G.8031协议学习报告
严国涛 2009.8.20
1.简介
G.8031是ITU-T对基于VLAN的以太网技术定义的线性保护倒换标准。在保护切换机制中，对工作资源都分配相应的保护资源，如路径和带宽等。相对于IEEE定义的生成树保护技术，G.8031定义的保护技术简单快速，以一种可预测的方式实现网络资源切换，更易于运营商有效地规划网络及明了网络的活动状态，实现电信级的运营。
协议定义了线性1+1保护和线性1:1保护2种保护倒换方式。1+1保护支持单向和双向倒换，1:1保护只支持双向倒换。
线性1+1保护倒换：每个工作传输实体分配一个保护传输实体。在保护域内，源端在工作和保护资源实体都传输流量，而在宿端选择其中一个实体接收流量。双向需要APS协议协商选择器，以便2个方向使用相同的实体。而单向不需要协商。
线性1:1保护倒换：每个工作传输实体分配一个保护传输实体。与1+1保护不同的是，流量只在工作实体和保护实体中的一个实体进行传输，需要APS协议协商，以便源端和宿端选择同一个实体。
2. 家长对老师的评价故障检测
当检测到传输实体（工作和保护）发生故障时，将会进行保护倒换。传输实体的有OK，SF(signal fail)，SD(signal degrade)。
平台实现时，基于MEP和端口检测故障：
1） 基于MEP来检测故障，通过CCM报文实现；
2） 基于端口Link状态来检测故障，能够快速获知链路故障达到快速倒换的目的。
3.保护组命令
3.1 端到端命令和状态
Lockout of protection：禁止保护组，禁止工作信息从保护实体接收；
Force switch normal traffic signaltoprotection：强制从保护实体接收数据，对故障响应；
Manual switch normal traffic signaltoprotection：在工作和保护实体正常情况下，强制从保护实体接收，对故障不响应；
Waittorestore normal traffic signal：延迟恢复信号，工作于revertive 模式下；
Exerci signal：测试APS协议运行是否正常；
Donotrevert normal traffic signal：维持来自于保护实体的通信，工作于non-revertive模式下；
No request：不存在本地保护倒换请求的状态；
Clear：清除近端节点的以上所有命令。
3.2本地命令（不传送至远端）
Freeze（冻结保护组。解冻之前，本端命令无效；链路变化和APS信息全部被忽略；解冻后，节点状态根据当前条件和收到的APS重新计算）；
Clear freeze；
Lockout normal traffic signal from protection（避免从保护实体接收正常数据）；
Clear lockout normal traffic signal from protection 。
4. 线性保护倒换体系结构
4.1简述
保护倒换触发条件如下：
1.操作人员空控制，如Force Switch和Manual Switch命令，当该命令比其他本地命令优先级高时生效。
2.SF信号在活动的传输实体声明，且未在备份传输实体备份。
3.接收到得APS消息请求倒换，并比其他本地请求优先级高。
由于保护倒换机制需要监测工作传输实体和保护传输实体，必须激活MEP，通过交换C
CM报文实现（参见Y.1731）。
图1 以太网线性保护中的MEP
在非1+1单向保护倒换中，倒换过程还需要APS协议与另一端进行协商。APS报文和CCM报文一样，在保护传输实体的MEP对之间进行交互，不同的是，APS协议报文不能在工作实体中进行传输。
4.2 1+1双向保护倒换
图2为1+1双向线性保护倒换体系结构。源端从工作传输实体和保护传输实体均转发流量，但是宿端只从工作传输实体接收流量。图2所示为工作传输实体产生SF消息，导致保护倒换。注意，对于1+1双向线性保护不需要APS协议参与，应为即使是单向故障，两个方向都应该倒换。行为习惯的养成
图2双向线性保护倒换体系结构
图3双向线性保护倒换体系结构—工作实体故障怎么画医生
4.3 1+1单向保护倒换
图4为1+1单向保护倒换体系结构。源端从工作传输实体和保护传输实体均转发流量，但是宿端只从工作传输实体接收流量。图5所示为工作传输实体由西向东方向上发出SF信号，导致保护倒换。由东向西的正常流量仍然从工作实体接收。在单向保护倒换中，每个方向上的倒换是独立的。宿端选择器基于本地信息进行选择从工作实体还是保护实体接收流量。所以不需要APS协议进行协商。
图6所示为为工作传输实体由西向东方向和保护传输实体由东向西方向均发生故障。单向保护可以对这种情况进行保护，而双向保护无法对此进行保护
图4 1+1单向保护倒换体系结构
图5 工作实体由西向东故障
图6 两个方向均发生故障
4.4 1:1双向线性保护倒换体系结构
图7为1:1线性保护倒换体系结构，流量由工作传输实体发出。
图8所示为工作传输实体发生故障导致线性保护倒换。在源端，流量由保护传输实体转发，在宿端，从保护传输实体接收流量。在保护倒换过程中，在两端的桥接和选择器可能会有短暂的不匹配，但是不会出现连接错误。
图7为1:1线性保护倒换体系结构
图8 1:1线性保护倒换体系结构—工作传输实体发生故障
5. APS协议
G.8031协议报文(APS报文)是CFM报文的一种子类型，只在保护实体上传输，便于两端的状态协商。报文格式如下:
5.1 APS帧结构
图 9 APS帧结构
图9为APS帧结构。APS协议报文为以太网OAM协议帧，在定义在ITU-T Rec.Y.1731。各字段如下
– Version: 0x00
– OpCode: 0x27
– Flags: 0x00
– END TLV: 0x00
G.8031定义四字节携带APS特定信息，如图10所示。
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Request/
State | Prot. Type | Requested Signal | Bridged Signal | Rerved |
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图10 APS特定信息结构
