以太網(wǎng)對(duì)接故障分析

以太網(wǎng)對(duì)接故障分析趙鵬通信一團(tuán)技術(shù)室摘要以太網(wǎng)對(duì)接是指OptiX2500+設(shè)備的以太網(wǎng)接口板ET1與其它設(shè)備之間的互連。對(duì)接設(shè)備包括OptiXMetro系列設(shè)備、以太網(wǎng)交換機(jī)等，對(duì)接的以太網(wǎng)信號(hào)的速率包括10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等。關(guān)鍵詞端口邦定通道1以太網(wǎng)的工作模式1.1以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)在OptiX2500+上的處理過(guò)程以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)在不同的以太網(wǎng)接口板上的處理過(guò)程是不同的，下面以O(shè)ptiX2500+的ET1板進(jìn)行說(shuō)明。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)入￡口板后，經(jīng)過(guò)以太幀的拆分、重組后，被分組到各個(gè)VC-12；再經(jīng)復(fù)用、映射到VC-4后，送入交叉連接單元，完成業(yè)務(wù)時(shí)隙的調(diào)配；最后通過(guò)交叉連接單元送往線路板，完成業(yè)務(wù)信號(hào)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(yùn)行速率的以太網(wǎng)之間是不能互通的，因此在以太網(wǎng)設(shè)備對(duì)接時(shí)，首先需要將對(duì)接設(shè)備的以太網(wǎng)速率設(shè)置為相同值。為實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)之間的自動(dòng)互通，產(chǎn)生了以太網(wǎng)自協(xié)商機(jī)制。自協(xié)商的主要功能就是使物理鏈路兩端的設(shè)備通過(guò)交互信息，自動(dòng)選擇一種雙方都支持的最佳模式來(lái)運(yùn)行。自協(xié)商需要選擇的內(nèi)容主要包括雙工模式、運(yùn)行速率和流控等。一旦協(xié)商通過(guò)，鏈路兩端的設(shè)備就鎖定在這種運(yùn)行模式下。對(duì)于自協(xié)商模式，要求對(duì)接設(shè)備同時(shí)使用該模式。1.3VLAN模式與Tag標(biāo)簽VLAN(VirtualLocalAreaNetworks)即虛擬局域網(wǎng)。802.1qVLAN幀與原以太網(wǎng)幀相比，在幀頭中的源地址后增加了一個(gè)4字節(jié)的802.1q幀頭。這4個(gè)字節(jié)的802.1q標(biāo)簽頭包含了2個(gè)字節(jié)的標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)識(shí)(TPID--TagProtocolIdentifier)和兩個(gè)字節(jié)的標(biāo)簽控制信息(TCI--TagControlInformation)。端口屬性為T(mén)ag的端口能夠識(shí)別含有Tag標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包，其中Tag標(biāo)簽中的12個(gè)bit用于標(biāo)識(shí)VLANID。2以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的配置參數(shù)2.1流控當(dāng)對(duì)接設(shè)備發(fā)送的流量超過(guò)OptiX2500+設(shè)備的帶寬時(shí)，OptiX2500+設(shè)備將會(huì)向?qū)釉O(shè)備發(fā)送流控包，以促使對(duì)接設(shè)備降低發(fā)送的流量，確保設(shè)備的正常工作，避免丟包。2.2綁定及綁定通道在業(yè)務(wù)配置時(shí)，指定一綁定號(hào)以標(biāo)識(shí)屬于同一業(yè)務(wù)的VC-4，稱(chēng)為綁定。綁定后的業(yè)務(wù)有一條發(fā)生故障，所有綁定在一起的業(yè)務(wù)整體倒換。綁定通道指捆綁在一起用來(lái)傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的2M通道。綁定通道是一個(gè)介于以太網(wǎng)端口和2M通道之間的一個(gè)實(shí)體，引入該實(shí)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(gè)以太網(wǎng)端口，每塊ET1板可配置的綁定通道最多為16個(gè)，具體每個(gè)綁定通道分配的VC-12數(shù)目是可以配置的。由于在組網(wǎng)應(yīng)用中，一塊ET1單板最多可以提供的VC-12數(shù)為48，所以一個(gè)綁定通道最多可配置48個(gè)VC-12。網(wǎng)管入口：〔主視圖/配置/以太網(wǎng)配置/以太網(wǎng)接口管理/綁定通道〕2.3端口使能設(shè)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(wǎng)管入口：（主視圖/配置/以太網(wǎng)配置/以太網(wǎng)接口管理/端口使能）。2.4Tag端口如果以太網(wǎng)端口能識(shí)別和發(fā)送這種帶802.1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包，那么把這種端口稱(chēng)為T(mén)ag端口；否則稱(chēng)為UnTag端口。設(shè)置為T(mén)ag的端口只能識(shí)別帶802.1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包，不帶802.1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包會(huì)被丟棄。設(shè)置為UnTag的端口把數(shù)據(jù)包作為普通包處理，對(duì)于從該端口進(jìn)出的數(shù)據(jù)包，不論是否帶有802.1q標(biāo)簽頭都可以通過(guò)。在從UnTag端口送出帶802.1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包時(shí)，UnTag端口會(huì)把802.1q標(biāo)簽頭去掉，將帶802.1q標(biāo)簽頭的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)化成普通數(shù)據(jù)包。如果對(duì)接設(shè)備不支持802.1q（例如目前我們使用的計(jì)算機(jī)），則以太網(wǎng)端口必須設(shè)為UnTag屬性。在匯聚的組網(wǎng)方式下，匯聚端口的Tag屬性一定要設(shè)置為T(mén)ag。