网络操作、管理和维护(OAM)的系统和方法

摘要

本发明提供一种系统，包括：一种与数据分组网络进行电通信的处理器，所述数据分组网络包括具有第一网络节点的第一网络设备和具有第二网络节点的第二网络设备；以及其上存储有至少一个程序模块的非瞬时性存储器，包括：生成表示分组数据单元(protocol data unit，PDU)的帧，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能；将所述PDU封装在具有报头的报文；以及将所述报文从所述数据分组网络的第一网络节点传输到所述数据分组网络的第二网络节点；其中，所述PDU是一个用于跨所述第一和第二网络节点实现至少一个通用OAM(generic OAM，GOAM)功能的通用PDU(generic PDU，GPDU)，所述第一和第二网络节点运行不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层；以及所述报头包括表示所述报文中存在所述GPDU的GOAM指示信息。

权利要求

1.一种用于在数据分组网络(202)上传输表示至少一个操作、管理和维护OAM功能的报文的方法，其特征在于，包括：生成表示协议数据单元PDU的帧，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能；

将所述PDU封装在具有报头的报文中；以及

将所述报文从所述数据分组网络(202)的第一网络节点传输到所述数据分组网络(202)的第二网络节点；

其中所述PDU是一个用于在所述第一网络节点与所述第二网络节点之间实现至少一个通用OAM GOAM功能的通用PDU GPDU，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层；

所述报头包括表示所述报文中存在所述GPDU的GOAM指示信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GPDU包括与所述第一网络节点和/或所述第二网络节点的协议相关的分配地址无关的所述第一网络节点和/或所述第二网络节点的通用标识，以及与传输所述帧的通信协议无关的所述第一网络节点和/或第二网络节点的协议相关地址，中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通用标识是基于分配给不同网络节点和/或网络设备的维护点的统一通用标识方案，所述不同网络节点和/或网络设备运行至少一个不同的传输协议并且位于不同的逻辑通信层。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述GPDU包括为多个传输协议和/或多个逻辑通信层分配的至少一个GOAM功能。

5.一种用于在数据分组网络(202)上传输表示至少一个操作、管理和维护OAM功能的报文的装置，其特征在于，包括：生成单元，用于生成表示协议数据单元PDU的帧，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能；

封装单元，用于将所述PDU封装在具有报头的报文中；以及

传输单元，用于将所述报文从所述数据分组网络(202)的第一网络节点传输到所述数据分组网络(202)的第二网络节点；

其中，所述PDU是一个用于在所述第一网络节点与所述第二网络节点之间实现至少一个通用OAM GOAM功能的通用PDU GPDU，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层；以及所述报头包括表示所述报文中存在所述GPDU的GOAM指示信息。

6.一种用于在数据分组网络(202)上执行至少一个操作、管理和维护OAM功能的方法，其特征在于，包括：接收具有报头和帧的报文，所述帧表示协议数据单元PDU，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能，所述报文已从所述数据分组网络(202)的第一网络节点传输到所述数据分组网络(202)的第二网络节点；

在所述第一网络节点与所述第二网络节点之间实现所述至少一个OAM功能；

其中，所述PDU是表示在所述分组数据网络内待实现的至少一个OAM功能的多层PDU；

处理所述报头内的多层指示以供所述第二网络处理所述帧内的所述PDU；

实现所述至少一个OAM功能以提供跨所述第一网络节点和所述第二网络节点的多层和层内OAM功能中的至少一个，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行相同或不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PDU是一个表示通用OAM GOAM功能的通用PDU GPDU，所述多层指示是一个GOAM指示。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其特征在于，沿所述第一网络节点与第二网络节点之间的通信路径，在不同网络节点处实现所述至少一个OAM功能，所述不同网络节点运行相同或不同的传输协议、位于不同的逻辑通信层或相同的逻辑通信层。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述多层指示由沿所述第一网络节点与第二网络节点之间的通信路径的至少两个网络节点处理，以从所述接收的逻辑通信层提取所述PDU以供在较高逻辑通信层进行处理。

10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述多层指示表示处理所述PDU以在接收维护点的所有逻辑通信层实现所述至少一个OAM功能。

11.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述多层指示表示处理所述PDU以在接收维护点的接收逻辑通信层和上一逻辑通信层实现OAM功能。

12.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述多层指示表示处理所述PDU以在比所述接收报文的所述逻辑通信层高的逻辑通信层实现OAM功能。

13.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，执行单个OAM功能以在多个逻辑通信层上实现整体功能。

14.一种用于在数据分组网络(202)上执行至少一个操作、管理和维护OAM功能的装置，其特征在于，包括：接收单元，用于接收具有报头和帧的报文，所述帧表示协议数据单元，PDU，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能，所述报文已从所述数据分组网络(202)的第一网络节点传输到所述数据分组网络(202)的第二网络节点；

实现单元，用于在所述第一网络节点与所述第二网络节点之间实现所述至少一个OAM功能；

其中，所述PDU是表示在所述分组数据网络(202)内待实现的至少一个OAM功能的多层PDU；

处理单元，用于处理所述报头内的多层指示以供所述第二网络处理所述帧内的所述PDU；以及其中，实现所述至少一个OAM功能以提供跨所述第一网络节点和所述第二网络节点的多层和层内OAM功能中的至少一个，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层。

15.一种带有程序代码的计算机存储介质，其特征在于，当所述计算机程序运行在计算机上时，所述程序代码用于执行权利要求1至4或权利要求6至13中的任一权利要求所述的方法。

说明书

网络操作、管理和维护(OAM)的系统和方法

背景技术

[0001] 本发明涉及网络控制系统和方法，更具体地但并不完全地涉及网络操作、管理和维护(operations,administration,and management，OAM)的系统和方法。

[0002] OAM机制提供若干用以监控、调试和/或维护网络和/或服务的功能。示例性的OAM功能包括：

[0003] 1.连续性检测：检测被监控层和/或实体是活动的并提供连通性。

[0004] 2.连通性验证：验证实际连接与所需连接是一致的且没有发生误连接。

[0005] 3.故障定位：提供一条长的节点链和链路上故障的定位以便于故障排除。

[0006] 4.性能测量：监控网络连接的性能参数。

[0007] 上述功能是OAM框架中通用和/或基本工具的示例。其它高级工具，例如保护切换、维护命令等等，也可用于OAM框架中。

[0008] OAM功能可作为定义协议的一部分使用。每个逻辑网络层可存在针对该网络层的OAM功能的预定义协议。提供相同层服务的不同通信协议可具有不同的OAM功能以服务各个通信协议。表1示出了在不同网络层提供OAM功能和/或为不同通信协议提供OAM功能的协议的示例。示例协议列表可同时在ETH/IP/MPLS传送网络中使用。

[0009]

