CN103825776A - Oam发包自动化检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OAM发包自动化检测装置及方法，涉及通信领域，该方法包括以下步骤：设置包过滤保存模块的过滤规则，通过控制接口设置检测数据库的内容，设置脉冲产生计数器的时间精度、计数器阈值，设置包读取统计模块保存的OAM包的长度范围；脉冲产生计数器产生的脉冲信号为1时，包读取统计模块读取包过滤保存模块保存的OAM包的个数，启动超时扫描过程；如果包接收扫描过程没有启动、且TotalReadPktCnt的值不等于TotalRxPktCnt，则启动包接收扫描过程。本发明能够自动比对几千个OAM会话以最小发送周期向其他设备发送的OAM包的内容和发送周期。

Description

OAM发包自动化检测装置及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体是涉及一种OAM发包自动化检测装置及方法。

背景技术

包交换芯片具有完善的OAM（Operation Administration andMaintenance，运营、管理、维护）机制，存在以下几种针对不同应用场景的OAM：以太网业务OAM、用于IP（Internet Protocol，互联网协议）业务和传统MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）网络的BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）、用于MPLS-TP（MPLS-Transport Profile，面向传送的多协议标签交换）网络的OAM。他们都定义了连通性检查功能，使用的是CCM（Continuity Check Message，连通性检查信息）或BFD。

CCM定义了7种发送周期：3.33ms、10ms、100ms、1s、10s、1min和10min，不同的发送周期用于不同的监测需求，例如：3.33ms一般用于保护倒换，100ms一般用于性能检测，1s一般用于差错管理。BFD的发送周期为微秒级，周期可以任意，且可以在发送过程中协商并修改发送周期；BFD可用于保护倒换，一般需要满足最小3.33ms的发送周期要求。目前包交换芯片需要支持的OAM session（会话）一般为几千条，为减轻CPU（Central Processing Unit，中央处理器）的负担，一般使用芯片实现OAM的发包功能。

包交换芯片运作以后，几千个会话可能同时向其他设备发送连通性检查OAM包。有些仪表不支持OAM功能，或者需要购买相关Licence（许可证）。如果使用仪表手工看的话，一次只能同时观察若干个会话，且无法自动比对发送周期是否与预期一致。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种OAM发包自动化检测装置及方法，能够自动比对几千个OAM会话以最小发送周期向其他设备发送的OAM包的内容和发送周期。

本发明提供一种OAM发包自动化检测装置，包括数据接口、包过滤保存模块、包读取统计模块、控制接口、定时器模块、检测数据库、扫描检测模块、结果保存模块和结果输出接口，数据接口与包过滤保存模块相连，控制接口分别与定时器模块、检测数据库相连，包过滤保存模块分别与包读取统计模块、定时器模块相连，扫描检测模块分别与定时器模块、包读取统计模块、检测数据库、结果保存模块相连，结果保存模块与结果输出接口相连，

所述数据接口，用于：获取待检测的OAM包，将待检测的OAM包发送到包过滤保存模块；

所述包过滤保存模块，用于：接收来自数据接口的待检测的OAM包，保存接收时定时器模块的时间戳值；按照CCM和BFD包的特征，对数据接口发来的待检测的OAM包进行过滤，将过滤后留下的OAM包的内容保存下来，并统计保存的OAM包的个数；

所述包读取统计模块，用于：根据扫描检测模块给出的指示，依次读取包过滤保存模块保存的OAM包的内容、包长、时间戳，OAM包的内容不包括循环冗余校验码CRC；如果OAM包的包长在指定范围内，则保存该OAM包，覆盖前一个OAM包，并给出指示到扫描检测模块；否则丢弃该OAM包，并继续读取下一个OAM包；统计包读取统计模块读取的OAM包的个数，记为读取的OAM包总数TotalReadPktCnt，并保存TotalReadPktCnt的数值；读取包过滤保存模块保存的OAM包的个数，记为保存的OAM包总数TotalRxPktCnt，并保存TotalRxPktCnt的数值；

所述定时器模块包括时间戳计数器和脉冲产生计数器，时间戳计数器和脉冲产生计数器的精度均相同，时间戳计数器，用于：记录包过滤保存模块接收数据包时的时间戳；脉冲产生计数器，用于：当脉冲产生计数器的计数累加达到控制接口发来的脉冲产生计数器的阈值时，产生一个脉冲信号，再将该脉冲信号发送到扫描检测模块；

所述控制接口，用于：获取计数器精度、脉冲产生计数器的阈值和时间戳计数器的位宽，并发送到定时器模块；获取预期收到的条目的信息和每个条目中OAM包的内容；

所述检测数据库，用于：存储每个条目的信息和该条目整个OAM包除CRC之外的内容；

每个条目包括以下信息：

Valid：指示该条目是否有效；

Type：指示该条目的类型是CCM PDU还是BFD PDU；

Length：指示该OAM包除了CRC之外的长度；

Offset：关键字在OAM包中的偏移量，CCM PDU的关键字为维护实体组标识符MEG ID，BFD PDU的关键字为本端会话鉴别符MyDiscriminator、远端会话鉴别符Your Discriminator字段；

