文）给源端，源端根据收到的应答报文确定到目标维护端点的路径。LTM是组播报文，LTR是单播报文。
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