[0010] 表1：样本OAM协议

[0011] 表1中的缩略语：

[0012] 多协议标记交换(Multiple Path Label Switching，MPLS)

[0013] 标签交换路径(Label Switched Path，LSP)

[0014] 以太网(Ethernet，ETH)

[0015] 互联网协议(Internet Protocol，IP)

[0016] 环回(Loopback，LB)

[0017] 双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection，BFD)

[0018] 连通性验证(Connectivity Verification，CV)

[0019] 传输子集(Transport Profile，TP)

[0020] 双向/单向主动测量协议(Two/One Way Active Measurement Protocol，T/OWAMP)

发明内容

[0021] 本发明的目标是提供用于在两个网元之间的数据分组网络上执行至少一个操作、管理和维护(operation,administration and management，OAM)功能的系统和/或方法，所述网元使用不同通信协议、位于相同和/或不同逻辑通信层。

[0022] 前述和其它目标通过独立权利要求的特征来实现。另外的实施方式从从属权利要求、描述内容和附图中显而易见。

[0023] 根据第一方面，一种用于在数据分组网络上传输表示至少一个操作、管理和维护(operation,administration and management，OAM)功能的报文的方法包括：生成表示协议数据单元(protocol data unit，PDU)的帧，所述PDU在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能；将所述PDU封装在具有报头的报文中；以及将所述报文从所述数据分组网络的第一网络节点传输到所述数据分组网络的第二网络节点；其中，所述PDU是一个用于在所述第一网络节点和所述第二网络节点之间实现至少一个通用OAM(generic OAM，GOAM)功能的通用PDU(generic PDU，GPDU)，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层；所述报头包括表示所述报文中存在所述GPDU的GOAM指示信息。

[0024] 根据所述第一方面，在所述方法的第一可能实施形式中，所述GPDU包括与所述第一网络节点和/或所述第二网络节点的协议相关的分配地址无关的所述第一网络节点和/或所述第二网络节点的通用标识以及与传输所述帧的通信协议无关的所述第一网络节点和/或第二网络节点的协议相关地址中的至少一个。

[0025] 根据所述第一方面的所述第一实施形式，在所述方法的第二可能实施形式中，所述通用标识是基于分配给不同网络节点和/或网络设备的维护点的统一通用标识方案，所述不同网络节点和/或网络设备使用不同传输协议中的至少一个并且位于不同逻辑通信层。

[0026] 根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式，在所述方法的第三可能实施形式中，所述GPDU包括所述分配给多个传输协议中的至少一个以及多个逻辑通信层的至少一个GOAM功能。

[0027] 根据第二方面，一种用于在数据分组网络上传输表示至少一个操作、管理和维护(operation,administration and management，OAM)功能的报文的装置方法包括：生成单元，用于生成表示协议数据单元(protocol data unit，PDU)的帧，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能；封装单元，用于将所述PDU封装在具有报头的报文中；以及传输单元，用于将所述报文从所述数据分组网络的第一网络节点传输到所述数据分组网络的第二网络节点；其中，所述PDU是一个用于在所述第一网络节点和所述第二网络节点之间实现至少一个通用OAM(generic OAM，GOAM)功能的通用PDU(generic PDU，GPDU)，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层；以及所述报头包括表示所述报文中存在所述GPDU的GOAM指示信息。

[0028] 根据第三方面，一种用于在数据分组网络上执行至少一个操作、管理和维护(operation,administration and management，OAM)功能的方法包括：接收具有报头和帧的报文，所述帧表示协议数据单元(protocol data unit，PDU)，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能，所述报文已从所述数据分组网络的第一网络节点传输到所述数据分组网络的第二网络节点；在所述第一网络节点与所述第二网络节点之间实现所述至少一个OAM功能；其中，所述PDU是表示在所述分组数据网络内待实现的至少一个OAM功能的多层PDU；处理所述报头内的多层指示以供所述第二网络处理所述帧内的所述PDU；实现所述至少一个OAM功能以提供跨所述第一网络节点和所述第二网络节点的多层和层内OAM功能中的至少一个，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行相同或不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层。

[0029] 根据所述第三方面，在所述方法的第一可能实施形式中，所述PDU是一个表示通用OAM(generic OAM，GOAM)功能的通用PDU(generic PDU，GPDU)，所述多层指示是一个GOAM指示。

[0030] 根据所述第三方面的所述第一实施形式，在所述方法的第二可能实施形式中，沿所述第一节点与第二节点之间的通信路径，在不同网络节点处实现所述至少一个OAM功能，所述不同网络节点运行相同或不同的传输协议、位于不同的逻辑通信层或相同的逻辑通信层。

[0031] 根据如上所述第二方面或根据所述第二方面的任一前述实施形式，在所述方法的第三可能实施形式中，所述多层指示由沿所述第一节点与第二节点之间的通信路径的至少两个网络节点处理，以从所述接收逻辑通信层提取所述PDU以供在较高逻辑通信层进行处理。

[0032] 根据如上所述第二方面或根据所述第二方面的任一前述实施形式，在所述方法的第四可能实施形式中，所述多层指示表示处理所述PDU以在接收维护点的所有逻辑通信层实现所述至少一个OAM功能。

[0033] 根据如上所述第二方面或根据所述第二方面的任一前述实施形式，在所述方法的第五可能实施形式中，所述多层指示表示处理所述PDU以在接收维护点的接收逻辑通信层和上一逻辑通信层实现OAM功能。

[0034] 根据如上所述第二方面或根据所述第二方面的任一前述实施形式，在所述方法的第六可能实施形式中，所述多层指示表示处理所述PDU以在比所述接收报文的所述逻辑通信层高的逻辑通信层实现OAM功能。

[0035] 根据如上所述第二方面或根据所述第二方面的任一前述实施形式，在所述方法的第七可能实施形式中，执行单一OAM功能以在多个逻辑通信层上实现整体功能。

[0036] 根据第四方面，一种用于在数据分组网络上执行至少一个操作、管理和维护(operation,administration and management，OAM)功能的装置方法包括：接收单元，用于接收具有报头和帧的报文，所述帧表示协议数据单元(protocol data unit，PDU)，所述PDU用于在所述数据分组网络内实现至少一个OAM功能，所述报文已从第一网络节点传输到所述数据分组网络的第二网络节点；实现单元，用于在所述第一网络节点与所述第二网络节点之间实现所述至少一个OAM功能；其中，所述PDU是表示在所述分组数据网络内待实现的至少一个OAM功能的多层PDU；处理单元，用于处理所述报头内的多层指示以供所述第二网络节点处理所述帧内的所述PDU；其中，实现所述至少一个OAM功能以提供跨所述第一网络节点和所述第二网络节点的多层和层内OAM功能中的至少一个，所述第一网络节点和所述第二网络节点运行不同的传输协议、位于相同的逻辑通信层或不同的逻辑通信层。

