Ethernet oam что это

Обновлено: 05.07.2024

EFM OAM работает на канальном уровне для корректного обнаружения и управления каналом данных. Использование EFM OAM позволяет повысить управляемость и упростить обслуживание Ethernet уровня для повышения устойчивости работы сети.
Пакеты данных OAM (OAMPDU) используют в качестве MAC адреса назначения 01-80-c2-00-00-02 по протоколу. Скорость передачи не выше 10 пакетов в секунду. EFM OAM устанавливается на базе OAM соединения. Эта функция обеспечивает механизмы управления каналами, такие, как мониторинг каналов, удаленное обнаружение проблем и удаленное тестирование портов. Говоря проще, основные понятия EFM OAM следующие:

1. Установление соединения ethernet OAM
Модуль Ethernet OAM ищет удаленные OAM модули и устанавливает с ними сессии путем обмена пакетами OAMPDU. EFM OAM может работать в двух режимах: активном и пассивном. Сессия устанавливается только OAM модулем, работающим в активном режиме, а модуль, работающий в пассивном режиме, вынужден ждать, пока не получит запрос на соединение. После того как Ethernet OAM соединение установлено, модули ОАМ с обоих концов канала постоянно обмениваются пакетами OAMPDU для поддержания соединения. Если модуль Ethernet ОАМ не получает пакетов OAMPDU в течении 5 секунд, Ethernet OAM соединение разрывается.
2. Мониторинг канала
Определение неисправности в среде Ethernet затруднено, особенно когда физическое соединение не разрывается, но работоспособность сети нарушена. Мониторинг канала используется для определения и исследования неисправностей каналов в различных средах.
EFM OAM обеспечивает мониторинг канала посредством обмена уведомлениями о событиях OAMPDUs. При определении неисправности канала, локальный модуль OAM посылает уведомление OAMPDU об этом событии удаленному модулю. В то же время он записывает это событие в логи и посылает SNMP Trap системе управления сетью. Когда удаленный модуль получает уведомление о проблеме, он так же записывает информацию в логи и сообщает системе управления. Анализируя информацию в логах, сетевой администратор может отследить состояние канала в определенный период времени. Мониторинг канала средствами EFM OAM отслеживает следующие аварийные события —
Errored symbol period event, Errored frame event, Errored frame period event и Errored frame seconds event.
Errored symbol period event: количество ошибочных символов не может быть меньше нижнего порога ошибок (здесь символ — минимальный блок передачи информации в физической среде. Он уникален для системы кодировки. Символы могут отличаться в разных физических средах.
Скорость передачи символа определяется физической скоростью передачи в данной среде).
Errored frame event: Определяет N как период фреймов, число ошибочных фреймов за период приема N фреймов не должно быть меньше нижнего порога ошибок (ошибочный фрейм-прием ошибочного фрейма определяется по контрольной сумме).
Errored frame period event: количество определенных ошибочных фреймов за М секунд не должно быть меньше нижнего порога ошибок.
Время принятия ошибочных фреймов: количество секунд приема ошибочных фреймов зафиксированных за М секунд не может быть ниже порога ошибок (количество секунд ошибочных фреймов — когда в течении секунды принимаются ошибочные фреймы).
3. Удаленное определение неисправностей
Когда в сети прерывается передача данных из-за сбоя устройства или его недоступности, Ethernet OAM модуль устанавливает соответствующий флаг в OAMPDU пакетах, сообщая информацию о проблеме удаленному концу. Так как модули обмениваются пакетами OAMPDU
постоянно при установившемся соединении, Ethernet OAM модуль может информировать ответные модули.о неисправности канала через пакет OAMPDU. Поэтому системный администратор может проследить состояние канала по логам и вовремя устранять неисправности.
Существует три типа проблем на канале, которые отмечаются в пакетах OAMPDU. Это Critical, Dying Gasp и Link Fault. Их определение зависит от реализации различными производителями. В данном оборудовании определение следующее:
Critical event: неопределенное критическое событие
Link Fault : на приемнике локального интерфейса виден сбой
Dying Gasp: непоправимое событие (в случае перезагрузки, отключения линка, удаления конфигурации)
4. Удаленное тестирование петель соединения.
Если режим удаленной петли(loopback) включен, работающий в активном режиме OAM модуль посылает запрос удаленной петли соседу, в этом случае он возвращает все пакеты, за исключением Ethernet OAMPDU, отправителю по тому же каналу. Периодическое выполнение тестирования помогает вовремя определить сетевые проблемы и локализовать проблему. Замечание: нормальная работа канала в режиме удаленного тестирования невозможна.

