零成本自主完成傳輸網(wǎng)ECC優(yōu)化,有效提升網(wǎng)絡監(jiān)控效率

1、科技進步類創(chuàng)新提案申報書提案名稱：零成本自主完成傳輸網(wǎng)ECC優(yōu)化，有效提升網(wǎng)絡監(jiān)控效率申報部門：平頂山分公司網(wǎng)絡部申 報 人：崔志成 劉明昊2011年12月一、 項目背景和思路平頂山移動在經(jīng)歷10年的快速發(fā)展后，本地MSTP傳輸網(wǎng)規(guī)模已經(jīng)非常龐大，形成了骨干、匯聚、接入三層網(wǎng)絡結構并擁有超過1700端傳輸網(wǎng)元。大規(guī)模的傳輸網(wǎng)絡要平穩(wěn)高效運行、隱患能夠及時反饋并發(fā)現(xiàn)處理，日常網(wǎng)絡監(jiān)控顯得尤為重要，因此擁有一個高效的傳輸網(wǎng)監(jiān)控平臺，是傳輸網(wǎng)為整個平頂山移動公司發(fā)展提供補給的動力源泉。目前，平頂山分公司傳輸網(wǎng)采用華為OptiX系列光網(wǎng)絡設備組網(wǎng)，網(wǎng)絡監(jiān)控通過利用光路STMN信號中的開銷字節(jié)作為載體即

2、ECC通路，通過中心機房的若干臺網(wǎng)管網(wǎng)元設備與服務器進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)網(wǎng)元告警、性能上報及相關指令下發(fā)等功能。傳送速率為192kb/s，由于帶寬一定，隨著網(wǎng)元的不斷增多，所有網(wǎng)元同時通過若干臺網(wǎng)關網(wǎng)元上報監(jiān)控平臺各類信息，由于處理功能有限，必然造成大量信息傳送延遲或部分信息丟失，嚴重時引發(fā)ECC廣播風暴，使主機主控單元異常復位，導致主控的控制協(xié)議失效等問題。為解決上述一系列問題，平頂山分公司網(wǎng)絡部維護人員依據(jù)ECC監(jiān)控通信網(wǎng)絡的特性，通過合理劃分ECC子網(wǎng)范圍，并利用VLAN、自主研制一對多以太網(wǎng)匯聚透傳技術和現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源，零成本自主完成平頂山傳輸網(wǎng)全網(wǎng)ECC優(yōu)化，從而大幅提升網(wǎng)絡監(jiān)控效率。

3、二、 實施步驟1. 合理選取匯聚節(jié)點，規(guī)劃ECC網(wǎng)絡造成ECC監(jiān)控問題的根本原因是傳輸網(wǎng)絡規(guī)模越來越大，而相應與服務器進行交換數(shù)據(jù)信息的網(wǎng)關網(wǎng)元過少，監(jiān)控信息無法及時上報，最終形成監(jiān)控真空。因此，ECC優(yōu)化的直接目的就是通過合理選取傳輸網(wǎng)關節(jié)點，將ECC監(jiān)控網(wǎng)絡分層分域地進行管理，即將一個大的通信網(wǎng)絡劃分為多個小的ECC子網(wǎng)，并將各個ECC子網(wǎng)之間互通的STM-N光/電接口的ECC關閉，以確保信息和數(shù)據(jù)只在小網(wǎng)內(nèi)傳播，不會擴散到其它網(wǎng)絡。按照上述原則，根據(jù)平頂山公司本地網(wǎng)現(xiàn)有MSTP傳輸網(wǎng)的拓撲結構和業(yè)務流向，對ECC監(jiān)控通信網(wǎng)絡進行劃分，我們合理選擇鄉(xiāng)鎮(zhèn)2.5G節(jié)點，增設為網(wǎng)關網(wǎng)元，規(guī)劃新增

4、網(wǎng)關網(wǎng)元的ECC路由走向，具體網(wǎng)關網(wǎng)元設置及端口閉合如下圖。2. 利用傳輸以太網(wǎng)單板，規(guī)劃網(wǎng)關網(wǎng)元監(jiān)控電路。由于我公司現(xiàn)有的華為MSTP網(wǎng)絡通過EFS單板可以實現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務傳輸，因此可以將網(wǎng)關網(wǎng)元的設備監(jiān)控網(wǎng)線通過自身的EFS單板端口傳送到中心機房。這樣就不在需要在每個機房新增協(xié)議轉換器、路由器等設備，節(jié)省大量資金。網(wǎng)關網(wǎng)元設備內(nèi)部網(wǎng)線連接圖按照上述方案進行組網(wǎng)的業(yè)務拓撲效果圖3. 傳輸網(wǎng)業(yè)務規(guī)劃及配置在匯聚設備有限EFS物理端口的情況下，為了節(jié)省端口資源并提供具有環(huán)路保護的安全光通道，利用一對多以太網(wǎng)匯聚透傳業(yè)務把各分局的匯聚節(jié)點與中心機房三層交換機連接起來。為了配合一對多以太網(wǎng)匯聚透傳業(yè)務