[0037] 根据第五方面，一种计算机程序具有程序代码，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行根据第一或第三方面的方法。

[0038] 除非另外限定，否则本文所使用的所有技术术语和/或科学术语均具有本发明所涉及的本领域普通技术人员通常理解的相同意思。虽然类似于或等同于本文所描述的那些方法和材料可以使用在本发明的实施例的实践中或测试中，但是以下描述了示例性方法和/或材料。在有冲突的情况下，以包括定义的专利说明书为准。此外，材料、方法和示例仅仅是示例性的，并不旨在有必要地进行限制。

附图说明

[0039] 本发明是参考附图描述的。现在具体结合附图，需要强调的是所示的项目作为示例，为了说明性地讨论本发明。这样，根据附图说明，如何实践本发明对本领域技术人员而言是显而易见的。

[0040] 在附图中：

[0041] 图1为一种用于在分组数据网络中执行一个或多个OAM功能的方法；

[0042] 图2为一种用于在分组数据网络中执行一个或多个OAM功能的系统的方框图；

[0043] 图3为描绘GPDU帧格式的示意图；

[0044] 图4A至4C为具有表示通用OAM(generic OAM，GOAM)报头的可定制化字段的分组传输协议的帧的示意图；以及

[0045] 图5A至5B为基于图1的方法和/或图2的系统提供OAM功能操作的示例的示意图。

具体实施方式

[0046] 如本文所使用的短语“逻辑通信层”意指通信系统的抽象层，例如开放系统互连(open systems interconnection，OSI)模型定义的一层至七层及其中间层，和/或可定义的其它抽象层。

[0047] 如本文所定义的术语“网络设备”意指作为网络的一部分安装的一台物理装备，例如路由器、交换机、集线器、计算机或其它装备。如本文所定义的术语“网络节点”意指物理和/或虚拟(例如软件定义)网络接入。网络设备可具有多个网络节点，例如电缆插入其中的物理端口、供软件程序接入网络的软件端口，或者其它节点。网络节点可在不同逻辑层和/或使用不同通信协议操作。例如，路由器可具有若干三层节点(例如IP)、若干二层节点(例如以太网)和/或若干一层节点。

[0048] 本发明的一方面涉及这样一些系统和方法：它们允许不同网络设备基于不同分组传送协议操作不同OAM功能以便相互通信。这些方法和/或系统定义可由不同网络设备和/或不同网络节点共同理解、分析和/或处理的通用OAM(generic OAM，GOAM)功能，与底层传送协议无关。GOAM功能可跨不同分组传送协议执行以跨不同传送协议实现通用和/或统一的GOAM功能，而不是针对各个传送协议执行不同的OAM功能等。GOAM功能可基于单一应用命令，诸如软件定义网络(software defined network，SDN)发出的命令，跨不同传送协议执行。

[0049] 这些系统和/或方法定义一个包括用于实现一个或多个GOAM功能的通用分组数据单元(generic packet data unit，GPDU)的帧。GPDU与底部逻辑层和/或通信协议无关。相同GPDU可跨多个逻辑层和/或跨不同通信协议传送，例如，作为传送协议报文的一部分净荷。相同GPDU可由在不同逻辑层和/或使用不同通信协议操作的不同网络节点处理。(可复制GPDU同时保持不变。)处理GPDU的各个网络节点可提供与处理的逻辑层相关联和/或与网络节点的通信协议相关联的相应GOAM功能。这样，可处理相同GPDU以提供多层和/或层内GOAM功能，而不是在不同网络节点发送和处理不同PDU，不同网络节点要求针对不同逻辑层和/或不同通信协议的不同PDU。

[0050] 每个GPDU旨在处理一个或多个GOAM功能，例如连续性检测、环回(ping)、链路跟踪、警报指示信号(alarm indication signal，AIS)、反向缺陷指示(reverse defect indication，RDI)、锁定、自动保护倒换(automated protection switching，APS)、维护信道、损失、时延、时延抖动、吞吐量和/或其它。

[0051] 可选地，GPDU包括分配给多个传输协议和/或多个逻辑通信层的GOAM功能。

[0052] 可选地，系统和/或方法将GOAM指示包含在传送GPDU的协议特定报文的报头内。GOAM指示表示GPDU存在于传送报文内。GOAM指示表示传送报文是GOAM机制的一部分，以便执行一个或多个GOAM功能。

[0053] 可选地，接收网络节点分析GOAM指示以处理GPDU，从而实现与接收报文中的GPDU相关联的GOAM功能。可替代地或另外，接收网络节点分析该指示以将GPDU传递给较高逻辑层和/或不同通信协议，以供分析、处理和/或转发。该指示可表示在网络节点的所有逻辑层或网络节点的某些层执行GOAM功能。以这种方式，GOAM功能可跨多个层和/或多个通信协议执行，可选地基于单个已传输GPDU。

[0054] 本发明的一个方面涉及用于提供多层架构以提供跨分组数据网络的不同逻辑通信层的OAM功能的系统和方法。可替代地或另外，OAM功能可扩展到相同逻辑通信层的不同传送协议。由不同传送协议定义的现有OAM功能可扩展为在跨越逻辑通信层和/或跨越不同传送协议时提供统一功能。例如，三层IP PING可扩展为在二层以太网上提供功能。

[0055] 可提供多层和/或跨协议功能作为GOAM功能的一部分，诸如在使用GOAM功能而不是协议定义OAM功能时。可选地，多层功能允许OAM和/或GOAM功能跨越不同逻辑通信层，例如，跨二层和三层。跨越不同逻辑通信层可跨越在每个层使用的不同通信协议。可替代地或另外，系统和方法在相同层的不同通信协议之间，例如跨不同三层协议，提供OAM和/或GOAM层内功能。OAM和/或GOAM功能可通过跨不同层和/或不同协议执行单一功能来提供，而不是需要在各个层和/或为各个协议执行单独的OAM功能。可替代地或另外，GOAM功能通过原本设计用于在单一层和/或针对单一通信协议(例如如表1所描述)执行的现有定义(或定制化)OAM功能来提供。协议定义OAM功能可扩展为通过封装报文的报头中的多层指示提供多层功能，如本文更多详细内容所描述。

[0056] 如本文所使用的术语“OAM功能”有时可与术语“GOAM功能”互换，诸如当指代跨相同和/或不同层的不同通信协议处理标准预定义OAM功能时。

[0057] 可选地，提供跨不同分组通信机制(例如通信协议，诸如IP、MPLS和以太网)的GOAM功能，这些机制可在相同层或不同层使用。单一GOAM或多层OAM功能可跨不同通信协议提供，而不是要求为各个通信机制执行单独的OAM功能。注意的是，GOAM功能可应用于跨相同分组通信协议的情况下，该协议可在相同层使用。

