电信级以太网Y.1731的OAM模块的设计与实现

作     者：余张军 

作者单位：武汉邮电科学研究院 

学位级别：硕士

导师姓名：沈琼霞

授予年度：2015年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：电信级以太网 OAM Y.1731 硬件辅助FPGA 

摘      要：以太网技术自发明以来,已有接近40年历史,但由于其简单性、低成本、高扩展性以及对突发流量有很好的支持,仍旧焕发着生机。近年来,以太网服务需求爆炸性增长,使得网络运营商、设备制造商以及标准化组织致力于将这一技术向城域网和广域网扩展[1]。以太网最初是为局域网开发设计的,因为其小规模的网络以及链路长度短,所以一开始以太网设计没有建立管理和维护的机制。而相对于局域网,城域网和广域网在链路长度和网络规模上都迅速扩大,由于缺少有效管理维护机制,传统城域网和广域网应用以太网技术受到很大的局限。为了解决这一问题,标准组织如IEEE和ITU-T大力推动OAM（Operation,Administration,Maintenance）[2]机制的标准化工作。IEEE提出了dot1ag协议,主要涵盖了连通性故障管理,而ITU-T提出的Y.1731协议内容上涵盖了连通性故障管理和性能监控两个功能模块,是现有电信级以太网OAM标准协议中最全面的一个协议。本课题是基于某通信公司的开发项目[3]“电信级以太网OAM中Y.1731协议发展而来。作者参与了该项目开发的整个过程,从项目总体结构和模块外部设计、撰写详细设计文档、部分模块代码的编写、外围的CLI和MIB代码的编写到系统测试文档的编写。通过参与项目的研发,作者对整个协议进行了深入的研究,在公司二层交换终端设备上,完成了电信级Y.1731协议模块的设计、实现、测试以及维护。论文首先分析了以太网OAM协议研究背景以及国内外发展现状,主要分析各个标准组织对以太网OAM机制的完善以及标准制定情况。其次重点分析Y.1731协议技术相关理论、关键技术、各个单元模块的报文格式以及Y.1731协议各个报文转发流程,然后研究了Y.1731协议性能监控实现的时候遇到的困难及难点,并提出一个可靠的解决方案（硬件辅助FPGA）。最后对实现的模块按照设计的测试场景进行性能测试并对测试结果进行分析。