Типовое применение EFM OAM происходит в следующих топологиях: точка-точка и эмулированных IEEE802.3 соединений типа точка-точка. Устройства получают возможность контролировать канальные ошибки на Первой миле доступа через Ethernet посредством EFM OAM. Для пользователя соединение между ним и сетью является «первой милей». Для провайдера оно является «последней милей».

Примеры EFM OAM
Клиентское и сетевое устройства, соединенные напрямую, имеют включенную функцию EFM OAM для мониторинга состояния линии. Информация о линии передается в систему управления сетью при возникновении аварийных событий. Так же используется функция тестирования петель для проверки линии по необходимости.

Процедура конфигурации:

Компания представляет ITU Y.17ETHOAM и IEEE 802.1ag Сетевые оконечные устройства Ethernet со сквозной поддержкой OAM гарантируют выполнение соглашения об уровне обслуживания и минимизируют операционные расходыНа выставке CeBIT 2006 в Ганновере компания RAD Data Communications представит первую в мире предваряющую стандарт реализацию спецификаций ITU Y.17ETHOAM и IEEE 802.1ag, которые обеспечивают сквозные службы эксплуатации, администрирования и наладки (Operations, Administration и Maintenance, OAM) в сетях Ethernet. OAM — это набор функций сетевого управления, которые обеспечивают контроль за неполадками и производительностью сети, диагностику и локализацию неисправностей. Реализация OAM, впервые разработанная для традиционных сетей TDM и ATM операторского класса, в сетях с коммутацией пакетов следующего поколения обеспечит операторов связи базовыми инструментами для сквозного контроля, диагностики и устранения неполадок в сетях Ethernet. «OAM — это один из краеугольных камней превращения Ethernet в технологию операторского класса, — говорит директор по управлению продуктами RAD Data Communications Яков Казес (Yacov Cazes). — Обеспечивая сквозной мониторинг неполадок, OAM позволяет сервис-провайдерам Ethernet активно контролировать свои службы из конца в конец, минимизируя эксплуатационные расходы». Спецификации Y.17ETHOAM и 802.1ag специально определяют сквозные возможности OAM, присущие технологии Ethernet, позволяя поставщикам услуг контролировать услуги Ethernet, получаемые заказчиками. Стандарт IEEE 802.3ah OAM, напротив, не в состоянии обеспечить сквозной мониторинг служб Ethernet, так как его возможности мониторинга, такие как дистанционное обнаружение неполадок и контур обратной связи, действуют только через один сегмент сети. Однако он широко применяется на участках между помещением заказчика и следующим звеном сети (hop). Мониторинг для выполнения условий соглашения об уровне обслуживания (SLA) Предваряющая стандарт реализация Y.17ETHOAM позволяет измерять производительность, включая такие параметры, как время задержки кадров, изменение времени задержки кадров (“jitter”), уровень потери кадров и доступность. Эти параметры можно собирать в непрерывном режиме и периодически составлять отчеты или передавать на специальный веб-сайт, к которому по решению поставщика услуг могут обращаться избранные заказчики. «Сквозное измерение производительности обеспечивает поставщиков услуг важным инструментом для гарантирования соблюдения SLA в соответствии с условиями контракта», — отмечает Казес. Внимание к потребностями операторовКонцепция RAD основана на внедрении принадлежащих оператору связи интеллектуальных устройств Ethernet Network Termination Units (E-NTUs) на территории заказчика. Интеллектуальные E-NTU сосредоточены на потребностях оператора, обеспечивая четкое разграничение и управление услугами вплоть до помещения заказчика. «Чем более разносторонними становятся Ethernet-услуги, тем выше потребность в интеллектуальном разграничительном устройстве, обеспечивающем развитый мониторинг этих служб, — поясняет Казес. — Владея оконечным оборудованием в помещениях заказчика, поставщики услуг могут гарантировать надежную доставку услуг в точку формальной передачи заказчику». RAD реализовала эту концепцию интеллектуального разграничения в своем семействе E-NTUs операторского класса ETX, которые обеспечивают сквозную доставку управляемых услуг Ethernet по оптоволоконной абонентской линии, позволяя предоставлять такие услуги, как межофисная локальная сеть, доступ в интернет и виртуальные частные сети (VPN). Эта концепция реализована также в семействе оконечных сетевых устройств Ethernet-over-PDH/SDH/SONET с общим названием RIC. Таким образом уникальный спектр решений Ethernet-доступа, дополненных средствами OAM, охватывает все от расположенных на территории заказчиков разграничительных устройств до канальных Ethernet-шлюзов, интегрированных устройств доступа, мультисервисных концентраторов, беспроводных мультиплексоров и медиаконверторов.