Period：芯片发送协议数据单元PDU的实际周期，以时间戳计数器和脉冲产生计数器的计数单位为单位；

Timestamp：最后一个关键字匹配的OAM包的时间戳；

检测周期倍数DTM：BFD判断超时指示的周期倍数；

SeqNum_En：CCM PDU序列号递增使能信号；

SeqNum：如果为CCM PDU，最后一个关键字匹配的OAM包的序列号；

RxPktCnt：包内容匹配的OAM包的个数；

Data：用于存储整个OAM包除了CRC之外的内容；

所述扫描检测模块，用于：收到定时器模块中的脉冲产生计数器发来的脉冲信号时，启动包接收扫描过程和超时扫描过程，包接收扫描过程为：从包读取统计模块读取OAM包的内容、包长和时间戳，将该OAM包的内容与检测数据库中存储的包的关键字、内容逐条比较，如果包的关键字和内容匹配，则继续判断前一个与该条目内容匹配的包的时间戳间隔与周期之间的关系，并将结果发送到结果保存模块，所有条目扫完后仍没有找到与之匹配的条目，则丢弃该OAM包，最后从包读取统计模块中读取下一个包、继续包接收扫描过程；超时扫描过程为：判断某个条目是否长期没有收到OAM包，如果某个条目的Valid信号有效，如果若干个指定周期之后还没有收到关键字匹配的OAM包，则给出超时指示，并将超时指示和超时原因发送到结果保存模块；

所述结果保存模块，用于：保存扫描检查模块输入的条目编号、OAM包的内容、结果和造成该结果的原因；

所述结果输出接口，用于：输出结果保存模块的比较结果。

本发明还提供一种基于上述装置的OAM发包自动化检测方法，包括以下步骤：

A、设置包过滤保存模块的过滤规则，通过控制接口设置检测数据库的内容，设置计数器的时间精度、脉冲产生计数器的阈值、时间戳计数器的位宽，设置包读取统计模块保存的OAM包的长度范围；

B、脉冲产生计数器产生的脉冲信号为1时，包读取统计模块读取包过滤保存模块保存的OAM包的个数，启动超时扫描过程；如果包接收扫描过程没有启动、且TotalReadPktCnt的值不等于TotalRxPktCnt，则启动包接收扫描过程。

在上述技术方案的基础上，所述包接收扫描过程包括以下步骤：

步骤101、如果TotalReadPktCnt的值不等于TotalRxPktCnt，扫描检测模块指示包读取统计模块读取OAM包，并依据包读取统计模块给出的指示从包读取统计模块读取当前OAM包的内容、包长和时间戳，并选择从第一个条目开始查询，转到步骤102；如果TotalReadPktCnt的值等于TotalRxPktCnt，则停止扫描过程；

步骤102、查看当前条目的Valid信号是否有效，如果有效，则转到步骤103；否则，读取下一个条目，继续执行步骤102；

步骤103、查看从包读取统计模块读取的数据包长度和对应条目存储的数据包长度是否一致，如果一致，则转到步骤104；否则，读取下一个条目，返回步骤102；

步骤104、如果Type指示为CCM PDU，则依据Offset分别从当前包和存储的包中读取MEG ID的值比较，如果一致，则转到步骤105；否则，读取下一个条目，返回步骤102；如果Type指示为BFDPDU，则依据Offset分别从当前包和存储的包中读取My Discriminator和Your Discriminator的值比较，如果一致，则转到步骤105；否则，读取下一个条目，返回步骤102；

步骤105、将当前包的内容与条目中存储的包的内容整包进行比较，如果一致，则转到步骤106；否则，保存该条目的编号、包的内容不匹配指示和当前包的内容，并发送到结果保存模块，最后将条目中存储的时间戳替换为当前包的时间戳，如果序列号SeqNum_En使能，将条目中存储的序列号SeqNum替换为当前包的序列号SeqNum；转到步骤107；

步骤106、条目中的TotalRxPktCnt自加1，读取当前包对应的时间戳和条目中存储的时间戳，使用当前包对应的时间戳减去条目中存储的时间戳；当条目存储的为CCM PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*1.25或小于period*0.75，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示、当前包的内容、时间戳和条目中存储的时间戳到结果保存模块；当条目存储的为BFD PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period或小于period*0.75，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示、当前包的内容、时间戳和条目中存储的时间戳到结果保存模块；最后将条目中存储的时间戳替换为当前包的时间戳，如果序列号SeqNum_En使能，将条目中存储的序列号SeqNum替换为当前包的序列号SeqNum；

步骤107、如果读取的条目为最后一个条目，判断完最后一个条目后，重复执行步骤101～107。

在上述技术方案的基础上，步骤105所述将当前包的内容与条目中存储的包的内容整包进行比较的过程中，CCM PDU的SeqNum_En使能时序列号递增时，确认为一致。

在上述技术方案的基础上，所述超时扫描过程包括以下步骤：

步骤201、判断仪表保存的数据包是否读取完，如果TotalReadPktCnt的数值等于TotalRxPktCnt的数值，给出无包指示，并将无包指示发送到结果保存模块；否则，读取第一个条目，转到步骤202；

