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1 CFD

1.1 CFD简介

1.1.1 CFD基本概念

1.1.2 CFD各项功能

1.1.3 端口联动功能

1.1.4 协议规范

1.2 CFD配置任务简介

1.3 CFD基础配置

1.3.1 开启CFD功能

1.3.2 配置服务实例

1.3.3 配置MEP

1.4 配置CFD各项功能

1.4.1 配置准备

1.4.2 配置连续性检测功能

1.4.3 配置环回功能

1.4.4 配置链路跟踪功能

1.4.5 配置告警抑制功能

1.4.6 配置单向丢包测试功能

1.4.7 配置单向时延测试功能

1.4.8 配置双向时延测试功能

1.4.9 配置比特错误测试功能

1.5 配置端口联动功能

1.6 CFD显示和维护

1 CFD

1.1  CFD简介

CFD（Connectivity Fault Detection，连通错误检测）遵循IEEE 802.1ag的CFM（Connectivity Fault Management，连通错误管理）协议和ITU-T的Y.1731协议，是一种二层网络的端到端OAM（Operation, 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，以及在故障发生时确认并定位故障。

1.1.1  CFD基本概念

1. MD

MD（Maintenance Domain，维护域）是指连通错误检测所覆盖的一个网络或网络的一部分，它以“MD名称”来标识。

为了准确定位故障点，在MD中引入了级别（层次）的概念。MD共分为八级，用整数0～7来表示，数字越大级别越高，MD的范围也就越大。不同MD之间可以相邻或嵌套，但不能交叉，且嵌套时只能由高级别MD向低级别MD嵌套，即低级别MD必须包含在高级别MD内部。

MD的分级使得故障定位更加便利和准确，如图1-1所示，有MD_A和MD_B两个MD，MD_B嵌套于MD_A中，如果在MD_A的边界上发现链路不通，则表明该域内的设备出现了故障，故障可能出现在Device A～Device E这五台设备上。此时，如果在MD_B的边界上也发现链路不通，则故障范围就缩小到Device B～Device D这三台设备上；反之，如果MD_B中的设备都工作正常，则至少可以确定Device C是没有故障的。

图1-1 两个嵌套的MD

CFD协议报文的交互以及相关处理都是基于MD的，合理的MD规划可以帮助网络管理员迅速定位故障点。

2. MA

MA（Maintenance Association，维护集）是MD的一部分，一个MD可划分为一个或多个MA。MA以“MD名称＋MA名称”来标识。

MA可以服务于指定的VLAN，也可以不服务于任何VLAN，分别称为带VLAN属性和不带VLAN属性的MA。

MA中的MP可以接收由本MA中其它MP发来的报文。MA的级别等于其所属MD的级别。

3. MP

MP（Maintenance Point，维护点）配置在接口上，属于某个MA，可分为MEP（Maintenance association End Point，维护端点）和MIP（Maintenance association Intermediate Point，维护中间点）两种：

(1)     MEP

MEP确定了MA的边界，它以“MEP ID”来标识。

MEP所属的MA确定了该MEP发出的报文所属的VLAN。

MEP的级别等于其所属MD的级别，MEP发出的报文的级别等于该MEP的级别。MEP的级别决定了其所能处理的报文的级别：当MEP收到高于自己级别的报文时只转发该报文，不会进行处理；而当MEP收到小于等于自己级别的报文时才会进行处理。

MEP具有方向性，分为内向MEP和外向MEP两种：

·     内向MEP不会通过其所在的接口发送CFD协议报文。内向MEP是通过所属MA所服务的VLAN中其它所有接口广播CFD协议报文。（暂不支持）

·     外向MEP则直接通过其所在的接口向外发送CFD协议报文。

(2)     MIP（暂不支持）

MIP位于MA的内部，不能主动发出CFD协议报文，但可以处理和响应CFD协议报文。MIP可以配合MEP完成类似于ping和tracert的功能。当MIP收到不等于自己级别的报文时只转发该报文，不会进行处理；只有当MIP收到等于自己级别的报文时才会进行处理。