Кому из нас не приходилось иметь дело с агрегацией каналов, настраивать LACP и медитировать на идеальную балансировку?

Всё здесь прекрасно, LAG обеспечивает резервирование – один линк падает, LACP удаляет его и работаем на оставшихся. Казалось бы. Но известная многим проблема в том, что LACP никак не отследит такую ситуацию:

Оптический порт перейдёт в состояние Down только если на его входе нет сигнала. То есть в вышеуказанном примере порт GE1/1/4 на R2 упадёт, а на R1 – нет. LACP на R2 отработает, а на R1 нет. Налицо потери трафика.

Для отслеживания таких проблем используются протоколы UDLD – UniDirectional Link Detection. К ним относятся BFD и Ethernet OAM. Оба они прекрасно справляются со своей задачей: если связь с удалённым устройством пропадает, UDLD вынуждает маршрутизатор перевести соответствующий порт в состояние Down. В случае, который я хочу рассмотреть , схема несколько более сложная:

То есть между двумя маршрутизаторами ещё сеть SDH. OSN принимает Ethernet-кадры, инкапсулирует их в SDH-фреймы и отправляет их в плавание. С другого конца другой OSN вылавливает их, декапсулирует обратно Ethernet и возвращает их назад в IP-сеть.

Инженер остановил свой выбор на Ethernet OAM для детектирования проблемы и. ошибся. Сам я прежде не сталкивался с данным протоколом, поэтому в лаборатории собрал тестовый стенд без SDH сети – всё работает. SDH не стал настраивать по той простой причине, что это транспорт – какая ему разница, что передавать? Резать и дропать он ничего не должен – что получил, то и отправил. У меня работает, у заказчика нет – начинаем углубляться в детали.

Для начала разберёмся, что такое OAM вообще и как применяется.

Существует их два вида:

EFM OAM – Ethernet in First Mile. Преследует следующие цели: обнаружение партнёра, мониторинг линка, уведомление об авариях, Remote Loopback. EFM OAM соответствует стандарту 802.3ah и ориентирован на отслеживание состояния простого линка.

Ethernet CFM – Connectivity Fault Management – 802.3ag. Это механизм масштаба сети и призван обеспечивать End-to-End связность. Это достаточно мощный протокол и теоретически может использоваться для данных целей, но это всё равно, что поднимать OSPF между своим DLink и компьютером. Можно, но зачем?

Итак, поскольку был выбран EFM OAM, то копнём его поглубже.

EFM определяется на конкретном интерфейсе и может работать в двух режимах – Active и Passive. Только Active инициирует поиск соседа путём отправки OAMPDU в линк. Passive же слушает и отвечает на пришедшие запросы, но не может инициировать поиск соседа. Таким образом, хотя бы один из двух подключенных друг к другу интерфейсов должен иметь EFM в режиме Active. Вот типичная конфигурация:

Последняя команда вынуждает устройство переводить интерфейс в состояние Down при наличии проблем. А вот так выглядит обмен любезностями и успешное установление сессии:

И вот тут, глядя на вид OAMPDU, я начинаю подозревать, что наличие SDH-сети в промежутке может играть фатальную роль. В качестве адреса отправителя стоит MAC-адрес Eth-trunk интерфейса, а вот в качестве получателя, какой-то специальный MAC-адрес, и EtherType – Slow Protocol.