步骤202、如果条目的Valid信号有效，从包读取统计模块读取的当前包的时间戳，另读取当前条目中存储的时间戳，将两个时间戳相减并判断：当条目存储的为CCM PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*3.5，保存该条目的编号，给出超时指示，并将该条目的编号和超时指示发送到结果保存模块；当条目存储的为BFDPDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*DTM，则保存该条目的编号，给出超时指示，并将该条目的编号和超时指示发送到结果保存模块；最后将条目中存储的时间戳替换为当前包对应的时间戳；

步骤203、判断当前条目是否为最后一个条目，如果是，则停止扫描；否则，读取下一个条目，重复步骤202～203。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明能够自动比对几千个OAM会话以最小发送周期向其他设备发送的OAM包的内容和发送周期。

附图说明

图1是本发明实施例中OAM发包自动化检测装置的结构框图。

图2是本发明实施例1中OAM发包自动化检测装置与外部相连的结构框图。

图3是本发明实施例2中OAM发包自动化检测装置与外部相连的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种OAM发包自动化检测装置，包括数据接口、包过滤保存模块、包读取统计模块、控制接口、定时器模块、检测数据库、扫描检测模块、结果保存模块和结果输出接口，数据接口与包过滤保存模块相连，控制接口分别与定时器模块、检测数据库相连，包过滤保存模块分别与包读取统计模块、定时器模块相连，扫描检测模块分别与定时器模块、包读取统计模块、检测数据库、结果保存模块相连，结果保存模块与结果输出接口相连，其中：

数据接口，用于：获取待检测的OAM包，将待检测的OAM包发送到包过滤保存模块；

包过滤保存模块，用于：接收来自数据接口的待检测的OAM包，保存接收时定时器模块的时间戳值，按照CCM和BFD包的特征，对数据接口发来的待检测的OAM包进行过滤，将过滤后留下的OAM包的内容保存下来，并统计保存的OAM包的个数；

包读取统计模块，用于：根据扫描检测模块给出的指示，依次读取包过滤保存模块保存的OAM包的内容、包长、时间戳，OAM包的内容不包括CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验码）；如果OAM包的包长在指定范围内，则保存该OAM包（覆盖前一个OAM包），并给出指示到扫描检测模块；否则丢弃该OAM包，并继续读取下一个OAM包；统计包读取统计模块读取的OAM包的个数，记为TotalReadPktCnt（读取的OAM包总数），并保存TotalReadPktCnt的数值；读取包过滤保存模块保存的OAM包的个数，记为TotalRxPktCnt（保存的OAM包总数），并保存TotalRxPktCnt的数值；

定时器模块包括时间戳计数器和脉冲产生计数器，时间戳计数器和脉冲产生计数器的精度均相同，时间戳计数器，用于：记录包过滤保存模块接收数据包时的时间戳；脉冲产生计数器，用于：当脉冲产生计数器的计数累加达到控制接口发来的脉冲产生计数器的阈值时，产生一个脉冲信号，再将该脉冲信号发送到扫描检测模块；

控制接口，用于：获取计数器精度、脉冲产生计数器的阈值和时间戳计数器的位宽，并发送到定时器模块；获取预期收到的条目的信息和每个条目中OAM包的内容；

检测数据库，用于：存储每个条目的信息和该条目整个OAM包除CRC之外的内容；

每个条目包括以下信息：

Valid：指示该条目是否有效；

Type：指示该条目的类型是CCM PDU还是BFD PDU；

Length：指示该OAM包除了CRC之外的长度；

Offset：关键字在OAM包中的偏移量，CCM PDU的关键字为MEG（Maintenance Entity Group，维护实体组）ID（Identifier标识符），BFD PDU的关键字为My Discriminator（本端会话鉴别符）、YourDiscriminator（远端会话鉴别符）字段；

Period：芯片发送PDU（Protocol Data Unit，协议数据单元）的实际周期，以时间戳计数器和脉冲产生计数器的计数单位为单位；

Timestamp：最后一个关键字匹配的OAM包的时间戳；

DTM（Detection Time Multiplier，检测周期倍数）：BFD判断超时指示的周期倍数；

SeqNum_En：CCM PDU序列号递增使能信号；

SeqNum：如果为CCM PDU，最后一个关键字匹配的OAM包的序列号；

RxPktCnt：包内容匹配的OAM包的个数；

Data：用于存储整个OAM包除了CRC之外的内容；

扫描检测模块，用于：收到定时器模块中的脉冲产生计数器发来的脉冲信号时，启动包接收扫描过程和超时扫描过程，包接收扫描过程为：从包读取统计模块读取OAM包的内容、包长和时间戳，将该OAM包的内容与检测数据库中存储的包的关键字、内容逐条比较，如果包的关键字和内容匹配，则继续判断前一个与该条目内容匹配的包的时间戳间隔与周期之间的关系，并将结果发送到结果保存模块，所有条目扫完后仍没有找到与之匹配的条目，则丢弃该OAM包，最后从包读取统计模块中读取下一个包、继续包接收扫描过程；超时扫描过程为：判断某个条目是否长期没有收到OAM包，如果某个条目的Valid信号有效，如果若干个指定周期之后还没有收到关键字匹配的OAM包，则给出超时指示，并将超时指示和超时原因发送到结果保存模块；