[0058] 这些系统和/或方法包括表示在分组数据网络内待实现的至少一个OAM功能的多层PDU。

[0059] 传送PDU的协议特定报文的报头内的多层指示定义用于多层处理的标准OAM。多层指示表示协议特定OAM在传送报文中的多层处理，以扩展OAM功能来提供多层功能。多层指示还可表示跨相同层的不同传送协议的层内处理。OAM功能可基于多层指示跨不同逻辑通信层嵌入。例如，多层指示可表示在以下层中的一层或多层实现PDU的OAM：接收设备的所有逻辑通信层、当前层和上层、仅较高层、仅当前层。

[0060] 当封装报文携带标准OAM功能以供多层处理和/或层内处理时，如本文所使用的术语“多层指示”有时可与术语“GOAM指示”互换。

[0061] 当标准OAM功能提供多层处理和/或层内处理的基础时，如本文所使用的术语“PDU”有时可与术语“GPDU”互换。

[0062] 可选地，分组技术，诸如通信协议，共享由GOAM功能定义的相同工具集、帧格式和/或方法论。

[0063] 如下文所描述和例示，本文描述的GOAM方法和/或系统可简化复杂多层技术(例如通信协议，诸如以太网、IP和MPLS)网络问题的故障排除。可通过多层方式跨不同逻辑层执行故障处理，而不是逐层方法。故障排除可通过层内方式跨同一层的不同通信协议和/或实体(例如链路、隧道、服务)执行，而不是针对每个不同技术和/或实体执行单独的故障排除。

[0064] 在详细阐释本发明之前，将理解本发明不一定局限于其对下文描述阐明的部件和/或方法和/或附图和/或示例图示的详细构造和配置的应用。本发明能够以各种方式实践或执行。

[0065] 本发明可以为一种系统、一种方法和/或一种计算机程序产品。该计算机程序产品可包括一种计算机可读存储介质(或媒体)，其具有在其上的计算机可读程序指令用于使处理器执行本发明的各方面。

[0066] 计算机可读存储介质可以为有形设备，该有形设备可保留和存储指令以供指令执行设备使用。计算机可读存储介质可以为，例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述任意合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下：便携式计算机软磁盘、硬盘、随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、便携式只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)、数字多功能光盘(digital versatile disk，DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备以及前述任意适当组合，机械编码设备包括穿孔卡或槽中的突出结构，具有记录在其上的指令。本文使用的一种计算机可读存储介质并不解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒体(例如穿过光纤电缆的光脉冲)传播的电磁波，或通过导线传输的电信号。

[0067] 本文描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备或通过网络，例如互联网、局域网、广域网和/或无线网络，下载到外部计算机或外部存储设备。所述网络可包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。各个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令并将计算机可读程序进行转发以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

[0068] 用于执行本发明操作的计算机可读程序指令可以是汇编程序指令、指令集架构(instruction-set-architecture，ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微码、固件指令、状态设置数据，或以一个或多个编程语言的任意组合编写的源代码或对象代码，这些编程语言包括面向对象的编程语言，诸如Smalltalk、C++等，以及传统程序编程语言，诸如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可作为独立软件包全部在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上且部分在远程计算机上执行，或全部在远程计算机或服务器上执行。在后一场景中，远程计算机可通过任意类型的网络连接到用户的计算机，这些类型的网络包括局域网(local area network，LAN)或广域网(wide area network，WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如使用互联网服务提供商通过互联网)。在一些方面中，包括可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(field-programmable gate arrays，FPGA)或可编程逻辑阵列(programmable logic arrays，PLA)等的电子电路可使用计算机可读程序指令的状态信息以对电子电路进行个性化，从而执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的各部分。

[0069] 本发明各方面在本文参考方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或方框图进行描述。将理解，流程图图示和/或方框图中的每个步骤以及流程图图示和/或方框图中的步骤组合可以通过计算机可读程序指令实现。

[0070] 这些计算机可读程序指令可提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置中的处理器以制造一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理装置中的处理器执行的指令创造用于实现流程图和/或一个方框图步骤或多个步骤中说明的功能/动作。这些计算机可读程序指令还可存储在计算机可读存储介质中，它们可以指示计算机、可编程数据处理装置和/或其它设备以特定方式起作用，使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包括一个产品，该产品包括实现流程图和/或一个方框图步骤或多个步骤中说明的功能/动作的各方面的指令。

[0071] 计算机可读程序指令还可加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上以使得一系列操作步骤在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行，从而产生计算机实施的过程，使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行的指令实现在流程图或一个或多个方框图步骤中说明的功能/动作。

[0072] 图中的流程图和方框图示出了根据本发明的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在这一方面，流程图或方框图中的每个方框可表示模块、片段或部分指令，指令包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些可替代实施方式中，方框中提到的功能可不按照图中提到的顺序发生。例如，相继所示的两个步骤，事实上可基本上同时执行，或者这些步骤有时可按相反顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意的是，方框图和/或流程图图示的每个步骤以及方框图和/或流程图图示中的步骤组合可通过执行指定功能或动作或者执行专用硬件与计算机指令组合的基于硬件的专用系统来实现。

[0073] 现参考图1，图1为根据本发明的在分组数据网络中执行一个或多个GOAM功能的计算机方法。可替代地或另外，图1的方法跨多个逻辑通信层执行一个或多个OAM功能。同样参考图2，图2为根据本发明的用于在分组数据网络中执行一个或多个GOAM功能，和/或用于跨网络的多个逻辑通信层执行一个或多个OAM功能的示例性系统200的方框图。

[0074] 图1和/或图2的系统和/或方法可提供单一命令来执行，以跨网络内的任意两个或更多设备执行OAM或GOAM功能，与设备自身和/或其中间设备的逻辑通信层和/或分组传送协议无关。以这种方式，可运行同一命令来执行OAM或GOAM功能，而不必为每个特定传送协议和/或在待分析设备之间的和/或包括待分析设备的通信层选择特定OAM功能。这种简单(即，单一)命令执行可简化网络操作、管理和/或维护任务。单一命令可由SDN的控制器等在SDN内执行。SDN可基于通用标识方案支持在网络内配置设备和/或节点，这允许执行GOAM。运行GOAM和/或多层OAM功能的SDN可能能够自动按需要执行这些功能。单一命令执行可简化或实现GOAM功能自动执行的实施。SDN的设备感知功能可利用GOAM功能的自动执行来自动诊断网络中的问题、自动维护网络和/或按需自动调整网络。

[0075] 本文所描述的系统和/或方法提供多技术(例如通信协议)网络连接内的任意点之间的连通性检测(或其它功能)。

[0076] 本文所描述的系统和/或方法提供单一GOAM功能执行以在多个逻辑通信层上执行整体功能。该单一GOAM功能可以为，例如位于第一逻辑通信层的第一网络设备的第一网络节点与位于第二不同的逻辑通信层的第二网络设备的第二网络节点之间的通信验证。该通信验证可检测第一和第二节点之间的通信链路，例如跟踪沿该链路的路径和/或分析该链路的性能。