Быстрые. Они должны отрабатывать моментально для предотвращения потери производительности. Как правило они реализуются аппаратно. Примером может служить механизм PAUSE – когда порт устройства получает трафика больше, чем может обработать, он отсылает PAUSE Frame противоположному узлу с просьбой понизить скорость отправки.
Медленные – те самые Slow Protocols. У них не такие большие аппетиты на частоту отправки и задержки. Они реализуются программно. OAM и LACP относятся именно к этому виду. Для них используется специальный MAC-адрес: – 0180-с200-0002, и EtherType 8809.

Выдержка из Annex 57A к стандарту 802.3:

This address is within the range reserved by ISO/IEC 15802-3 (MAC Bridges) for link-constrained protocols. As such, frames sent to this address will not be forwarded by conformant MAC Bridges; its use is restricted to a single link

Дело в том, что EFM OAM относится к группе протоколов, скажем так, "одного линка". Их данные не могут покинуть один простой линк. Как только противоположное устройство принимает такой фрейм, оно его обрабатывает нужным образом и уничтожает, не передавая никуда дальше. То есть, когда с обратной стороны у нас стоит маршрутизатор/коммутатор с настроенным EFM на интерфейсе, он, приняв OAMPDU, проверяет его и отправляет ответ на R1, а старый кадр уничтожает. R1 получает OAMPDU от R2 и сессия установлена в лучшем виде.

В нашем же случае OSN, получив такой фрейм, просто отбрасывает его, потому что никакого EFM на нём не запущено.

Для очистки совести я собрал полностью аналогичную схему и увидел, что R1, как активный член партии отсылает данные, но ничего не получает в ответ. А на R2 совсем всё тихо.

Замечу также, что LACP в таком виде тоже отрабатывать не будет – его кадры тоже не будут доходить до удалённой стороны по той же причине.

Единственный здесь выход – это использование BFD – Bidirectional Forwarding Detection. В то время, как EFM свои данные инкапсулирует напрямую в Ethernet, BFD использует IP и UDP. То есть для него никакой трудности не представляют промежуточные L2-устройства.

BFD отправляет свои пакеты на мультикастовый адрес 224.0.0.184 и, если противоположное устройство настроено соответствующим образом, оно высылает ответные пакеты – BFD-сессия поднимается. Вот пример конфигурации, которая принуждает устройство погасить интерфейс в случае проблем:

Первой строкой задаём привязку BFD к физическому интерфейсу. Далее определяем дискриминаторы – обязательный параметр BFD, позволяющий различать сессии. И командой process-interface-status указываем, что устройство должно гасить интерфейс, если BFD обнаружил проблему.

В случае проблемы на линке BFD это сразу замечает:

Статус интерфейса принимает вид:

Разумеется, BFD также детектирует обрыв одного оптического кабеля. Правда смысл LACP в такой ситуации, так или иначе, теряется. Ещё одно из преимуществ BFD (скорость реакции) - это уровень миллисекунд.

Операции, администрирование и управление или операции, администрирование и обслуживание ( OA&M или OAM ) - это процессы, действия, инструменты и стандарты, связанные с эксплуатацией, администрированием, управлением и обслуживанием любой системы. Обычно это относится к телекоммуникациям , компьютерным сетям и компьютерному оборудованию .

В частности, Ethernet-операции, администрирование и обслуживание ( EOAM ) - это протокол для установки, мониторинга и устранения неисправностей в городских сетях Ethernet (MAN) и глобальных сетях Ethernet . Он опирается на новый необязательный подуровень в канальном уровне модели OSI . Функции OAM, охватываемые этим протоколом, включают обнаружение, мониторинг канала, удаленное обнаружение сбоев, удаленную кольцевую проверку.