结果保存模块，用于：保存扫描检查模块输入的条目编号、OAM包的内容、结果和造成该结果的原因；

结果输出接口，用于：输出结果保存模块的比较结果。

本发明还提供了一种基于上述装置的OAM发包自动化检测方法，包括以下步骤：

A、设置包过滤保存模块的过滤规则，通过控制接口设置检测数据库的内容，设置计数器的时间精度、脉冲产生计数器的阈值、时间戳计数器的位宽，设置包读取统计模块保存的OAM包的长度范围；

B、脉冲产生计数器产生的脉冲信号为1时，包读取统计模块读取包过滤保存模块保存的OAM包的个数，启动超时扫描过程；如果包接收扫描过程没有启动、且TotalReadPktCnt的值不等于TotalRxPktCnt，则启动包接收扫描过程。

包接收扫描过程包括以下步骤：

步骤101、如果TotalReadPktCnt的值不等于TotalRxPktCnt，扫描检测模块指示包读取统计模块读取OAM包，并依据包读取统计模块给出的指示从包读取统计模块读取当前OAM包的内容、包长和时间戳，并选择从第一个条目开始查询，转到步骤102；如果TotalReadPktCnt的值等于TotalRxPktCnt，则停止扫描过程；

步骤102、查看当前条目的Valid信号是否有效，如果有效，则转到步骤103；否则，读取下一个条目，继续执行步骤102；

步骤103、查看从包读取统计模块读取的数据包长度和对应条目存储的数据包长度是否一致，如果一致，则转到步骤104；否则，读取下一个条目，返回步骤102；

步骤104、如果Type指示为CCM PDU，则依据Offset分别从当前包和存储的包中读取MEG ID的值比较，如果一致，则转到步骤105；否则，读取下一个条目，返回步骤102；如果Type指示为BFDPDU，则依据Offset分别从当前包和存储的包中读取My Discriminator和Your Discriminator的值比较，如果一致，则转到步骤105；否则，读取下一个条目，返回步骤102；

步骤105、将当前包的内容与条目中存储的包的内容整包进行比较，如果一致（CCM PDU的SeqNum_En使能时序列号递增时，确认为一致），则转到步骤106；否则保存该条目的编号、包的内容不匹配指示和当前包的内容，并发送到结果保存模块，最后将条目中存储的时间戳替换为当前包的时间戳，如果序列号SeqNum_En使能，将条目中存储的序列号SeqNum替换为当前包的序列号SeqNum；再转到步骤107；

步骤106、条目中的TotalRxPktCnt自加1，读取当前包对应的时间戳和条目中存储的时间戳，使用当前包对应的时间戳减去条目中存储的时间戳；当条目存储的为CCM PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*1.25或小于period*0.75，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示、当前包的内容、时间戳和条目中存储的时间戳到结果保存模块；当条目存储的为BFD PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period或小于period*0.75，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示、当前包的内容、时间戳和条目中存储的时间戳到结果保存模块；最后将条目中存储的时间戳替换为当前包的时间戳，如果序列号SeqNum_En使能，将条目中存储的序列号SeqNum替换为当前包的序列号SeqNum；

步骤107、如果读取的条目为最后一个条目，判断完最后一个条目后，重复执行步骤101～107。

超时扫描过程包括以下步骤：

步骤201、判断仪表保存的数据包是否读取完，如果TotalReadPktCnt的数值等于TotalRxPktCnt的数值，给出无包指示，并将无包指示发送到结果保存模块；否则，读取第一个条目，转到步骤202；

步骤202、如果条目的Valid信号有效，从包读取统计模块读取的当前包的时间戳，另读取当前条目中存储的时间戳，将两个时间戳相减并判断：当条目存储的为CCM PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*3.5，保存该条目的编号，给出超时指示，并将该条目的编号和超时指示发送到结果保存模块；当条目存储的为BFDPDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*DTM，则保存该条目的编号，给出超时指示，并将该条目的编号和超时指示发送到结果保存模块；最后将条目中存储的时间戳替换为当前包对应的时间戳；

步骤203、判断当前条目是否为最后一个条目，如果是，则停止扫描；否则，读取下一个条目，重复步骤202～203。

下面通过2个具体实施例对本发明的装置和方法进行详细说明。

实施例1

参见图2所示，OAM发包自动化检测装置分别与CPU、集成OAM功能的包交换芯片相连。CPU配置包交换芯片的功能，同时将与OAM主动发包相关的配置下发到OAM发包自动化检测装置中，配置可以实时更新。因为数据接口只能与芯片的某个端口相连，所以只能逐个端口测试，只将发送到某个端口的session的vaild信号置为有效。设置定时器模块的精度为100us，该精度可以使用计数器实现，该计数器的阈值由CPU根据定时器模块的精度设置。设置产生脉冲的计数器阈值为116，也就是11.6ms，以CCM的3.5倍3.33ms为基准计算得到，使用32比特的时间戳计数器。

集成OAM功能的包交换芯片支持OAM包的接收处理和主动发送。假设包交换芯片主动发送的OAM封装情况如下：

（1）只支持Ethernet II封装，支持最多带2个VLAN（Virtual LocalArea Network，虚拟局域网）；

（2）支持最多带三个标签（Gal（Generic Associated ChannelLabel，通用关联通道标签）除外）；

（3）IPv4（IP Version4，互联网协议版本4）不支持带option字段，IPv6（IP Version6，互联网协议版本6）不支持带扩展字段；

（4）CCM只支持带port TLV（Type Length Value，类型、长度、域值）、interface TLV和End TLV，BFD不支持带认证字段。

