以太網對接故障分析

以太網對接故障分析趙鵬通信一團技術室摘要以太網對接是指OptiX2500+設備的以太網接口板ET1與其它設備之間的互連。對接設備包括OptiXMetro系列設備、以太網交換機等，對接的以太網信號的速率包括10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等。關鍵詞端口邦定通道1以太網的工作模式1.1以太網業(yè)務信號在OptiX2500+上的處理過程以太網業(yè)務信號在不同的以太網接口板上的處理過程是不同的，下面以OptiX2500+的ET1板進行說明。以太網業(yè)務信號進入￡口板后，經過以太幀的拆分、重組后，被分組到各個VC-12；再經復用、映射到VC-4后，送入交叉連接單元，完成業(yè)務時隙的調配；最后通過交叉連接單元送往線路板，完成業(yè)務信號由支路上線路的功能。1.2固定模式和自協(xié)商模式不同運行速率的以太網之間是不能互通的，因此在以太網設備對接時，首先需要將對接設備的以太網速率設置為相同值。為實現(xiàn)以太網之間的自動互通，產生了以太網自協(xié)商機制。自協(xié)商的主要功能就是使物理鏈路兩端的設備通過交互信息，自動選擇一種雙方都支持的最佳模式來運行。自協(xié)商需要選擇的內容主要包括雙工模式、運行速率和流控等。一旦協(xié)商通過，鏈路兩端的設備就鎖定在這種運行模式下。對于自協(xié)商模式，要求對接設備同時使用該模式。1.3VLAN模式與Tag標簽VLAN(VirtualLocalAreaNetworks)即虛擬局域網。802.1qVLAN幀與原以太網幀相比，在幀頭中的源地址后增加了一個4字節(jié)的802.1q幀頭。這4個字節(jié)的802.1q標簽頭包含了2個字節(jié)的標簽協(xié)議標識(TPID--TagProtocolIdentifier)和兩個字節(jié)的標簽控制信息(TCI--TagControlInformation)。端口屬性為Tag的端口能夠識別含有Tag標簽的數(shù)據(jù)包，其中Tag標簽中的12個bit用于標識VLANID。2以太網業(yè)務的配置參數(shù)2.1流控當對接設備發(fā)送的流量超過OptiX2500+設備的帶寬時，OptiX2500+設備將會向對接設備發(fā)送流控包，以促使對接設備降低發(fā)送的流量，確保設備的正常工作，避免丟包。2.2綁定及綁定通道在業(yè)務配置時，指定一綁定號以標識屬于同一業(yè)務的VC-4，稱為綁定。綁定后的業(yè)務有一條發(fā)生故障，所有綁定在一起的業(yè)務整體倒換。綁定通道指捆綁在一起用來傳送以太網數(shù)據(jù)的2M通道。綁定通道是一個介于以太網端口和2M通道之間的一個實體，引入該實體是為了以后的路由和收斂功能的使用。一塊ET1板上有8個以太網端口，每塊ET1板可配置的綁定通道最多為16個，具體每個綁定通道分配的VC-12數(shù)目是可以配置的。由于在組網應用中，一塊ET1單板最多可以提供的VC-12數(shù)為48，所以一個綁定通道最多可配置48個VC-12。網管入口：〔主視圖/配置/以太網配置/以太網接口管理/綁定通道〕2.3端口使能設置端口是否工作端口使能，則表示可以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包；端口禁止，則表示端口不接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包。網管入口：（主視圖/配置/以太網配置/以太網接口管理/端口使能）。2.4Tag端口如果以太網端口能識別和發(fā)送這種帶802.1q標簽頭的數(shù)據(jù)包，那么把這種端口稱為Tag端口；否則稱為UnTag端口。設置為Tag的端口只能識別帶802.1q標簽頭的數(shù)據(jù)包，不帶802.1q標簽頭的數(shù)據(jù)包會被丟棄。設置為UnTag的端口把數(shù)據(jù)包作為普通包處理，對于從該端口進出的數(shù)據(jù)包，不論是否帶有802.1q標簽頭都可以通過。在從UnTag端口送出帶802.1q標簽頭的數(shù)據(jù)包時，UnTag端口會把802.1q標簽頭去掉，將帶802.1q標簽頭的數(shù)據(jù)包轉化成普通數(shù)據(jù)包。如果對接設備不支持802.1q（例如目前我們使用的計算機），則以太網端口必須設為UnTag屬性。在匯聚的組網方式下，匯聚端口的Tag屬性一定要設置為Tag。