MIP所属的MA确定了该MIP所能接收的报文所属的VLAN。

MIP配置仅在以太网网络中生效，在二层VPN网络中不生效。

MIP的级别由其创建规则和所属MD的级别共同确定。MIP的创建规则有以下两种：

·     Default规则：当接口上没有更低级别的MIP时，在本级别创建MIP。在此规则下，接口上即使没有配置MEP也可创建MIP。

·     Explicit规则：当接口上没有更低级别的MIP且有更低级别的MEP时，在本级别创建MIP。在此规则下，接口上只有配置了更低级别的MEP时才可创建MIP。

当用户在设备上指定了MIP的创建规则后，系统会在尚没有MIP的接口上，按照级别由低到高依次检查各MD中的MA，并按照图1-2所示的流程来确定接口是否要在本级别创建MIP。

图1-2 是否创建MIP的确定流程

图1-3所示为CFD的一种分级配置方式，图中共有0、2、3、5四个级别的MD，标识号较大的MD的级别高、控制范围广；标识号较小的MD的级别低、控制范围小。在Device A～Device F的各接口上配置了MP，譬如Device B的接口GigabitEthernet1/0/1上配置有：级别为5的MIP、级别为3的内向MEP、级别为2的内向MEP和级别为0的外向MEP。

图1-3 CFD的分级配置

4. MEP列表

MEP列表是同一MA中允许配置的本地MEP和需要监控的远端MEP的集合，它限定了MA中MEP的选取范围，不同设备上同一MA中的所有MEP都应包含在此列表中，且MEP ID互不重复。如果MEP收到来自远端设备的CCM（Continuity Check Message，连续性检测报文）报文所携带的MEP不在同一MA的MEP列表中，就丢弃该报文。

1.1.2  CFD各项功能

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MP之间实现的，包括以下几种：

1. 连续性检测功能

MEP之间的连通失败可能由设备故障或配置错误造成，连续性检测（Continuity Check，CC）功能就是用来检测MEP之间的连通状态。该功能的实现方式是：由MEP周期性地发送CCM报文，相同MA的其它MEP接收该报文，并由此获知远端状态。若MEP在3.5个CCM报文发送周期内未收到远端MEP发来的CCM报文，则认为链路有问题，会输出日志报告。当MD中的多个MEP在发送CCM报文时，就实现了多点到多点之间的链路检测。

CCM报文是组播报文。

2. 环回功能

环回（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（Loopback Message，环回报文）报文给目标MP，并根据能否收到对端反馈的LBR（Loopback Reply，环回应答）报文来检验链路状态。

LBM报文分为组播和单播两种报文，设备支持发送和处理单播LBM报文，不支持发送但可处理组播LBM报文；LBR是单播报文。

3. 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MP的路径，其实现方式是：由源MEP发送LTM（Linktrace Message，链路跟踪报文）报文给目标MP，目标MP以及LTM报文所经过的MIP收到该报文后，都会发送LTR（Linktrace Reply，链路跟踪应答）报文给源MEP，源MEP则根据收到的LTR报文来确定到目标MP的路径。

LTM报文是组播报文，LTR报文是单播报文。

4. 告警抑制功能

告警抑制功能用来减少MEP故障告警的数量。如果MEP在3.5个CCM报文发送周期内未收到远端MEP发来的CCM报文，便立刻开始周期性地发送AIS（Alarm Indication Signal，告警指示信号）报文，该报文的发送方向与CCM报文相反。其它MEP在收到AIS报文后，会抑制本端的故障告警，并继续发送AIS报文。此后，如果MEP收到了CCM报文，便停止发送AIS报文并恢复故障告警。

AIS报文是组播报文。

5. 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，丢包测量报文）报文给目标MEP，目标MEP收到该报文后，会发送LMR（Loss Measurement Reply，丢包测量应答）报文给源MEP，源MEP则根据两个连续的LMR报文来计算源MEP和目标MEP间的丢包数，即源MEP从收到第二个LMR报文开始，根据本LMR报文和前一个LMR报文的统计计数来计算源MEP和目标MEP间的丢包数。