5、的配置，在此我們引入了VLAN，一個VLAN組成一個邏輯子網(wǎng)，既省去了之前用P2P方式進行隔離放2M線纜的麻煩又保障了新增網(wǎng)關網(wǎng)元的通信唯一性，做好了標識ECC監(jiān)控通信子網(wǎng)的規(guī)劃準備。IP，VLAN規(guī)劃圖：ECC監(jiān)控通信網(wǎng)絡按區(qū)域實行VLAN劃分，服務器與網(wǎng)關網(wǎng)元通過三層交換機的路由交換實現(xiàn)通信，優(yōu)化后的組網(wǎng)結構把中心站點和各分局站點共計11個區(qū)域的接入網(wǎng)關網(wǎng)元的IP劃入11個VLAN中。以太網(wǎng)匯聚業(yè)務配置圖：根據(jù)IP地址分配表對網(wǎng)關網(wǎng)元的IP地址和子網(wǎng)掩碼進行更改操作，該操作需要復位主控板，建議晚上操作。然后在DCN視圖里設置網(wǎng)關網(wǎng)元屬性，并測試網(wǎng)關網(wǎng)元的連接狀態(tài)，確保所有網(wǎng)關網(wǎng)元都處于“連

6、接正?！睜顟B(tài)。再根據(jù)ECC子網(wǎng)區(qū)域劃分結構圖，對每個子網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)元設置主用網(wǎng)關網(wǎng)元和備用網(wǎng)關網(wǎng)元。4. 三層交換機規(guī)劃及配置將所有的VLAN通過三層交換機指定路由到服務器，三層交換機在對第一個數(shù)據(jù)流進行轉發(fā)后，會產(chǎn)生一個MAC地址與IP地址的映射表，當同樣的數(shù)據(jù)流再次通過時，將根據(jù)此表直接從二層通過而不是再次轉發(fā)，從而消除了路由器進行路由選擇造成網(wǎng)絡的延遲，提高了網(wǎng)絡的整體性能和數(shù)據(jù)的安全性與轉發(fā)速度。交換機配置圖：縣區(qū)網(wǎng)關網(wǎng)元通信時延圖：商酒務2.5G（optix 2500+）石龍區(qū)2.5G（optix 2500+）5. 省公司監(jiān)控路由器配置因三層交換機的網(wǎng)關IP與監(jiān)控路由器上的網(wǎng)關IP不在同

7、一網(wǎng)段，為了便于省公司的網(wǎng)絡監(jiān)控，在監(jiān)控路由器上配置指向三層交換機的靜態(tài)路由，打通了由監(jiān)控路由器到三層交換機的監(jiān)控通道。靜態(tài)路由配置：三、 創(chuàng)新點說明該創(chuàng)新的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)以下5點：1. 利用自主研制的一對多以太網(wǎng)匯聚透傳技術節(jié)省端口資源。通過對ECC監(jiān)控通信網(wǎng)采用自主研制的一對多以太網(wǎng)匯聚透傳技術和VLAN和三層交換技術，控制了二層廣播風暴的產(chǎn)生，并利用原有交換機自主完成了網(wǎng)絡優(yōu)化。在以前利用P2P方式進行優(yōu)化時，需連接11個網(wǎng)關網(wǎng)元至核心監(jiān)控路由器時需要3塊EFS板卡和11根2M線纜，現(xiàn)采用一對多以太網(wǎng)匯聚透傳業(yè)務，只需用2塊EFS板卡的3個端口即可，節(jié)約了EFS板卡的端口資源。2. 通過

8、劃分寬泛網(wǎng)段，有效的節(jié)省IP地址。如果按以前的規(guī)劃每一個網(wǎng)關網(wǎng)元分配一個網(wǎng)段進行隔離,28個網(wǎng)關網(wǎng)元需分28個網(wǎng)段, IP地址范圍要從129.9.4.193- 129.9.5.46才能實現(xiàn);現(xiàn)在用VLAN隔離,IP地址僅需129.9.4.193129.9.4.222即可,共有30個主機地址。這比以前的分配方法節(jié)省了80個IP地址。3. 實現(xiàn)了覆蓋全市區(qū)的傳輸網(wǎng)設備告警信息的實時呈現(xiàn)已及網(wǎng)管操作的實時執(zhí)行。4. 最大限度的避免了ECC風暴的出現(xiàn)，通過自主研制的一對多以太網(wǎng)匯聚透傳業(yè)務，為ECC監(jiān)控通信提供了寬帶路由。5.后續(xù)規(guī)劃擴展ECC通信子網(wǎng)分割優(yōu)化完全由平頂山分公司傳輸網(wǎng)絡維護人員自主完成

9、，公司資金投入為零。目前縣區(qū)的SDH平面ECC監(jiān)控信道為帶內(nèi)路由，后期縣區(qū)PTN回傳網(wǎng)絡建設完成后可優(yōu)化至PTN平面走帶外路由，以便提供更為安全可靠的監(jiān)控信道。四、 主要實施效果1利用現(xiàn)有資源，節(jié)省大量資金。根據(jù)以前優(yōu)化的設計需在每個匯聚機房放置AR2800路由器和核心機房放置放置NE20-8路由器，共11臺AR2800路由器和1臺NE20-8路由器需要資金152萬元，采用現(xiàn)在的方案以后只用了一臺原有的三層交換機就完成了優(yōu)化，在不增加投入的情況下，節(jié)省資金152萬元。2.提升監(jiān)控能力在ECC優(yōu)化之前全網(wǎng)共1681端傳輸設備，優(yōu)化之后全網(wǎng)網(wǎng)關網(wǎng)元已由11端增加到39端，ECC監(jiān)控通信網(wǎng)絡層次清晰，傳輸?shù)木W(wǎng)管能力由之前的153網(wǎng)元/網(wǎng)關優(yōu)化到44網(wǎng)元/網(wǎng)關，網(wǎng)關網(wǎng)元互有主備保護，網(wǎng)絡監(jiān)控能力明顯增強。3.縮短通信時延與縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)2.5G網(wǎng)關網(wǎng)元平均通信時延為：3ms，與各網(wǎng)關網(wǎng)元的通信延時上有明顯縮短4