СОДЕРЖАНИЕ

Стандарты

Управление сбоями и мониторинг производительности ( ITU-T Y.1731 ) - Определяет измерения мониторинга производительности, такие как коэффициент потери кадров, задержка кадра и изменение задержки кадра, чтобы помочь в обеспечении SLA и планировании пропускной способности. Для управления сбоями стандарт определяет проверки непрерывности, петли , трассировку каналов и подавление аварийных сигналов (AIS, RDI) для эффективного обнаружения сбоев, проверки, изоляции и уведомления в сетях оператора связи.
Управление сбоями подключения ( IEEE 802.1ag ) - определяет стандартизированные проверки непрерывности, петли и трассировку каналов для возможностей управления сбоями в корпоративных сетях и сетях операторов. Этот стандарт также разделяет сеть на 8 иерархических административных доменов.
Обнаружение на канальном уровне ( IEEE 802.1AB ) - определяет обнаружение для всех границпоставщика (PE), поддерживающих общий экземпляр службы и / или обнаружение для всех граничных устройств и P-маршрутизаторов ), общих для одного сетевого домена.
Ethernet на первой миле, определенные в IEEE 802.3ah механизмы для мониторинга и устранения неполадок каналов доступа Ethernet. В частности, он определяет инструменты для обнаружения, удаленной индикации сбоев, удаленных и локальных петлевых проверок, а также мониторинга состояния и производительности.
Защитная коммутация Ethernet ( ITU G.8031 ) - Обеспечивает защитную коммутацию SONET APS / SDH, подобную MSP, для магистралей Ethernet.

OAMP , традиционно OAM&P , означает операции , администрирование , обслуживание и обеспечение . Добавление буквы «T» в последние годы означает устранение неполадок и отражает его использование в сетевых операционных средах. Этот термин используется для описания совокупности дисциплин в целом, а также любых конкретных программных пакетов или функций, которые данная компания использует для отслеживания этих вещей.

Хотя термин и концепция возникли в мире проводной телефонии , дисциплина (если не термин) распространилась на другие сферы, в которых выполняется такая же работа, включая кабельное телевидение и многие аспекты интернет-услуг и сетевых операций. . «Ethernet OAM» - еще одно недавнее понятие, в котором используется эта терминология.

Операции включают автоматический мониторинг среды, обнаружение и определение неисправностей и оповещение администраторов. Администрирование обычно включает сбор статистики производительности, учетные данные для выставления счетов, планирование емкости с использованием данных об использовании и поддержание надежности системы. Это также может включать в себя ведение сервисных баз данных, которые используются для определения периодического выставления счетов. Обслуживание включает в себя обновления, исправления, включение новых функций, резервное копирование и восстановление данных, а также мониторинг состояния носителя. Основная задача - это диагностика и устранение неисправностей. Подготовка - это настройка учетных записей пользователей, устройств и служб.

Хотя оба они нацелены на один и тот же набор рынков, OAMP охватывает гораздо больше, чем пять конкретных областей, на которые нацелена FCAPS ( более подробную информацию см. В FCAPS ; это терминология, которая в прошлом была более популярной, чем OAMP в нетелекоммуникационной среде). В средах NOC OAMP и OAMPT все больше и больше используются для описания жизненного цикла управления проблемами - и особенно с появлением Ethernet операторского класса, терминология телекоммуникационных компаний становится все более и более встраиваемой в мир, традиционно называемый IP.

O - Операции A - Администрирование M - Техническое обслуживание P - Подготовка T - Устранение неполадок

Процедуры

Оперативный

По сути, это процедуры, которые вы используете во время обычных сетевых операций.

Это повседневные организационные процедуры: передача, эскалация, управление основными проблемами, вызов, процедуры поддержки, регулярные обновления, включая электронные письма и встречи. В этой группе разделов вы найдете такие вещи, как ежедневные контрольные списки, ротации по вызову и сменам, процедуры ответа на звонок и открытия билетов, документацию производителя, такую как технические спецификации и руководства оператора, процедуры OOB.

Администрация

Это процедуры поддержки, которые необходимы для повседневных операций - такие как общие пароли, доступ к оборудованию и инструментам, организационные формы и расписания, протоколы и повестки дня собраний, а также отчеты службы поддержки клиентов.

Это не обязательно «сетевой администратор», но также «администратор сетевых операций».

Обслуживание

Задачи, невыполнение которых повлияет на работу службы или системы, но не обязательно в результате сбоя. Изменения конфигурации и оборудования в ответ на ухудшение состояния системы. Они включают в себя планирование обслуживания поставщика, стандартные изменения конфигурации сетевого оборудования в результате политики или дизайна, регулярные проверки оборудования, изменения оборудования и обновления программного обеспечения / прошивки. Задачи обслуживания могут также включать удаление административных привилегий в качестве политики безопасности.