[0077] 可选地，设备和/或第一和第二节点之间的所有中间网络节点可在各个中间网络节点的所有逻辑通信层响应于GOAM(例如GPDU)。

[0078] 在一个示例中，GOAM功能是处理二层报头和三层报头的网络设备与处理二层报头(但不处理三层报头)的另一网络设备之间的三层通信验证。该GOAM功能允许两个处理设备的验证以使用单一GOAM功能检测二层和三层两者，而不是要求不同的OAM功能，即一个处理设备检测三层，另一个处理设备检测二层。

[0079] 本文所描述的系统和/或方法根据通用OAM机制允许在不同技术之间重用OAM工具。例如，可跨位于不同通信层和/或使用不同传送协议的不同设备使用两个设备(或节点)之间的跟踪功能的单一定义。每种技术可使用相同GOAM机制来执行GOAM功能。现有OAM硬件、固件和/或软件组件可以重用来解决未来技术和/或将高级功能添加到现有技术中。低级软件组件的重用可以在不需要升级网络设备的情况下实现新功能。例如，为了添加新功能，单一软件模块可定义有新功能。相同软件组件可位于所有网络设备上以实现新功能，而不是必须购买新设备、将不同的软件模块添加到不同的设备，或者必须定制网络以实现新功能。

[0080] 本文所描述的GOAM机制可缩短新协议和/或新技术的上市时间。可能不需要为新协议开发定制的OAM功能，因为新协议可使用本文所描述的GOAM机制。通过使用GOAM框架，可避免为每个新协议和/或功能进行协议定义、开发、集成和/或管理。

[0081] 本文所描述的GOAM机制可以是可扩展的，所以添加到GOAM套件的新功能可投射在任意协议和/或技术上。该功能只需要添加到GOAM定义一次，而不是为每个协议和/或技术重定义该功能。

[0082] 另外，可能不需要对网络操作人员重新培训为每个协议和/或技术定义的OAM功能。只有一种协议需要学习，因为其它协议封装在所学习的协议内。

[0083] 可选地，在102处，将GOAM机制安装在(或预存在于)数据分组网络202内。数据分组网络202可包括至少两个网络设备204A、204B(例如交换机、路由器、集线器、网关、网桥和中继服务器)，它们可包括运行在不同逻辑通信层(例如一层、二层、三层、四层、五层、六层、七层或其中间层)，和/或具有不同分组通信协议(例如以太网、MPLS和IP)的一个或多个网络节点(例如物理端口、逻辑端口、软件端口)。设备204A、204B可直接连接(例如使用电缆和/或无线连接)，和/或可通过一个或多个中间设备(出于简洁性，未示出)连接。

[0084] GOAM机制可被作为软件应用安装在各个网络设备204A、204B的一个或多个存储器208A、208B上，诸如GOAM模块206A、206B。模块206A、206B可包含供设备204A、204B的一个或多个相应处理器210A、210B执行的指令。GOAM模块206A、206B可在不同网络层向设备的不同网络节点和/或不同通信协议提供GOAM服务。可替代地或另外，GOAM机制作为一个或多个硬件和/或固件单元，诸如框和/或卡插入网络202中，和/或插入设备204A、204B中的。

[0085] 针对预定义OAM功能的多层功能可由一个或多个多层模块234A至234C提供。

[0086] 网络202可包含软件定义网络(software defined network，SDN)214的数据平面212。SDN 214可包括控制平面216，该控制平面可通过与数据接口220通信的控制接口218控制数据平面212。数据平面212可从控制平面216解耦。控制平面216可包括其上存储有指令的一个或多个存储器222和GOAM控制模块224A，该GOAM控制模块用于在网络202上执行一个或多个GOAM功能，诸如分析两个网络设备和/或网络节点之间的连接。模块224A可包含供一个或多个SDN控制处理器226执行的指令。

[0087] 可替代地或另外，GOAM安装在其它系统中以控制和/或管理分组网络，例如运营支撑系统(operations support system，OSS)、网络管理系统(network management system，NMS)、网络操作系统(operating system，OS)的一部分、专用硬件的一部分(例如集成在网络内的框、插入现有设备中的硬件卡)、固件和/或软件应用。

[0088] 用户接口230(例如监控器、键盘、鼠标、语音识别软件等等)可允许用户为实现GOAM功能配置网络202，和/或使用GOAM功能来监控、调试和/或管理网络202。

[0089] 通用格式使用和/或处理可实现相同对象、程序、组件和/或方法的使用来解决若干技术。基于通用OAM功能，具体使用和/或封装可对管理/控制应用隐藏。例如，SDN控制平面216可隐藏技术特定信息以向OSS和/或NMS提供标准和/或简单应用编程接口(application programming interface，API)。

[0090] 多层和/或层内GOAM功能可由SDN控制平面等自动执行。

[0091] 可选地，在104处，软件模块自动和/或网络运营商手动配置网络202用于执行一个或多个GOAM功能。网络运营商可自动(例如通过GOAM配置模块224B，可选地是SDN控制器216的一部分)和/或手动执行配置。配置可包括将网络设备和/或网络节点设置为不同的维护实体(maintenance entity，NE)，例如由Y-1731定义。维护实体可组成维护实体组(maintenance entity group，MEG)。每个MEG可分配有MEG级别，例如具有最高级别的客户、具有相对较低级别的提供商和具有最低级别的运营商。MEG内的一个或多个ME可定义为维护实体端点(MEG)，以处理MEG内或MEG外的分组业务。MEG内的一个或多个ME可定义为维护实体中间点(maintenance entity intermediate point，MIP)，以处理MEG自身内的分组业务。

[0092] 每个ME和/或ME类型可分配有一个或多个通用标识号(identification number，ID)。通用标识可基于分配给运行不同传输协议和/或在不同逻辑层操作的不同网络节点和/或网络设备的维护实体和/或维护点的统一通用标识方案。以这种方式，网络内的设备和/或网络节点可一起组织在公共通用ID系统下，与底部网络层操作和/或分组通信协议无关。

[0093] 可使用其它合适的组织和/或分类结构，例如，组织和/或分类方案可由网络管理定制，或者，在另一示例中，每个设备或节点可分配有唯一号，而没有分层配置。

[0094] 可选地，控制平面216为网络的每个接收和/或传输维护点和/或维护实体配置逻辑通信层和/或实体状态，这可实现本地GPDU标识和/或跨层GOAM功能。

[0095] 可选地，在106处，可由软件模板(例如GOAM控制模块224A)自动和/或由网络运营商手动从用户接口230选择一个或多个GOAM功能以在网络202内执行。GOAM功能可跨网络内的两个设备和/或两个网络节点和/或在它们之间实现和/或执行。两个设备和/或网络节点可在不同逻辑层操作和/或可运行不同的分组传输协议。