VPLS（Virtual Private Local Area Network Service，虚拟专用局域网业务）封装的以太网OAM长度最长，其长度为143字节；基于BFD扩展的MPLS_TP OAM中的section OAM长度最短，其长度为50字节，考虑到以太网的最小帧长为64字节，将不足64字节的包填充到64字节，保存的data不包含CRC则为60字节。

OAM发包自动化检测装置中的包过滤保存模块提取来自包交换芯片的数据包长度，保存60字节～143字节的包。包读取统计模块根据OAM包和BFD包的具体长度为某些特定值这个特点，将包过滤保存模块提取的包进一步过滤，读取的包的长度范围为：60字节至92字节内减去46字节后除以4余数为0的包，以及92字节至143字节内减去92后除以4余数不为3的包，过滤后的包不保存CRC部分内容。

下面举例说明扫描检测过程。

如果CPU在包交换芯片上和检测数据库中配置如下2000条session：

端口0上配置100条以太网业务OAM Session，VLAN为VLAN0～VLAN99；

端口1上配置100条VPLS封装的以太网OAM session，VLAN为VLAN100～VLAN199；

端口2上配置200条基于BFD扩展的MPLS_TP OAM session，标签为label0～label199；

端口3上配置300条基于Y.1731扩展的MPLS_TP OAM session，标签为label200～label499；

端口4上配置100条ipv4的单跳BFD，目的IP为IPv4da0～IPv4da99；

端口5上配置300条ipv4的多跳BFD，目的IP为IPv4da100～IPv4da199；

端口6上配置50条ipv6的单跳BFD，目的IP为IPv6da0～IPv6da99；

端口7上配置50条ipv6的多跳BFD，目的IP为IPv6da100～IPv6da199；

端口8上配置600条MPLS LSP BFD，标签为label500～label1099；

端口9上配置200条MPLS PW BFD，标签为label1100～label1299。

以端口0的以太网OAM为例，设置检测数据库的条目0～条目99，条目0～99的valid信号有效、Type为CCM PDU。以条目0为例，说明其他配置参数和检测过程。设条目0带一个VLAN，VLAN ID的值为123，MEG ID的值为123456789，mepid（maintenance associationend point identifier：维护实体端点鉴别符）的值为567，序列号SeqNum_En使能、周期为3.33ms，RDI（Remote Defect Indication，远端缺陷指示）为0，只带END（终了）TLV（Type、Length、Value，类型、长度、值），那么长度Length的值为93、offset的值为29（目的MAC（Mdium Access Control，媒质接入控制层）地址的offset为1）、周期Period为33、时间戳Timestamp为0，序列号的值为888。

芯片开始发包后，11.6ms后启动包接收扫描过程和超时扫描过程，为避免两个扫描过程读写检测数据库的冲突，可以将超时扫描过程和接收扫描过程读写检测数据库的操作合并处理。超时扫描等待接收扫描扫完所有条目从第一个条目开始扫描时启动。如果脉冲信号为1后且检测数据库的条目编号为1时判断超时扫描过程，结果一起输出到结果保存模块。

下面针对条目1，说明读取一些包后的判断处理过程。

第1个包：包长为111的以太网OAM包；

第2个包：包长为93，MEG ID为987654321的包；

第3个包：包长为93，MEG ID为123456789的包，序列号为888，mepid不为567，包携带的时间戳为30；

……包长或MEG ID不匹配的包；

第100个包：包长为93，MEG ID为123456789的包，序列号为889，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为33；

……包长或MEG ID不匹配的包；

第220个包：包长为93，MEG ID为123456789的包，序列号为890，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为109；

……包长或MEG ID不匹配的包；

第800个包：包长为93，MEG ID为123456789的包，序列号为986，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为330；

……包长或MEG ID不匹配的包；

第900个包：包长为93，MEG ID为123456789的包，，序列号为987，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为360。

第1个包长不符合，会继续匹配下面的条目。第2个包MEG ID不匹配，会继续匹配下面的条目。第3个包MEG ID匹配，但是mepid不匹配，保存该条目的编号、包的内容不匹配指示、第3个包的内容、时间戳，并更新时间戳值和序列号的值。第100个包的内容匹配，第一个匹配的包，不比较时间戳间隔，RxPktCnt自加1，并更新时间戳值和序列号的值。第220个包的内容匹配，RxPktCnt自加1，但是包间隔大于周期的1.25倍，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示，第220个包的内容、时间戳和当前条目中存储的时间戳，并更新时间戳值和序列号的值。在判断第220个包和第800个包中间会启动超时扫描过程，条目1超时，保存该条目的编号和超时指示。第800个包MEG ID匹配，但是序列号不匹配，保存该条目的编号，包的内容不匹配指示，第800个包的内容，并更新时间戳值和序列号的值。第900个包的内容匹配，包间隔也符合要求，RxPktCnt自加1，并更新时间戳值和序列号的值。