LMM报文和LMR报文都是单播报文。

单向丢包测试功能可以通过如下方式触发：

·     手工按需测试：用户根据需要执行命令手工触发单向丢包测试。执行命令后，源MEP按照指定的时间间隔周期性发送指定数目的LMM报文进行测试，收到对应的LMR报文后停止测试，并在设备上打印测试结果。

·     系统自动测试：开启系统自动执行单向丢包测试功能后，源MEP按照指定的时间间隔周期性发送测试报文，进行单向丢包测试。关闭该功能后，设备停止测试。通过display cfd slm history命令可以查看测试结果。

系统自动执行单向丢包测试功能还能配合端口联动功能一起使用，根据外向MEP检测到的链路故障结果，从而关闭或阻塞存在链路故障的端口，保护流量不在该端口丢失，详细内容请参见“1.1.3  端口联动功能”。

6. 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，分为以下两种：

(1)     单向时延测试

单向时延测试功能的实现方式是：源MEP发送1DM（One-way Delay Measurement，单向时延测量）报文给目标MEP，该报文中携带有其发送时间。目标MEP收到该报文后记录其接收时间，并结合其发送时间来计算并记录链路传输的时延和抖动（即时延变化值）。

1DM报文是单播报文。

(2)     双向时延测试

双向时延测试功能的实现方式是：源MEP发送DMM（Delay Measurement Message，时延测量报文）报文给目标MEP，该报文中携带有其发送时间。目标MEP收到该报文后记录其接收时间，然后再发送DMR（Delay Measurement Reply，时延测量应答）报文给源MEP，该报文中携带有DMM报文的发送和接收时间，以及DMR报文的发送时间。源MEP收到DMR报文后记录其接收时间，并据此计算出链路传输的时延和抖动。

DMM报文和DMR报文都是单播报文。

双向时延测试功能可以通过如下方式触发：

·     手工按需测试：用户根据需要执行命令手工触发双向时延测试。执行命令后，源MEP按照指定的时间间隔周期性发送指定数目的DMM报文进行测试，收到对应的DMR报文后停止测试，并在设备上打印测试结果。

·     系统自动测试：开启系统自动执行双向时延测试功能后，源MEP按照指定的时间间隔周期性发送测试报文，进行双向时延测试。关闭该功能后，设备停止测试。通过display cfd dm two-way history命令可以查看测试结果。

系统自动执行双向时延测试功能还可以配合端口联动功能一起使用，根据外向MEP检测到的链路故障结果，从而关闭或阻塞存在链路故障的端口，保护流量不在该端口丢失，详细内容请参见“1.1.3  端口联动功能”。

7. 比特错误测试功能

比特错误测试功能用来测试MEP之间的比特错误。源MEP发送TST（Test，比特错误测试）报文给目标MEP，该报文中携带有伪随机序列或全0值。目标MEP收到该报文后，通过对报文内容进行计算比较来确定错误比特的情况。

TST报文是单播报文。

比特错误测试功能可以通过如下方式触发：

·     手工按需测试：用户根据需要执行命令手工触发比特错误测试。执行命令后，源MEP按照指定的时间间隔周期性发送指定数目的TST报文进行测试，发送完指定数目的TST报文后停止测试。

·     系统自动测试：开启系统自动执行比特错误测试功能后，源MEP按照指定的时间间隔周期性发送测试报文，进行比特错误测试。关闭该功能后，设备停止测试。通过display cfd tst history命令可以查看测试结果。

系统自动执行比特错误测试功能还可以配合端口联动功能一起使用，根据外向MEP检测到的链路故障结果，从而关闭或阻塞存在链路故障的端口，保护流量不在该端口丢失，详细内容请参见“1.1.3  端口联动功能”。