Подготовка

Внедрение новой услуги, создание новых схем и настройка нового оборудования, установка нового оборудования. Процессы подготовки обычно включают инструкции и контрольные списки, которые необходимо строго соблюдать и подписывать. Они также могут включать процесс интеграции и ввода в эксплуатацию, который будет включать переход к другим частям жизненного цикла бизнеса.

Поиск проблемы

Устранение неисправностей выполняется в результате неисправности или отказа, может привести к процедурам обслуживания или аварийным решениям до тех пор, пока не будет выполнена процедура обслуживания. Процедуры устранения неполадок будут включать базы данных знаний, руководства и процессы, охватывающие роль инженеров по эксплуатации сети от начальной диагностики до расширенного устранения неполадок. Этот этап часто включает моделирование проблемы и является традиционным интерфейсом для проектирования.

Большинство применяемых сегодня решений на первой мили (DSL, выделенные лини E1/E3 и т.д.) имеет ряд недостатков, выражающихся в ограниченной масштабируемости и гибкости при необходимости увеличения скорости доступа или обеспечения поддержки дополнительных услуг.

Хорошим кандидатом на роль транспортной технологии в сети доступа является Ethernet, т.к. она недорогая, позволяет без замены оборудования программно изменять скорость доступа в широком диапазоне, а также поддерживает все службы (данные голос и видео) и все типы сред передачи (медь, оптика).

Пользователи имеют локальные Ethernet сети, способные поддерживать полосу в десятки мегабит в секунду. Городские сети, к которым они присоединяются и новое поколение которых развивается также на основе Ethernet, обеспечивают гигабитные скорости передачи информации. Но связь между пользователями и опорной сетью до сх пор является «узким местом» и измеряется в килобитах в секунду и в большинстве случаев составляет 5-10% от полосы 10 BaseT LAN. Поэтому применение Ethernet на первой миле дает возможность повысить скорость доступа. За счет устранения протокольной избыточности и дополнительных сетевых элементов на границах сети доступа, использование Ethernet уменьшает стоимость оборудования, сложность сети, упрощает ее архитектуру.

Ethernet появилась как LAN технология и применялась в корпоративной среде, где приемлема доставка трафика по принципу лучшей попытки (best effort) и уровень доступности (время работоспособности) 99.96%. Для получения статуса технологии доступа операторского класса необходим уровень доступности 99.999% (пять девяток) с быстрым восстановлением после сбоев, а также поддержка мониторинга производительности, механизмов уведомления об авариях, определения и изоляции ошибок и четкая, управляемая точка демаркации между оборудованием пользователя (CPE, Customer Permise Equipment) и точкой присутствия оператора. Для решения этих вопросов, обеспечения совместимости оборудования, выработке единых для отрасли подходов построения сетей доступа на основе Ethernet, в 2001 году была начата разработка стандарта для Ethernet на первой миле.

Стандарт 802.3ah для Ethernet на первой миле

Возможно, стандарт IEEE 802.3ah охватывает самую широкую область применения среди всех остальных стандартов IEEE 802, поскольку определяет спецификации для физического уровня для меди и для оптического волокна и три различные топологии доступа:

«Точка-точка» по медной линии связи известную еще как Ethernet поверх VDSL ( EoVDSL) или EFMC (Ethernet in First Mile Copper);
«Точка-точка» по волоконной линии связи (Point-to-point fiber, P2P fiber) или EFMF;
«Точка-несколько точек» по волоконной линии связи (Point-to-multipoint fiber, P2MP fiber) или EPON (Ethernet Passive Optical Network);

На основе обозначенных выше топологий операторы могут создавать гибридные топологии.

Ethernet точка-точка по меди

Ethernet поверх VDSL идеальное решение для предоставления от 5 до 15 Мбит/с по существующей медной низко-категорийной кабельной проводке.

В отличие от большинства DSL решений основанных на транспорте ATM, в технологии EoVDSL кадры Ethernet передаются на физический уровень без промежуточного инкапсулирования в ячейки АТМ.

К слабым сторонам технологии следует отнести ограниченные возможности по увеличению как скорости доступа, так и расстояния, что значительно сужает область применения этой технологии на абонентской проводке вне зданий (например, между офисом и узлом оператора связи).