上述MEG ID比较或整包的内容比较，可以以2个字节为单位循环比较。

实施例2

参见图3所示，OAM发包自动化检测装置的包过滤保存模块使用仪表实现，OAM发包自动化检测装置分别与CPU、集成OAM功能的包交换芯片相连。CPU配置包交换芯片的功能，同时将与OAM主动发包相关的配置下发到OAM发包自动化检测装置中，配置可以实时更新。因为数据接口只能与芯片的某个端口相连，所以只能逐个端口测试，只将发送到某个端口的session的Vaild信号置为有效。设置脉冲产生模块的精度为100us，该精度可以使用寄存器实现，该寄存器由网管置1，OAM发包自动化检测装置清零，当该寄存器为1时，计数器自加1。设置计数器阈值为116，也就是11.6ms，以CCM的3.5倍3.33ms为基准计算得到。时间戳计数器的计数器位宽为32比特。

集成OAM功能的包交换芯片支持OAM包的接收处理和主动发送。假设包交换芯片主动发送的OAM封装情况如下：

（1）只支持Ethernet II封装，支持最多带2个VLAN（Virtual LocalArea Network，虚拟局域网）；

（2）支持最多带三个标签（Gal（Generic Associated ChannelLabel，通用关联通道标签）除外）；

（3）IPv4（IP Version4，互联网协议版本4）不支持带option字段，IPv6（（IP Version4，互联网协议版本6））不支持带扩展字段；

（4）CCM只支持带port TLV（Type Length Value，类型、长度、域值）、interface TLV和End TLV，BFD不支持带认证字段。

VPLS（Virtual Private Local Area Network Service，虚拟专用局域网业务）封装的以太网OAM长度最长，其长度为143字节；基于BFD扩展的MPLS_TP OAM中的section OAM长度最短，其长度为50字节，考虑到以太网的最小帧长为64字节，将不足64字节的包填充到64字节，保存的data不包含CRC则为60字节。

如果仪表使用的是Spirent TestCenter4.20，它的时间精度为ns。设置仪表的过滤规则：根据实际情况，过滤掉大于143字节和小于60字节长度的包，或者过滤带Spirent TestCenter4.20自带签名域信息的包。通过抓包保存过滤后的包，并通过相关API命令或者相关软件（如wireshark）获得包的内容、包长和接收该包时的时间戳。

设置包读取统计模块保存的时间戳精度为100us，那么它保存的时间戳为获得的时间戳的值除以100000。设置包读取统计模块中包的长度范围为：60字节至92字节内减去60字节后除以4余数为0的包，以及92字节至143字节内减去92后除以4余数不为3的包，过滤后的包不保存CRC部分内容。

下面举例说明检测扫描过程。

如果CPU在包交换芯片上和检测数据库中配置如下2000条session：

端口0上配置100条以太网业务OAM Session，VLAN为VLAN0～VLAN99；

端口1上配置100条VPLS封装的以太网OAM session，VLAN为VLAN100～VLAN199；

端口2上配置200条基于BFD扩展的MPLS_TP OAM session，标签为label0～label199；

端口3上配置300条基于Y.1731扩展的MPLS_TP OAM session，标签为label200～label499；

端口4上配置100条ipv4的单跳BFD，目的IP为IPv4da0～IPv4da99；

端口5上配置300条ipv4的多跳BFD，目的IP为IPv4da100～IPv4da199；

端口6上配置50条ipv6的单跳BFD，目的IP为IPv6da0～IPv6da99；

端口7上配置50条ipv6的多跳BFD，目的IP为IPv6da100～IPv6da199；

端口8上配置600条MPLS LSP BFD，标签为label500～label1099；

端口9上配置200条MPLS PW BFD，标签为label1100～label1299。

通过网管将上述配置送入OAM检查装置中的检测数据库。Spirent TestCenter4.20只能抓某一个端口的包，因此需要逐个端口测试。以端口2的基于BFD扩展的MPLS_TP OAM为例，设置检测数据库的条目200～条目399，条目200～399的valid信号有效、Type为BFD PDU。以条目200为例，说明其他配置参数和检测过程。设条目200不带VLAN，为监控LSP Label891的OAM，My Discrimination的值为300，Your Discrimination的值为600，周期为3.33ms；Diag（Diagnostic，诊断码）为0。那么长度Length的值为50，需填充0到60字节、offset的值为31（目的MAC（Mdium Access Control，媒质接入控制层）地址的offset为1）、周期Period为33、时间戳Timestamp为0。

芯片开始发包后，11.6ms后启动包接收扫描过程和超时扫描过程，为避免两个扫描过程读写检测数据库的冲突，可以将超时扫描过程和接收扫描过程读写检测数据库的操作合并处理。超时扫描等待接收扫描扫完所有条目从第一个条目开始扫描时启动。如果脉冲信号为1后且检测数据库的条目编号为1时判断超时扫描过程，结果一起输出到结果保存模块。

下面针对条目1，说明读取一些包后的判断处理过程。

第1个包：包长为72的OAM包。

第2个包：包长为60，Your Discrimination为1000的包。

第3个包：包长为60，My Discrimination的值为300，YourDiscrimination的值为600，Diag不为0，包携带的时间戳为30。

……包长或Disc不匹配的包。

第100个包：包长为60，My Discrimination的值为300，YourDiscrimination的值为600，Diag为0，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为33。

