基于分布式三層交換機(jī)的以太網(wǎng)OAM技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、以太網(wǎng)最初為局域網(wǎng)而設(shè)計(jì)，已具備較高的可靠性和穩(wěn)定性，因此在設(shè)計(jì)以太網(wǎng)之初并未建立操作、管理和維護(hù)(Operation、Administration and Maintenanee，OAM)機(jī)制。城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和鏈路長(zhǎng)度上都迅速擴(kuò)大，需要不同的運(yùn)營(yíng)商共同協(xié)作來提供端到端的客戶業(yè)務(wù)，對(duì)以太網(wǎng)的安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等提出了很多要求。由于缺乏有效的管理維護(hù)機(jī)制，因此OAM技術(shù)已成為以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的嚴(yán)重障礙。分布式

2、三層交換機(jī)由于高轉(zhuǎn)發(fā)速率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在企業(yè)網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)商中得到廣泛的使用，因此在分布式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)OAM技術(shù)是目前的研究熱點(diǎn)。
　　本課題在某通信公司的開發(fā)項(xiàng)目“IEEE802.1ag協(xié)議實(shí)現(xiàn)”基礎(chǔ)上開展。本文作者參與該項(xiàng)目研發(fā)的整個(gè)過程，從需求分析、概要設(shè)計(jì)、代碼編寫、單元測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試到項(xiàng)目驗(yàn)收。
　　本文通過分析以太網(wǎng)二層、三層交換技術(shù)，三層交換機(jī)與邊緣路由器的差異，分布式轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)相對(duì)于集中式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，以及基于

3、IEEE802.1ag CFD(Connectivity FaultDetect，CFD)協(xié)議的以太網(wǎng)OAM技術(shù)特點(diǎn)，闡明了基于分布式三層轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)OAM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)?；诜植际饺龑愚D(zhuǎn)發(fā)交換系統(tǒng)，提出了一種利用三層ASIC(Application Specific Integrated Circuit)轉(zhuǎn)發(fā)芯片和通用CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和處理CFD協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文的方案。在某通信公司設(shè)備上，將該方案進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，該方案具有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)效率高

4、，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
　　首先，介紹以太網(wǎng)OAM技術(shù)的發(fā)展背景以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定，并以IEEE802.1ag連通性錯(cuò)誤檢測(cè)協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行研究。其次，介紹了分布式交換機(jī)的硬件架構(gòu)和軟件架構(gòu)，確立了設(shè)計(jì)的理論依據(jù)和開發(fā)環(huán)境。再次，以IEEE802.1agCFD協(xié)議為基礎(chǔ)，分析了以太網(wǎng)OAM技術(shù)的基本概念、協(xié)議功能、報(bào)文格式。然后，通過分析分布式三層轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)與傳統(tǒng)集中式二層交換轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的原理差異，闡明了在分布式三層轉(zhuǎn)發(fā)