Ethernet точка-точка по оптике

Описание технологии и архитектура доступа

EFMF определяет физический уровень для транспорта кадров Ethernet точка-точка на скоростях 100 Мбит/с и 1 Гбит/с и на расстояния до 10 км по одномодовому оптическому волокну. Специфицированы интерфейсы 100 и 1000 Мбит/с работающие как по двум волокнам, так и по одному волокну. В последнем случае данные вниз и вверх по потоку передаются на разных не перекрывающихся длинах волн.

Применяемое оборудование

На рисунке представлена одна из возможных схем применения топологии EFMF.

Рис. 1. Архитектура первой мили для Ethernet P2P по оптичесому волокну.

Преимущества этого подхода во многом связаны с преимуществом использования оптического волокна и возможностями масштабирования сети доступа.

Для IEEE 802.3ah EPON определены протокол Multi-Point Control Protocol (MPCP), механизм Point-to-Point Emulation (P2PE), а также две длины волны 1490/1310-нм, соответственно для нисходящего и восходящего потоков. На рисунке приведена архитектура первой мили в EPON.

Рис. 2. Архитектура первой мили для Ethernet P2MP (EPON) по оптическому волокну.

В сети EPON определены устройства двух типов: оптический линейный терминал OLT (optical line terminal) на стороне оператора связи и оптическое сетевое устройство ONU (optical network unit) на территории абонента. Все ONU подключаются к одному OLT по совместно используемой сети EPON, в которой по протоколу MPCP формируются логические каналы к каждому из абонентов. В процессе регистрации в сети EPON абонент получает долю общей полосы пропускания и идентификатор логической линии связи Logical Link ID, согласно которому проводится распределение кадров по абонентам.

Данные от OLT к абоненту передаются как широковещательные кадры и каждый ONU сбрасывает все кадры, кроме содержащих его собственный Logical Link ID в преамбуле.

Данные от абонента к OLT передаются с применением протокола TDMA, когда только одно ONU передает в заданный квант времени. ONU предоставляет пользователю интнрфейсы 10/100 Мбит/с Ethernet для данных и видео трафика поверх IP и аналоговые или цифровые ISDN BRI/PRI интерфейсы для подключения голосовых терминалов или учережденческих телефонных станций. В зависимости от коэффициента разделения (split ratio), EPON может поддерживать скорость к абоненту до 30 Мбит/с и при этом предлагает множество экономических преимуществ.

Так OLT поддерживает от 16 до 32 абонентов на порт, за счет применения пасивных оптических сплиттеров, минимизируя количество оптического волокна и количество трансиверов на центральном узле. Таким образом уменьшается стоимость кабельной инфраструктуры и устраняется необходимость обслуживания оборудования распределительной сети (т.к. оно пассивное). С учетом экономии затрат на оптический кабель EPON имеет меньшую стоимость, чем Ethernet поверх P2P, хотя проигрывает последней как в абсолютной скорости доступа, так и относительной, т.е. скорости доступа предосталяемая за денежную еденицу. Однако в долгосрочной перспективе более высокая стоимость обслуживания EPON, связанная со сложностью самой технологии, а следовательно сложностью диагностики и устранения неполадок может свести на нет экономию на этапе развертывания системы.

Эксплуатация, Администрирование и Обслуживание (OA&M) Ethernet доступа

Обычные сети Ethernet не имеют средств эксплуатации, администрирования и обслуживания (OAM), но использование этой технологии в сетях доступа требует механизмов управления хотя бы в том объеме, в котором они присутствуют в SDH или ATM. Разумеется, в сетях Ethernet широко применяется протокол управления SNMP, но он не обеспечивает эксплуатационных возможностей операторского класса для абонентской сети, хотя прекрасно подходит для сетей локальных. Основные недостатки SNMP: отсутствие какой-либо связи с устройством при потере соединения по протоколу IP и обязательное назначение IP-адреса любому устройству, к которому предполагается подключиться. Поэтому в стандарте IEEE 802.3ah определены функции OAM операторского класса, кстати впервые за всю историю развития Ethernet.

Функции OAM предполагают решение трех задач

мониторинг пропускной способности линии связи (Link performance monitoring);
обнаружение неполадок и аварийная сигнализация (Fault detection and fault signaling);
кольцевое тестирование (Loopback testing).

Реализация функций OAM производится специальным протоколом на втором уровне модели OSI, который во многом копирует SNMP, но на более низком уровне объектной модели.

Читайте также: