NQA检测VPN网络
PWE3 Ping测试
NQA的PWE3（Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge） Ping测试例用于检测基于MPLS转发的PW路径是否可达。如图4-15所示，PWE3 Ping测试过程如下：
源端（PE1）根据配置的PW ID选择特定虚链路PW（Pseudo Wire）发送MPLS Echo Request报文。报文到达远端PE2后，返回目的地址为发起端接口地址的MPLS Echo Reply报文。
源端通过是否接收到目的端的MPLS Echo Reply报文，来判断此条PW是否可以用于数据转发。
发送端通过接收到的响应报文，统计出测试结果，通过计算源端接收时间和源端发送时间之差，计算出源端到目的端的通信时间，从而清晰的反应出此条PW通路畅通情况。
PWE3 Trace测试
随着PWE3在网络中的广泛应用，PWE3也需要能够提供相应的运营维护支持。PWE3 Tracert功能就是应这种需求而产生的一种网络维护工具。
根据组网类型的不同，PW可以分为单段PW和多段PW。与之类似PWE3 Tracert也分为PWE3单段Tracert和PWE3多段Tracert。
PWE3单段Tracert
图4-16是PWE3的典型组网图。CE1和CE4属于VPN1。CE2和CE3属于VPN2。PE1到PE4的LSP是PE1-P-PE4。PE2到PE3的LSP是PE2-P-PE3。
在PE1上通过命令可以发起VPN1的PWE3 Tracert。此时的PWE3 Tracert和公网LSP的Tracert差别不大，只是报文中多了一层PW的标签，本端PE上收到对端设备发送来报文后，会检测报文中的标签和VC ID是否正确。
PWE3 Tracert的源端PE依次发出外层标签为TTL=1、2、3……，内层标签TTL=1的MPLS Echo Request报文。各LSR收到外层标签TTL为1的报文，不再继续转发该报文，根据报文内容检查具体业务与标签等信息是否正确，并回应MPLS Echo Reply报文给源PE。这样，源PE可以收集到PW经过的各LSR的信息，以及出口PE的信息。目前MPLS Echo Reply报文为不带标签的IP报文。
下面以PE1和PE4之间的LSP为例说明PWE3 Tracert收集节点信息的机制。
PE1通过发起PWE3 Tracert，可以收集到PE1到PE4的LSP的节点信息。通过对比PWE3 Tracert获得的路径信息和协议的PW的路径，可以确定是否存在错误。
如果PWE3 Tracert只收集到TTL=2（PE4）的信息，未收集到TTL=1（P）的信息，则可以认为是P不支持MPLS Ping。
如果PWE3 Tracert只收集到TTL=1（P）的信息，未收集到TTL=2（PE4）的信息，则可以认为是P和PE4之间链路或者PE4有故障。
如果PWE3 Tracert收集到的信息是PE1-PE2-PE4，则可能是P设备出现故障，协议已经重新计算得到了新的路径。
PWE3多段Tracert
图4-17是PWE3多段的典型组网。CE1、CE2之间建立了多段的PW，各段使用的PW ID不同。经过的LSP路径是：UPE1-P1-SPE1-SPE2-P2-UPE2。
从UPE1发起的PWE3 Tracert，只能从P1、SPE1得到正确的回应。而SPE2和UPE2会检查出“Remote PE Address”和“VC ID”与标签不符合。这就反映出该PWE3 Tracert是经过了PW多段的情况。另外，从各设备反馈的Downstream Mapping信息中也可以了解到PW标签交换的情况。
在SPE1上可以向UPE1发起PWE3 Tracert，也可以向SPE2和UPE2发起PWE3 Tracert。向UPE1的Tracert和单段PW的Tracert情况相同。向SPE2和UPE2发起的PWE3 Tracert则是多段的Tracert。
其他PE上发起的PWE3 Tracert与上述情况相同，这里不再赘述。
VPLS MAC Ping测试
概述
VPLS MAC Ping测试例，主要是用于检测VPLS网络的路径是否可达，目前只支持Ping对端的桥MAC。通过VPLS MAC Ping测试例，可以检测VPLS网络是否存在到目的MAC的VPLS路径，同时可以在目的端检测指定MAC是否存在。
测试过程
NQA的VPLS MAC Ping测试例用于检测VPLS网络的路径是否可达。如图4-18所示VPLS MAC Ping测试的过程如下：