2.5傳輸速率根據(jù)IEEE標準，以太網端口的傳輸速率分為10Mbit/s、100Mbit/s和1000Mbit/s。不同傳輸速率的端口，其時鐘的速率及編碼方式不一樣，從而決定了不同速率的端口之間不能對接。2.6半雙工和全雙工處于半雙工的端口不能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，而處于全雙工的端口則可以同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。要求對接設備必須設置同樣的工作模式。否則當半雙工以太網與全雙工以太網對接時，由于全雙工模式下的以太網端口不檢測沖突，也不會重發(fā)數(shù)據(jù)，因此會導致發(fā)送的數(shù)據(jù)丟包；而且，業(yè)務越繁忙，丟包越嚴重，甚至會導致網絡完全不可用。2.7自協(xié)商方式用于設置以太網端口的工作模式（10Mbit/s半雙工、10Mbit/s全雙工、100Mbit/s半雙工、100Mbit/s全雙工）。2.8端口缺省VLA單板可以給進入端口的數(shù)據(jù)包增加端口的缺省VLAN。與上述Tag屬性關系密切，當端口設置為Tag屬性時，此參數(shù)無意義。當端口設置為UnTag時，則單板可以給進入端口的數(shù)據(jù)包增加端口的缺省的VLAN。網管入口：（主視圖/配置/以太網配置/以太網接口管理/VLANID）。2.9靜態(tài)路由是指以太網端口與綁定通道之間的映射關系。靜態(tài)路由類型包括端口路由和VLAN路由。端口路由是指配置以太網端口到綁定通道端口之間的路由，這種路由常應用于點對點的組網通訊。VLAN路由是指配置基于VLAN業(yè)務的以太網端口到綁定通道端口之間的路由；這種路由的應用很靈活，可以應用在點對點、點對多點、多點的組網通訊。實現(xiàn)方法是根據(jù)數(shù)據(jù)包的VLAN標記對數(shù)據(jù)流進行分流和匯聚。3常見故障現(xiàn)象及原因發(fā)生以太網對接故障時，常見的故障現(xiàn)象有： 對接的業(yè)務不通；開通的業(yè)務異常，如：上網速度慢，設備時延較大，業(yè)務有丟包，發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)有錯包。3.1設備對接故障的常見原因電纜或光纖接觸不良，電纜或光纖連接錯誤，網線制作不規(guī)范，對接信號衰耗過大或不符合標準要求，對接設備的業(yè)務配置不正3.2外部原因對接設備光口選擇錯誤（單模或者多模）端口屬性設置不正確（Tag屬性、缺省VLAN）路由配置錯誤兩端綁定通道捆綁的2M數(shù)目不一致>對接信號的速率不同對接信號的工作模式不同（全雙工或者半雙工）環(huán)境溫度或者子架溫度過高3.3以太網板故障光接口物理特性異常（發(fā)光功率過低、抖動過大等）SDH部分業(yè)務配置錯3.4設備原因SDH故障（線路板、交叉板故障，倒換失敗，線路誤碼等）4故障定位方法與步驟4.1常用定位方法（1）儀表測試法使用PC機的ping命令是測試以太網業(yè)務的常用方法。操作方法：配置一條連接，兩端端口的Tag屬性設置為UnTag，然后在兩端用戶接入端口分別接入一臺PC，將兩臺PC設置在同一網段內，然后使用ping命令，用其中一臺PCping另一臺PC的IP地址。要求ping包長為64?10000byte之間的不同包長的包，如果都能夠ping通，則可以確認設備工作正常。當只有一臺PC的時候，可采用如下方法：將本站以太網板的一個端口連接PC；將對端站以太網板的一個端口連接到該站主控板的以太網接口；在本站使用不同的包長ping對端站的IP地址。注意，此時以太網板要設置為10Mbit/s半雙工或自協(xié)商。（2） 環(huán)回法采用環(huán)回法定位以太網對接故障時，通常按照“MAC層環(huán)回”、“E1支路環(huán)回”、“VC-4外環(huán)回”、“光口環(huán)回”的順序依次進行環(huán)回操作。環(huán)回操作通常與ping命令同時使用：首先根據(jù)需要，設置端口的環(huán)回，然后使用ping命令任意ping一個IP地址；通過端口統(tǒng)計的性能事件來查看數(shù)據(jù)包的增長，如果性能事件中的某一數(shù)據(jù)包的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)沒有同步增長，則說明環(huán)回處有問題。（3） 對比法使用相同的配置在同一時間，同一地點進行相同的操作，以確定是傳輸設備的問題還是以太網對接設備的問題。