[0096] 可替代地，可选择一个或多个预定义的标准OAM功能以在网络202内进行多层执行。

[0097] 可实现GOAM功能以检测连通性(例如供故障排除)、分析网络性能、监控网络行为或其它功能。示例性功能包括连续性验证、回路(ping)、链路跟踪、连通性检测、故障定位、性能测量和其它功能。

[0098] GOAM可为完整的OAM套件以便处理各种功能。

[0099] 可选地，GOAM基于的是Y.1731标准或其它标准。Y.1731标准可提供功能的一套完整工具，其中一些或全部可定义为GOAM的一部分。

[0100] 在108处，GOAM模块206A至206B和/或GOAM控制模块224A生成实现所选GOAM功能的GPDU。GPDU帧格式被设计为可在不同逻辑层、通过不同通信协议和/或通过不同技术处理的统一帧格式。

[0101] 可替代地，通过具体传送协议的现有定义OAM功能生成实现所选OAM功能的PDU。

[0102] GODU可包含一个或多个地址字段。可选地，该地址字段标识发起网络设备和/或网络节点，诸如网络内正被分析的通信路径中的第一设备和/或节点。可替代地或另外，该地址字段标识目标网络设备和/或网络节点，诸如网络内正被分析的通信路径中的最后一个设备和/或节点。该地址字段可包含发起节点和目标节点。一个或两个地址字段可出现在从发起节点向目标节点发送的消息报文中，和/或出现在沿通信路径从目标节点和/或从中间节点发送回发起节点的应答报文。

[0103] GPDU地址字段可基于与逻辑通信层和/或通信协议无关的通用标识索引，诸如参考步骤104所描述的维护实体分类方案。可替代地或另外，GPDU地址字段可为通信协议相关的分配地址(或其它技术相关的分配地址)，这可与传输包含报文的GPDU的通信协议无关。例如，GPDU地址可为以太网地址、IPv4地址、IPv6地址或其它协议地址。

[0104] GPDU地址可基于GPDU帧的灵活类型长度值(type-length-value，TLV)字段来实现。例如，Y.1731标准提供定制化的TLV字段，其可用来定义GPDU内的地址。

[0105] 现参考图3，图3为根据本发明的基于Y.1731标准描绘示例性GPDU帧格式的示意图。TLV偏移(TLV Offset)字段可用来实现所描述的GPDU地址字段。其它字段可通过Y.1731标准定义，例如，MEL字段表示(例如源自链路中的第一网络设备或节点的)GPDU的MEG级别，版本字段表示GOAM版本，OpCode表示GPDU的类型，标记(flag)字段取决于GPDU类型，末尾TLV表示GPDU的末尾。

[0106] 帧302为示例性通用GPDU帧格式。帧304为示例性Ping/回路(loopback，LB)GPDU帧格式，其为4字节长并包含一个序列号来执行回路功能。

[0107] 这些帧格式可基于其它协议，和/或可定制设计。

[0108] 返回参考图1，在110处，可由GOAM模块206A至206B和/或GOAM控制模块224A将GPDU封装在具有报头的报文中以在某一逻辑通信层基于某一传输协议进行传输。GPDU可被封装在定义来携带净荷的报文的一部分内。报头包含表示GPDU存在于报文内的指示。该指示可表示中间(和/或最后)网络设备、网络节点和/或维护点沿着正在分析的通信路径、在两个网络设备和/或节点之间对GPDU的处理。该指示提供灵活性，以执行多层和/或跨层GOAM功能。

[0109] 可替代地，PDU被封装在报文内，其中报头中带有多层指示。

[0110] 报头指示允许GPDU帧与传输协议和/或逻辑通信层无关。相同GPDU帧可通过不同传输协议和/或在不同逻辑层进行传送。

[0111] 可选地，报头包括表示处理GPDU以在接收维护点(和/或网络设备和/或网络节点)的所有逻辑通信层实现相关GOAM功能的标识信息，该标识信息可以由aGOAM表示。可替代地或另外，报头包括表示处理GPDU以在接收维护点的两个或更多不同的逻辑通信层，例如在当前层和上层，实现相应GOAM功能的标识信息，该标识信息可以由cuGOAM表示。可替代地或另外，报头包括表示在当前逻辑层捕获GPDU并将该GPDU传递给在转发报文的逻辑通信层之上的上一逻辑通信层的标识信息，该标识信息可以由uGOAM表示。可提取GPDU和/或将其传递到较高的逻辑层上以在较高层实现GOAM功能。可替代地或另外，报头包括表示处理GPDU以在当前逻辑层实现GOAM功能的标识信息，该标识信息可以由cGOAM表示。

[0112] 在扩展预定义OAM协议功能的情况下，报头包括多层指示以供在多个层处理OAM功能。基于上面的GOAM指示，示例性多层指示包括：aOAM、cuOAM、uOAM和cOAM。

[0113] 多层处理可由多层模块234A至234C执行。

[0114] 可由相应的GOAM模块206A和/或206B在各个维护点(和/或网络设备和/或网络节点)处自动分配和/或重分配报头指示。

[0115] 可在多层分组传送期间将带有GOAM指示的报头封装在带有GOAM指示的其它报头内。

[0116] GOAM指示可定义在作为一部分通信协议实现的现有报头内，诸如在报头内的可定制字段内。

[0117] 现参考图4A至4C，图4A至4C为根据本发明的分组传输协议的带有表示GOAM指示的定制化字段的示例性帧的示意图。这些帧可携带表示标准OAM功能的PDU，在这种情况下，可定制字段表示多层指示。

[0118] 可由二层交换机使用的以太网报文402A包含报头中的Etype字段404，该字段被定制为表示GOAM指示。对应于选定的GOAM功能的GPDU 408被封装在报文402A内。Etype字段404示出了包含cGOAM指示的示例，该cGOAM指示将在数据通信路径内的二层设备里处理以实现由报文402A内的GPDU 408定义的GOAM功能。

[0119] 在另一示例中，可由三层路由器使用的IP报文402B包含IP报头内的IP协议字段406，该字段被定制为表示GOAM指示。IP协议字段406示出了包含cGOAM指示的示例，将在数据通信路径内的三层设备里处理该cGOAM指示以实现由报文402B内的GPDU 408定义的GOAM功能。

[0120] 在又一示例中，封装的IP-以太网报文402C包括封装在以太网报头内的IP报头。以太网报头的Etype 404具有uGOAM指示，其指示二层设备从报文中提取GPDU 408，并向上面的三层发送GPDU 408。三层应用读取IP协议406指示cGOAM并处理GPDU 408以在三层级别处理相应的GOAM功能。通过这种方式，二层设备，例如交换机，响应于三层功能，诸如PING。