1.1.3  端口联动功能

端口联动功能用来根据外向MEP检测到的链路故障结果，关闭或阻塞存在链路故障的端口，保护流量不在该端口丢失。

1. 端口联动功能的触发模式

·     连续性检测超时模式：表示当CFD连续性检测功能超时时，触发端口联动。

·     系统自动执行双向时延测试模式：表示当延时时间达到或超过上限阈值，达到或低于下限阈值时，触发端口联动。

·     远端故障标记模式：表示当收到有远端故障标记的CCM报文时，触发端口联动。

·     系统自动执行单向丢包测试模式：表示当丢包率达到或超过上限阈值，达到或低于下限阈值时，触发端口联动。

·     系统自动执行比特错误测试模式：表示当发生比特错误的报文率达到或超过上限阈值，达到或低于下限阈值时，触发端口联动。

同一个接口上可以配置多种触发模式，满足任何一种情况，都会触发端口联动功能。

2. 端口联动功能的触发动作

·     阻塞端口：即端口的链路层协议状态变为DOWN(CFD)，且不允许该端口继续接收和发送数据报文。

·     关闭端口：即端口的物理状态变为CFD DOWN，且不允许该端口继续接收和发送数据报文和协议报文。

如果链路一端配置了端口联动功能的触发模式，当端口上的外向MEP检测到链路故障后，该端口就会依据配置的联动触发动作来阻塞或关闭端口。

3. 故障链路的恢复

端口被阻塞或关闭后，若链路另一端恢复正常：

·     对于端口联动触发的动作为阻塞端口：由系统自动执行单向丢包测试模式被阻塞的端口需要执行undo cfd port-trigger slm action命令或cfd slm port-trigger up-delay命令才能被重新开启外；由其它模式阻塞的端口会自动恢复正常。

·     对于端口联动触发的动作为关闭端口：需要执行undo shutdown命令或undo cfd port-trigger { cc-expire | dm | rdi | slm | tst } action命令才能被重新开启。

1.1.4  协议规范

与CFD相关的协议规范有：

·     IEEE 802.1ag：Virtual Bridged Local Area Networks Amendment 5: Connectivity Fault Management

·     ITU-T Y.1731：OAM functions and mechanisms for Ethernet based networks

1.2  CFD配置任务简介

在配置CFD功能之前，应对网络进行如下规划：

·     对整个网络的MD进行分级，确定各级别MD的边界。

·     确定各MD的名称，同一MD内的设备使用相同的MD名称。

·     根据需要监控的VLAN或交叉连接，确定各MD中的MA。

·     确定各MA的名称，同一MD中同一MA内的设备使用相同的MA名称。

·     确定同一MD中同一MA的MEP列表，在不同设备上应保持相同。

·     在MD和MA的边界接口上应规划MEP。

在完成网络规划之后，请按照表1-1进行配置。

表1-1 CFD配置任务简介

1.3  CFD基础配置

1.3.1  开启CFD功能

表1-2 开启CFD功能

1.3.2  配置服务实例

在配置MEP之前，必须首先配置服务实例（Service Instance）。一个服务实例用一个整数表示，代表了一个MD中的一个MA。

服务实例内的MP所处理报文的级别属性和VLAN属性分别由MD和MA来确定。其中，不带VLAN属性的MA中的MP也不属于任何VLAN。

请按照下列顺序配置服务实例。

表1-3 配置服务实例

1.3.3  配置MEP

CFD功能主要体现在对MEP的各种操作上，由于MEP配置在服务实例上，因此服务实例所代表的MD的级别和VLAN属性或交叉连接属性就自然成为了MEP的属性。

在创建MEP前必须先配置MEP列表，MEP列表是同一MA中允许配置的本地MEP和需要监控的远端MEP的集合。所创建的MEP必须已包含在对应服务实例的MEP列表中，否则将无法创建成功。

在一个级别上，一个接口只能成为一个不带VLAN属性的MA的MEP，且只能为外向MEP；而对于带VLAN属性的MA，则无此限制。

在三层以太网接口上为带VLAN属性的MA创建MEP时，要求设备支持配置子接口且子接口上支持配置VLAN终结。有关VLAN终结的详细介绍，请参见“二层技术-以太网交换配置指导”中的“VLAN终结”。