VPLS MAC Ping测试需要指定VSI和MAC地址，MAC地址可以是VPLS网络内对端PE的桥MAC，也可以是用户CE侧MAC。首先，构造UDP的MPLS Echo Request报文，在IP头填入127.0.0.0/8网段的地址作为IP的目的地。根据查MAC表的情况决定报文如何转发：如果查到从PW侧学到的MAC表，则只往该PW转发报文；如果查MAC表未命中，则需要往该VSI对应的所有PW广播发送。
PE节点侦听3503端口接收请求报文，并回复MPLS Echo Reply响应报文。
如果请求端指定的MAC地址为用户CE侧的MAC，请求报文并不会转发到CE侧，只是在CE接入的PE节点上检查是否存在该CE的MAC地址，如果存在，则认为成功，否则，认为失败。
发送端通过接收到的响应报文，统计出测试结果，通过计算源端接收时间和源端发送时间之差，计算出源端到目的端的通信时间，从而清晰的反应出VPLS网络链路畅通情况。
根据图4-18，在PE1上发起VPLS MAC Ping测试，测试过程如下：
在PE1上配置VPLS MAC Ping测试例，目的MAC指定为CE2的MAC：0018-826d-4917。在PE1上的MAC表项中未查到目的MAC，因此向该VSI所有PW广播发送。
PE2和PE3都收到请求报文：在PE3上目的MAC与桥MAC不相同，MAC表项中也未命中目的MAC，根据水平分割原理，不再转发报文。
在PE2上目的MAC与桥MAC也不相同，但检查MAC表项，存在CE侧MAC表项与目的MAC相同，因此命中并回复应答报文，VPLS MAC Ping测试成功。
使用场景
支持普通VPLS场景、HVPLS场景。
使用价值
当链路出现故障时，可通过VPLS MAC Ping测试清晰的反应出VPLS网络链路畅通情况。
VPLS PW Ping测试和VPLS PW Trace测试
产生原因
VPLS作为搭建电信城域网的技术主体，已经在全球很多地方获得了规模性应用。在对业务的可管理性方面，现有的VPLS对业务进行监控的能力仍较差，迫切需要完善VPLS的OAM机制。
VPLS网络中PW的连通性关系到用户间流量转发是否正常，PW的转发性能关系到网络能否符合签订的SLA（Service Level Agreements）。VPLS PW Ping和PW Trace正是这样的工具，用于测量PW的连通性，收集PW的性能数据，进行路径发现和故障定位。
与普通命令行发起Ping和Trace检测原理相同，NQA的优点是增加了调度和结果收集的机制以及阈值告警等。
这两个工具的实现参考了相关标准，使用MPLS ECHO报文，带上特定FEC，使用隧道封装格式，使用Router Alert标签，需要VPLS支持Router Alert能力。该工具只检测PE到PE间网络内PW的状况，报文不会往CE转发，所以NQA测试例也只能在PE上配置，在其他设备配置将找不到对应VSI，检测结果为drop。
- 用户可以配置一个VPLS PW Ping或VPLS PW Trace类型的NQA测试例来执行对VPLS服务的主动监控，并检测这些服务的故障。当超过RTT阈值、连接中断或者一个请求报文的响应发生超时时，NQA测试例可以发出一个SNMP Trap。此外，RTT等数据将作为统计信息供查看。
- 通过使用NQA测试例的调度功能，可以周期调度一个NQA测试例，以有计划地执行对特定VPLS PW的检测。如果需要对多个PW进行检验，可以配置多个测试例。NQA支持多个测试例进行并发测试，NQA的调度功能可以保证测试例之间不相互影响，合理安排执行时间使尽可能多的测试例可以正常运行对PW进行检测（根据测试例的流量权值算出系统可以支持的测试例个数）。
实现过程
- 发起端PE1配置基于指定VSI、peer IP地址的测试例，发起到对端peer的检测。NQA模块查找相应的转发信息，封装好带Router Alert的MPLS echo request报文，发送到公网。
- 接收端PE2收到报文后，通过报文解析发现是本机报文后被上送CPU处理，打上收、发包时间戳后，按用户指定回包方式将报文送回。
- 发起端PE1收到MPLS echo reply报文后，将其时间信息取出，存入结果表，如果超时，则在结果表中记录错包。在设备做到时钟同步后，可计算出单向时延。
- 发起端PE1配置基于指定VSI、peer IP地址的测试例，发起到对端peer的检测，NQA模块查找相应的转发信息，封装好带Router Alert的MPLS报文，在私有TLV中打上时间戳，发送到公网；第一个包的TTL为1（用户也可指定初始的 TTL及最大TTL）。
- 中间节点收到MPLS echo request报文会通过TTL超时上送，通过入标签和入接口索引，并获取下一跳信息，封装DS TLV，发送MPLS echo reply报文。
- 发起端收到回包后，将TTL加1，继续发送，直到目的地回包或TTL达最大值。