[0121] 图4B和4C示出了现有报头帧中的GOAM指示的更复杂的示例，这些现有报头帧嵌套在其它报文和/或其它报头帧内。图4B示出了虚拟扩展局域网(virtual extensible local area network，VXLAN)帧格式410，包括VXLAN报头412。VXLAN由因特网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)标准组织定义。VXLAN的设计目的是解决对容纳多个租户的虚拟数据中心内的叠加网络的需要。VXLAN运行在现有网络基础设施之上并提供三层网络上的二层网络叠加方案。VXLAN定义了VXLAN隧道端点(VXLAN Tunnel End Point，VTEP)和/或VXLAN网络标识符(VXLAN Network Identifier，VNI)。VTEP将服务器、管理程序和/或其它设备连接到IP网络。VTEP的功能是将虚拟机(virtual machine，VM)封装在用户数据报协议(user datagram protocol，UDP)加上IP报头内，以跨IP网络发送。VM不知道VXLAN的实现方式。VTEP使用VNI标识符对租户进行区分。

[0122] 图4C示出了包含GPDU 408以执行一个或多个GOAM功能的VXLAN VNI报文414。可由预留比特等VXLAN报头的一个或多个部分定义GOAM指示G 416。图4C还示出了VXLAN VTEP报文418，包含GPDU 408以执行一个或多个GOAM功能。GOAM指示VXLAN GOAM 420可以由UDP报头的目的端口定义。

[0123] 通过这种方式，GOAM功能在包含VTEP和/或VNI的VXLAN上执行。VXLAN、VTEP和/或VNI可为通过GOAN功能分析的通信路径内的维护点。

[0124] 以太网、IP和/或VXLAN报头的其它部分可定制为提供GOAN指示。通过一种类似的方式，其它报文通信协议的报头部分可定制为提供GOAM指示。

[0125] 返回参考图1，在112处，具有含(可选地封装有)GOAM指示的一个或多个报头的报文沿可由模块208A、208B、224A或其它传输硬件和/或软件分析的通信路径传输。可从一个维护点到另一个维护点、从一个网络设备到另一个网络设备和/或从一个网络节点到另一个网络节点执行传输。传输可取决于网络标签方案。

[0126] 从三层设备到二层设备在不同层之间和/或基于不同通信协议执行传输。

[0127] 在114处，已传输的报文在维护点、网络节点和/或网络设备处接收。报头内的GOAM指示可由GOAM模块206A至206B和/或GOAM控制模块224A分析以确定对GPDU的进一步处理。

[0128] 可选地，在116处，可由GOAM模块206A至206B和/或GOAM控制模块224A在接收到的逻辑层和/或基于接收到的分组传输协议来处理GPDU。由GPDU定义的GOAM功能可在接收到的逻辑层和/或基于接收到的分组传输协议实现。

[0129] 可替代地或另外，在118处，可由GOAM模块206A至206B和/或GOAM控制模块224A可选地提取GPDU并将其传递到不同的逻辑层和/或可选地相同层的不同分组传输协议。GPDU报文可传递到较高的逻辑层以供处理。由GPDU定义的GOAM功能可在较高的逻辑层和/或基于定义的分组传输协议实现。GPDU报文可层内传递以供在相同逻辑层通过不同传输协议处理。

[0130] 可选地，通用标识由沿着第一节点与第二节点之间的通信路径的网络节点处理，以从接收到的逻辑通信层提取GPDU以供在较高的逻辑通信层进行处理。

[0131] 相同网络设备可在运行不同传输协议和/或位于不同逻辑层的不同网络节点处实现GOAM功能。

[0132] 可选地，在120处，GPDU和/或包含GPDU的报文可由GOAM模块206A至206B和/或GOAM控制模块224A封装和/或转发到另一维护点、网络设备和/或网络节点上。GPDU的转发和/或封装可分别由沿着通过GOAM功能分析的通信路径的每个中间维护点、网络设备和/或网络节点执行。

[0133] 在122处，可由SDN控制平面216、GOAM模块206A至206B和/或GOAM控制模块224A分析GOAM数据以实现所选的GOAM功能。可从每个中间网络维护点、设备和/或节点分析诸如报文等GOAM数据以逐段分析通信路径。

[0134] 可选地，网络202包括用于生成针对GOAM功能的报文和/或针对多级OAM功能的报文的编码器和用于解码已接收报文的解码器。可选地，解码和/或编码由诸如模块236A至236C之类的一个或多个编码/解码模块执行。

[0135] 不同元件可充当编码器，例如SDN控制模块216、网络设备204A、网络节点232A或其它网元。相同网元和/或不同元件可充当解码器。

[0136] 编码器可执行以下步骤中的一个或多个：

[0137] 生成表示GOAM功能的GPDU和/或表示OAM功能的PDU。(例如步骤108)

[0138] 将GPDU和/或PDU封装在报文内。(例如步骤110)

[0139] 使用诸如GOAM指示和/或多层指示等适当指示来标记封装报文的报头。(例如步骤110)

[0140] 传输报文。(例如步骤112)

[0141] 解码器可执行以下步骤中的一个或多个：

[0142] 接收报文(例如步骤114)

[0143] 分析报头指示以标识PDU的类型，诸如基于现有OAM协议的多层PDU，和/或GPDU。(例如步骤116)

[0144] 提取PDU和/或GPDU。(例如步骤116)

[0145] 传递PDU和/或GPDU给适当级别。(例如步骤118)

[0146] 处理当前级别的PDU和/或GPDU，以及实现相关OAM和/或GOAM功能。(例如步骤116)[0147] 将报文和/或PDU和/或GPDU传递给下一个编码器。(例如步骤120)

[0148] 现参考图5A和5B，图5A和5B为根据本发明的基于图1的方法和/或图2的系统的操作示例的示意图。

[0149] 设备502A、502C和502E具有一层、二层和三层能力，例如路由器。设备502B具有一层和二层能力，例如网络交换机。设备502D只具有一层能力，例如网络集线器。

[0150] 图5A为图示IP跟踪路由OAM功能的示意图，该功能基于除GOAM之外的方法，诸如限于具体协议的OAM功能。在这些方法中，OAM功能每次在一层上执行，例如，三层与二层分开跟踪。

[0151] 在图5A的示例中，执行IP跟踪路由以分析设备502A和设备502E之间的通信路径。设备502A的节点A通过设备502的节点E的目的地址传输定义IP跟踪路由功能的OAM消息
504。只有具有三层处理能力的设备，诸如路由器，响应OAM消息504。设备502C通过生成消息
506并将其传输回设备502A的节点A进行响应。设备502E的节点E通过生成消息508并将其传输回设备502A的节点A进行响应。如所示例，IP跟踪路由只检测三层设备之间的问题。基于这些方法使用IP跟踪路由无法检测到二层设备502B和/或一层设备502D的问题，因为设备
502B和502D对于IP跟踪路由功能是透明的。二层和一层设备连通性需要基于二层协议和/或一层协议使用单独的OAM功能进行分析。