……包长或Disc不匹配的包。

第220个包：包长为60，My Discrimination的值为300，YourDiscrimination的值为600，Diag为0，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为108。

……包长或Disc不匹配的包。

第800个包：包长为60，My Discrimination的值为300，YourDiscrimination的值为600，Diag为0，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为331。

……包长或Disc不匹配的包。

第900个包：包长为60，My Discrimination的值为300，YourDiscrimination的值为600，Diag为0，包的其他内容匹配，包携带的时间戳为364。

第1个包长不符合，会继续匹配下面的条目。第2个包YourDiscrimination不匹配，会继续匹配下面的条目。第3个包MyDiscrimination和Your Discrimination匹配，但是Diag不匹配，保存该条目的编号和包的内容不匹配指示，并更新时间戳值。第100个包的内容匹配，第一个匹配的包，不比较时间戳间隔，RxPktCnt自加1，并更新时间戳值。第220个包的内容匹配，RxPktCnt自加1，并更新时间戳值，但是包间隔大于周期的1.25倍，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示，第220个包的内容、时间戳和当前条目中存储的时间戳。在判断第220个包和第800个包中间会启动超时扫描过程，条目1超时，保存该条目的编号和超时指示。第800个包MyDiscrimination和Your Discrimination匹配，RxPktCnt自加1，并更新时间戳值，继续判断发送间隔是否匹配，但是包间隔大于周期的1.25倍，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示，第800个包的内容、时间戳和和当前条目中存储的时间戳。第900个包的内容匹配，包间隔也符合要求，RxPktCnt自加1，并更新时间戳值。

上述Discrimination比较或整包的内容比较，可以以2个字节为单位进行循环比较。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种OAM发包自动化检测装置，包括数据接口、包过滤保存模块、包读取统计模块、控制接口、定时器模块、检测数据库、扫描检测模块、结果保存模块和结果输出接口，数据接口与包过滤保存模块相连，控制接口分别与定时器模块、检测数据库相连，包过滤保存模块分别与包读取统计模块、定时器模块相连，扫描检测模块分别与定时器模块、包读取统计模块、检测数据库、结果保存模块相连，结果保存模块与结果输出接口相连，其特征在于：

所述数据接口，用于：获取待检测的OAM包，将待检测的OAM包发送到包过滤保存模块；

所述包过滤保存模块，用于：接收来自数据接口的待检测的OAM包，保存接收时定时器模块的时间戳值；按照CCM和BFD包的特征，对数据接口发来的待检测的OAM包进行过滤，将过滤后留下的OAM包的内容保存下来，并统计保存的OAM包的个数；

所述包读取统计模块，用于：根据扫描检测模块给出的指示，依次读取包过滤保存模块保存的OAM包的内容、包长、时间戳，OAM包的内容不包括循环冗余校验码CRC；如果OAM包的包长在指定范围内，则保存该OAM包，覆盖前一个OAM包，并给出指示到扫描检测模块；否则丢弃该OAM包，并继续读取下一个OAM包；统计包读取统计模块读取的OAM包的个数，记为读取的OAM包总数TotalReadPktCnt，并保存TotalReadPktCnt的数值；读取包过滤保存模块保存的OAM包的个数，记为保存的OAM包总数TotalRxPktCnt，并保存TotalRxPktCnt的数值；

所述定时器模块包括时间戳计数器和脉冲产生计数器，时间戳计数器和脉冲产生计数器的精度均相同，时间戳计数器，用于：记录包过滤保存模块接收数据包时的时间戳；脉冲产生计数器，用于：当脉冲产生计数器的计数累加达到控制接口发来的脉冲产生计数器的阈值时，产生一个脉冲信号，再将该脉冲信号发送到扫描检测模块；

所述控制接口，用于：获取计数器精度、脉冲产生计数器的阈值和时间戳计数器的位宽，并发送到定时器模块；获取预期收到的条目的信息和每个条目中OAM包的内容；

所述检测数据库，用于：存储每个条目的信息和该条目整个OAM包除CRC之外的内容；

每个条目包括以下信息：

Valid：指示该条目是否有效；

Type：指示该条目的类型是CCM PDU还是BFD PDU；

Length：指示该OAM包除了CRC之外的长度；

Offset：关键字在OAM包中的偏移量，CCM PDU的关键字为维护实体组标识符MEG ID，BFD PDU的关键字为本端会话鉴别符MyDiscriminator、远端会话鉴别符Your Discriminator字段；

Period：芯片发送协议数据单元PDU的实际周期，以时间戳计数器和脉冲产生计数器的计数单位为单位；

Timestamp：最后一个关键字匹配的OAM包的时间戳；

检测周期倍数DTM：BFD判断超时指示的周期倍数；

SeqNum_En：CCM PDU序列号递增使能信号；

SeqNum：如果为CCM PDU，最后一个关键字匹配的OAM包的序列号；

RxPktCnt：包内容匹配的OAM包的个数；

Data：用于存储整个OAM包除了CRC之外的内容；

所述扫描检测模块，用于：收到定时器模块中的脉冲产生计数器发来的脉冲信号时，启动包接收扫描过程和超时扫描过程，包接收扫描过程为：从包读取统计模块读取OAM包的内容、包长和时间戳，将该OAM包的内容与检测数据库中存储的包的关键字、内容逐条比较，如果包的关键字和内容匹配，则继续判断前一个与该条目内容匹配的包的时间戳间隔与周期之间的关系，并将结果发送到结果保存模块，所有条目扫完后仍没有找到与之匹配的条目，则丢弃该OAM包，最后从包读取统计模块中读取下一个包、继续包接收扫描过程；超时扫描过程为：判断某个条目是否长期没有收到OAM包，如果某个条目的Valid信号有效，如果若干个指定周期之后还没有收到关键字匹配的OAM包，则给出超时指示，并将超时指示和超时原因发送到结果保存模块；