表1-4 配置MEP

1.4  配置CFD各项功能

1.4.1  配置准备

在配置CFD各项功能之前，需完成以下配置任务：

·     CFD基础配置

1.4.2  配置连续性检测功能

在使用远端MEP的MEP ID进行其它各项CFD功能测试之前，必须先配置连续性检测功能；在使用远端MEP的MAC地址进行其它CFD各项功能测试之前，则没有此限制。

连续性检测功能通过在MEP之间互发CCM报文来检测这些MEP之间的连通状态，从而实现链路连通性的管理。

CCM报文中时间间隔域（Interval域）的值、CCM报文的发送间隔和远端MEP的超时时间这三者之间的关系如表1-5所示。

表1-5 参数关系表

请通过以下操作来配置连续性检测功能。

1. 配置连续性检测功能

表1-6 在以太网网络中配置连续性检测功能

1.4.3  配置环回功能

通过配置环回功能，可以检查链路状况，从而实现链路连通性的验证。

表1-7 配置环回功能

1.4.4  配置链路跟踪功能

通过配置链路跟踪功能，可以查找源MEP到目标MEP之间的路径，从而实现链路故障的定位。它包括以下两种功能：

·     查找源MEP到目标MEP的路径：通过从源MEP发送LTM报文到目标MEP，并检测回应的LTR报文来确定设备间的路径。

·     自动发送LTM报文：开启本功能后，当源MEP在3.5个CCM报文发送周期内未收到目标MEP发来的CCM报文，从而判定与目标MEP的连接出错时，将发送LTM报文（该LTM报文的目地为目标MEP，LTM报文中TTL字段为最大值255），通过检测回应的LTR报文来定位故障。

表1-8 配置链路跟踪功能

1.4.5  配置告警抑制功能

通过配置告警抑制功能可以减少MEP故障告警的数量。

表1-9 配置告警抑制功能

1.4.6  配置单向丢包测试功能

1. 功能简介

通过配置单向丢包测试功能，可以检测MEP之间的单向丢包情况，包括：目标MEP的丢包数、丢包率和平均丢包数，源MEP的丢包数、丢包率和平均丢包数。

2. 手工按需执行单向丢包测试

表1-10 手工按需执行单向丢包测试

3. 开启系统自动执行单向丢包测试功能

表1-11 开启系统自动执行单向丢包测试功能

1.4.7  配置单向时延测试功能

通过配置单向时延测试功能，可以检测MEP之间报文传输的单向时延，从而对链路的传输性能进行监测和管理。

表1-12 配置单向时延测试功能

1.4.8  配置双向时延测试功能

1. 功能简介

通过配置双向时延测试功能，可以检测MEP之间报文传输的双向时延、平均时延和时延变化值，从而对链路的传输性能进行监测和管理。

2. 手工按需执行双向时延测试

表1-13 手工按需执行双向时延测试

3. 开启系统自动执行双向时延测试功能

表1-14 开启系统自动执行双向时延测试功能

1.4.9  配置比特错误测试功能

1. 功能简介

通过配置比特错误测试功能，可以检测到链路上比特错误发生的情况，从而对链路的传输性能进行监测和管理。

2. 手工按需执行比特错误测试

表1-15 手工按需执行比特错误测试

3. 开启系统自动执行比特错误测试功能

表1-16 开启系统自动执行比特错误测试功能

1.5  配置端口联动功能

设备各款型对于本特性的支持情况有所不同，详细差异信息如下：

1. 配置限制和指导

端口联动功能仅在外向MEP接口上配置才会生效。

2. 配置连续性检测功能与端口联动

表1-17 配置连续性检测功能与端口联动

3. 配置系统自动执行双向时延测试功能与端口联动

表1-18 配置系统自动执行双向时延测试功能与端口联动

4. 配置远端故障标记与端口联动

表1-19 配置远端故障标记与端口联动

5. 配置系统自动执行单向丢包测试功能与端口联动

表1-20 配置系统自动执行单向丢包测试功能与端口联动

6. 配置系统自动执行比特错误测试功能与端口联动

表1-21 配置系统自动执行比特错误测试功能与端口联动

1.6  CFD显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后CFD的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

在用户视图下执行reset命令可以清除CFD的测试结果。

表1-22 CFD显示和维护