操作步驟：（1） 將本地兩臺PC通過交叉網線直接相連，進行ping測試，并記錄ping的結果。（2） 在傳輸設備上配置兩條以太網路由；然后在傳輸設備遠端站點將這兩條路由串接（即配置一條VC-Trunk至VC-Trunk的路由或者將以太網端口硬件環(huán)回）。（3） 在本端將步驟1使用的兩臺PC，分別連接到已在步驟2完成配置的兩個以太網端口；然后進行與步驟1同樣的ping測試（4） 比較步驟1和步驟3ping測試的結果；如果比較結果有數(shù)量級上的差異，則說明傳輸設備有問題。4.2分類故障定位與排除（1） 單板業(yè)務配置檢查配置，按照數(shù)據(jù)設定規(guī)范進行配置。配置要求配置項目透傳組網匯聚組網口使能兩端的外部端口均需要使能。兩端的外部端口均需要使能。端口工作模式要與對接設備的工作模式保持一致。要與對接設備的工作模式保持一致。綁定通道兩側綁定的虛通道的數(shù)目要相等，虛通道內的E1資源也要相等。兩側綁定的虛通道的數(shù)目要相等，虛通道內的E1資源也要相等。（通常有幾個匯聚點，則創(chuàng)建幾個虛通道）端口Tag屬性對接的虛通道的Tag屬性要設置為一致，兩側的外部端口要根據(jù)對接設備的屬性進行設置。對接的虛通道的Tag屬性要設置為Tag；匯聚側的端口要設置為Tag，非匯聚側的端口根據(jù)對接設備的需要進行設置。端口VLANID與上述端口Tag屬性相關。若端口Tag屬性設置為Tag，0VLAN莊無效；如果端口設置為UnTag，則VLANID可以隨意選取。與上述端口Tag屬性相關。若端口Tag屬性設置為Tag，貝0VLANID無效；如果端口（通常為非匯聚點）設置為UnTag，則要將各個端口的VLAN區(qū)分開來。靜態(tài)路由可以配置為端口路由或者VLAN路由。如果配置為端口路由，則無要求；如果配置VLAN路由，則與上述VLANID相關。要求路由中的VLAN和上述端口的VLANID一致或者接入的數(shù)據(jù)包中的VLANID一致。對于非匯聚點，可以配置為端口路由或者VLAN路由；對于匯點，則一定要配置為VLAN路由，要求路由中的VLAN和對接的非匯聚點的端口的缺省VLANID保持一致。流控設置根據(jù)對接設備的要求進行設置。根據(jù)對接設備的要求進行設置。（2） 信號速率和雙工模式當對接信號的速率一端為10Mbit/s，一端為100Mbit/s，則業(yè)務不通。此時要將兩端的速率設置為同一級別。并要求兩端的雙工模式也相同。

（3）光纖電纜連接檢查光纖或電纜的連接是否完好、正確，接頭是否松動；光纖是否過于彎曲、綁扎是否過緊。（4） 光功率測量以太網光接口的收、發(fā)光功率。如果光功率不在標準的范圍內，應檢查光纖衰耗或使用擦纖紙等材料清潔光接口。（5） 光纖模式或電纜的型號不匹配檢查單模光纖和多模光纖是否混用。要求對接設備的光接口、對接的光纖必須使用相同模式的光纖。（6） 網線檢查交叉網線和直通網線的應用是否正確。若以太網板與?（3對接，則使用交叉網線；若以太網板與HUB相連，則使用直通網線。檢查交叉網線和直通網線的線序是否正確；并注意網線的接頭1和接頭2要使用同一對雙絞線，接頭3和接頭6要使用同一對雙絞線。網線還分為屏蔽網線和非屏蔽網線兩種，其中屏蔽網線能夠抗拒較強的電磁干擾。如果設備環(huán)境的電磁干擾太大，則應使用屏蔽網線。檢查網線的長度是否超過網線的最大傳輸距離。通常網線能夠傳輸100m而無衰耗（網線要求是正規(guī)廠家生產的網線）；如果以太網信號的傳輸距離超過100m，需要增加中繼設備。（7） 環(huán)境溫度檢查機房的空調是否正常工作，檢查子架的風扇是否運轉正常，檢查單板溫度是否過熱。5常見故障處理案例5.1端口設置不匹配引起業(yè)務不通如圖所示：OptiX2500+網元組成二纖雙向復用環(huán)，用戶通過ET1板上網，1號站為網管站2號站是所有網元的以太網出口站。2號站通過5號站與地方寬帶網連接。5.1.1故障現(xiàn)象某日3號網元用戶通報網絡不通。查詢網管，無任何告警信息。在2號網元和3號網元兩端連接兩臺PC，進行ping測試時，測試不通。5.1.2故障分析及排除（1）首先確定連接網線、PC、，有無故障。（2）檢查配置：虛通道設置、路由設置，端口的工作模式。發(fā)現(xiàn)以太網口的工作模式設置有問題。PC只支持10Mbit/s速率的數(shù)據(jù)，而ET1板的端口工作模式設置為100Mbit/s全雙工。改為10Mbit/s全雙工后，可以ping通。業(yè)務恢復正常。5.1.3結論及建議在進行設備對接的時候，要求對接設備的端口的工作模式設置一致。即如果對端設置為固