[0152] 图5B示出了用来跨设备502A至502E执行GOAM功能的图1的方法和/或图2的系统。将参考图1的方法在GOAM功能期间跟踪报文的路径。可替代地，通过一种类似的方式，图5B可示出用来基于标准的OAM IP跟踪路由功能执行多层和/或层内功能的图1的方法和/或图
2的系统。

[0153] 如在步骤102中一样，可以在SDN网络控制器和/或各个网络设备等网络内安装GOAM功能(或扩展预定义的OAM功能用于多层处理)。在图5B的示例中，诸如路由器等设备510A、510C和510E具有三层、二层和一层功能。诸如交换机等设备510B具有二层和一层功能。诸如集线器等设备510D只具有一层功能。

[0154] 如在步骤104中一样，配置网络用于实现GOAM功能(或多层预定义OAM功能)。如图5B所示，每个逻辑层的每个网络节点配置有不同的通用ID号。例如，设备510C的网络节点配置有一层上的子地址1-1和1-2、二层上的2-1和2-2以及三层上的3-1。可替代地或另外，使用现有协议特定地址，例如以太网和/或IP地址。

[0155] 如在步骤106中一样，选择GOAM功能(或预定义OAM功能)。在图5B的示例中，GOAM功能跟踪设备510A和设备510E之间的所有层路由。跟踪功能从设备510A向设备510E发送报文，并预期从沿着路径相遇的每个网络设备的每个逻辑层的每个网络节点接收回消息报文。

[0156] 如在步骤108中一样，生成GPDU(或表示预定义OAM功能的PDU)。GPDU包含该示例中对应于设备510E的节点3-1的目标网络节点E-3-1的目的地址。通过这种方式，当在不同层和/或通过不同协议提取和/或处理GPDU时，目的地址原封不动地保留在GPDU内。

[0157] 如在步骤110中一样，将GPDU封装在包含带有GOAM指示的报头的报文512内(或者使用包含带有多层指示的报头的报文对PDU进行封装)。在所示的示例中，报头表示aOAM，其在所有网络层处理以在GPDU内执行GOAM功能。使用三个不同的报头对GPDU进行封装，每个报头分别针对一层、二层和三层中的每一层。每个报头包含aOAM指示。

[0158] 如在步骤112中一样，将报文512从设备510A向设备510E传输。

[0159] 如在步骤114中一样，设备510B在具有子地址1-1的网络节点处接收报文512。

[0160] 如在步骤116中一样，网络节点1-1(基于报头中的aOAM指示)处理GPDU。

[0161] 如在步骤118中一样，将GPDU传递到高层以供处理，传递给相同设备510B的网络节点2-1(基于报头的aOAM指示)。还将GPDU传递给相同一层的节点2-1以供处理。

[0162] 通过这种方式，设备510B(表示具有地址‘B’)的网络节点1-1、2-1和1-2发送应答报文514。该应答报文基于GOAM GPDU帧格式，在GPDU内具有设备510A的网络节点3-1的目的地址。可选地，每个应答网络节点发送其自身的应答报文。可替代地，设备510B发送单个应答报文，表示报文内的所有响应节点。

[0163] 如在步骤120中一样，该过程在报文512向目的设备510E传输时迭代。设备510C发送应答报文516，表示一层、二层和三层的节点1-1、1-2、3-1、2-2和2-1进行的响应。设备510D发送应答报文518，表示一层的节点1-1进行的响应。设备510E发送应答报文520，表示一层、二层和三层的节点1-1、2-1和3-1进行的响应。

[0164] 如在步骤122中一样，分析在设备510A节点3-1处接收的应答报文。通过这种方式，系统分析接收到的报文以确定到510E的路径已经完全跟踪，并且确定所有逻辑层的所有网络节点被恰当地操作。基于单一GOAM跟踪功能的执行快速标识和/或隔离路径上的任意故障。

[0165] 通过这种方式，本文所描述的GOAM(或多层OAM扩展)系统和/或方法便于图5B中描述的网络路径的故障排除。单一机制执行整体多层连通性检测。

[0166] 图中的流程图和方框图图示了根据本发明的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在这一方面，流程图或方框图中的每个步骤可表示模块、片段或一部分代码，该代码包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些替代性实施方式中，步骤中提到的功能可不按图中所述的顺序发生。例如，相继所示的两个步骤，事实上可基本上同时执行，或者这些步骤有时可按相反顺序执行，这取决于所涉及的功能。还将应注意，方框图和/或流程图图示的每个步骤以及方框图和/或流程图图示中的步骤组合可通过执行指定功能或行为的基于硬件的专用系统，或者专用硬件和计算机指令组合来实现。

[0167] 虽然本发明已经参考具体特征及其实施例进行描述，但是显然可对其进行各种修改和组合而不脱离本发明的精神和范围。因此，所述说明书和附图被简单地认为是如随附权利要求书所限定的本发明的说明，并考虑为涵盖落入本发明的范围内的任意和所有修改、改变、组合或等同物。

[0168] 预计从申请至专利到期的期间，可能产生许多相关计算机网络，术语逻辑层、网络设备、网络节点、通信协议和/或OAM的范围旨在从一开始就包括所有这些新的技术。

[0169] 术语“包括”以及“有”表示“包括但不限于”。这个术语包括了术语“由……组成”以及“本质上由……组成”。

[0170] 除非上下文中另有明确说明，此处使用的单数形式“一个”和“所述”包括复数含义。此处使用的词“示例性的”表示“作为一个例子、示例或说明”。任何“示例性的”实施例并不一定理解为优先于或优越于其他实施例，和/或并不排除其他实施例特点的结合。

[0171] 此处使用的词语“可选地”表示“在一些实施例中提供且在其他实施例中没有提供”。本发明的任意特定的实施例可以包括多个“可选的”特征，除非这些特征相互矛盾。

[0172] 单个实施例也可以提供某些特征的组合，这些特征在各个实施例正文中有简短的描述。相反地，本发明的各个特征在单个实施例的正文中有简短的描述，也可以分别提供这些特征或任何适合的子组合或者作为本发明所述的任何合适的其他实施例。不可认为各个实施例的正文中描述的某些特征是这些实施例的必要特征，除非没有这些元素，该实施例无效。

[0173] 虽然已详细地描述了本发明及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。

[0174] 此处，本说明书中提及的所有出版物、专利和专利说明书都通过引用本说明书结合在本说明书中，同样，每个单独的出版物、专利或专利说明书也具体且单独地结合在此。此外，对本申请的任何参考的引用或识别不可当做是允许这样的参考在现有技术中优先于本发明。就使用节标题而言，不应该将节标题理解成必要的限定。