所述结果保存模块，用于：保存扫描检查模块输入的条目编号、OAM包的内容、结果和造成该结果的原因；

所述结果输出接口，用于：输出结果保存模块的比较结果。

2.基于权利要求1所述装置的OAM发包自动化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、设置包过滤保存模块的过滤规则，通过控制接口设置检测数据库的内容，设置计数器的时间精度、脉冲产生计数器的阈值、时间戳计数器的位宽，设置包读取统计模块保存的OAM包的长度范围；

B、脉冲产生计数器产生的脉冲信号为1时，包读取统计模块读取包过滤保存模块保存的OAM包的个数，启动超时扫描过程；如果包接收扫描过程没有启动、且TotalReadPktCnt的值不等于TotalRxPktCnt，则启动包接收扫描过程。

3.如权利要求2所述的OAM发包自动化检测方法，其特征在于，所述包接收扫描过程包括以下步骤：

步骤101、如果TotalReadPktCnt的值不等于TotalRxPktCnt，扫描检测模块指示包读取统计模块读取OAM包，并依据包读取统计模块给出的指示从包读取统计模块读取当前OAM包的内容、包长和时间戳，并选择从第一个条目开始查询，转到步骤102；如果TotalReadPktCnt的值等于TotalRxPktCnt，则停止扫描过程；

步骤102、查看当前条目的Valid信号是否有效，如果有效，则转到步骤103；否则，读取下一个条目，继续执行步骤102；

步骤103、查看从包读取统计模块读取的数据包长度和对应条目存储的数据包长度是否一致，如果一致，则转到步骤104；否则，读取下一个条目，返回步骤102；

步骤104、如果Type指示为CCM PDU，则依据Offset分别从当前包和存储的包中读取MEG ID的值比较，如果一致，则转到步骤105；否则，读取下一个条目，返回步骤102；如果Type指示为BFDPDU，则依据Offset分别从当前包和存储的包中读取My Discriminator和Your Discriminator的值比较，如果一致，则转到步骤105；否则，读取下一个条目，返回步骤102；

步骤105、将当前包的内容与条目中存储的包的内容整包进行比较，如果一致，则转到步骤106；否则，保存该条目的编号、包的内容不匹配指示和当前包的内容，并发送到结果保存模块，最后将条目中存储的时间戳替换为当前包的时间戳，如果序列号SeqNum_En使能，将条目中存储的序列号SeqNum替换为当前包的序列号SeqNum；转到步骤107；

步骤106、条目中的TotalRxPktCnt自加1，读取当前包对应的时间戳和条目中存储的时间戳，使用当前包对应的时间戳减去条目中存储的时间戳；当条目存储的为CCM PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*1.25或小于period*0.75，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示、当前包的内容、时间戳和条目中存储的时间戳到结果保存模块；当条目存储的为BFD PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period或小于period*0.75，保存该条目的编号，发送间隔不匹配指示、当前包的内容、时间戳和条目中存储的时间戳到结果保存模块；最后将条目中存储的时间戳替换为当前包的时间戳，如果序列号SeqNum_En使能，将条目中存储的序列号SeqNum替换为当前包的序列号SeqNum；

步骤107、如果读取的条目为最后一个条目，判断完最后一个条目后，重复执行步骤101～107。

4.如权利要求3所述的OAM发包自动化检测方法，其特征在于：步骤105所述将当前包的内容与条目中存储的包的内容整包进行比较的过程中，CCM PDU的SeqNum_En使能时序列号递增时，确认为一致。

5.如权利要求2至4中任一项所述的OAM发包自动化检测方法，其特征在于，所述超时扫描过程包括以下步骤：

步骤201、判断仪表保存的数据包是否读取完，如果TotalReadPktCnt的数值等于TotalRxPktCnt的数值，给出无包指示，并将无包指示发送到结果保存模块；否则，读取第一个条目，转到步骤202；

步骤202、如果条目的Valid信号有效，从包读取统计模块读取的当前包的时间戳，另读取当前条目中存储的时间戳，将两个时间戳相减并判断：当条目存储的为CCM PDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*3.5，保存该条目的编号，给出超时指示，并将该条目的编号和超时指示发送到结果保存模块；当条目存储的为BFDPDU时，如果时间戳间隔大于该条目中的period*DTM，则保存该条目的编号，给出超时指示，并将该条目的编号和超时指示发送到结果保存模块；最后将条目中存储的时间戳替换为当前包对应的时间戳；

步骤203、判断当前条目是否为最后一个条目，如果是，则停止扫描；否则，读取下一个条目，重复步骤202～203。

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