2.5傳輸速率根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)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(shí)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(duì)接。2.6半雙工和全雙工處于半雙工的端口不能同時(shí)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(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。要求對(duì)接設(shè)備必須設(shè)置同樣的工作模式。否則當(dāng)半雙工以太網(wǎng)與全雙工以太網(wǎng)對(duì)接時(shí)，由于全雙工模式下的以太網(wǎng)端口不檢測(cè)沖突，也不會(huì)重發(fā)數(shù)據(jù)，因此會(huì)導(dǎo)致發(fā)送的數(shù)據(jù)丟包；而且，業(yè)務(wù)越繁忙，丟包越嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)完全不可用。2.7自協(xié)商方式用于設(shè)置以太網(wǎng)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(jìn)入端口的數(shù)據(jù)包增加端口的缺省VLAN。與上述Tag屬性關(guān)系密切，當(dāng)端口設(shè)置為T(mén)ag屬性時(shí)，此參數(shù)無(wú)意義。當(dāng)端口設(shè)置為UnTag時(shí)，則單板可以給進(jìn)入端口的數(shù)據(jù)包增加端口的缺省的VLAN。網(wǎng)管入口：（主視圖/配置/以太網(wǎng)配置/以太網(wǎng)接口管理/VLANID）。2.9靜態(tài)路由是指以太網(wǎng)端口與綁定通道之間的映射關(guān)系。靜態(tài)路由類(lèi)型包括端口路由和VLAN路由。端口路由是指配置以太網(wǎng)端口到綁定通道端口之間的路由，這種路由常應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的組網(wǎng)通訊。VLAN路由是指配置基于VLAN業(yè)務(wù)的以太網(wǎng)端口到綁定通道端口之間的路由；這種路由的應(yīng)用很靈活，可以應(yīng)用在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)的組網(wǎng)通訊。實(shí)現(xiàn)方法是根據(jù)數(shù)據(jù)包的VLAN標(biāo)記對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行分流和匯聚。3常見(jiàn)故障現(xiàn)象及原因發(fā)生以太網(wǎng)對(duì)接故障時(shí)，常見(jiàn)的故障現(xiàn)象有： 對(duì)接的業(yè)務(wù)不通；開(kāi)通的業(yè)務(wù)異常，如：上網(wǎng)速度慢，設(shè)備時(shí)延較大，業(yè)務(wù)有丟包，發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)有錯(cuò)包。3.1設(shè)備對(duì)接故障的常見(jiàn)原因電纜或光纖接觸不良，電纜或光纖連接錯(cuò)誤，網(wǎng)線制作不規(guī)范，對(duì)接信號(hào)衰耗過(guò)大或不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)接設(shè)備的業(yè)務(wù)配置不正3.2外部原因?qū)釉O(shè)備光口選擇錯(cuò)誤（單?；蛘叨嗄＃┒丝趯傩栽O(shè)置不正確（Tag屬性、缺省VLAN）路由配置錯(cuò)誤兩端綁定通道捆綁的2M數(shù)目不一致>對(duì)接信號(hào)的速率不同對(duì)接信號(hào)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(guò)高3.3以太網(wǎng)板故障光接口物理特性異常（發(fā)光功率過(guò)低、抖動(dòng)過(guò)大等）SDH部分業(yè)務(wù)配置錯(cuò)3.4設(shè)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(cè)試法使用PC機(jī)的ping命令是測(cè)試以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的常用方法。操作方法：配置一條連接，兩端端口的Tag屬性設(shè)置為UnTag，然后在兩端用戶接入端口分別接入一臺(tái)PC，將兩臺(tái)PC設(shè)置在同一網(wǎng)段內(nèi)，然后使用ping命令，用其中一臺(tái)PCping另一臺(tái)PC的IP地址。要求ping包長(zhǎng)為64?10000byte之間的不同包長(zhǎng)的包，如果都能夠ping通，則可以確認(rèn)設(shè)備工作正常。當(dāng)只有一臺(tái)PC的時(shí)候，可采用如下方法：將本站以太網(wǎng)板的一個(gè)端口連接PC；將對(duì)端站以太網(wǎng)板的一個(gè)端口連接到該站主控板的以太網(wǎng)接口；在本站使用不同的包長(zhǎng)ping對(duì)端站的IP地址。注意，此時(shí)以太網(wǎng)板要設(shè)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(wǎng)對(duì)接故障時(shí)，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(jìn)行環(huán)回操作。環(huán)回操作通常與ping命令同時(shí)使用：首先根據(jù)需要，設(shè)置端口的環(huán)回，然后使用ping命令任意ping一個(gè)IP地址；通過(guò)端口統(tǒng)計(jì)的性能事件來(lái)查看數(shù)據(jù)包的增長(zhǎng)，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(méi)有同步增長(zhǎng)，則說(shuō)明環(huán)回處有問(wèn)題。（3） 對(duì)比法使用相同的配置在同一時(shí)間，同一地點(diǎn)進(jìn)行相同的操作，以確定是傳輸設(shè)備的問(wèn)題還是以太網(wǎng)對(duì)接設(shè)備的問(wèn)題。操作步驟：（1） 將本地兩臺(tái)PC通過(guò)交叉網(wǎng)線直接相連，進(jìn)行ping測(cè)試，并記錄ping的結(jié)果。（2） 在傳輸設(shè)備上配置兩條以太網(wǎng)路由；然后在傳輸設(shè)備遠(yuǎn)端站點(diǎn)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(wǎng)端口硬件環(huán)回）。（3） 在本端將步驟1使用的兩臺(tái)PC，分別連接到已在步驟2完成配置的兩個(gè)以太網(wǎng)端口；然后進(jìn)行與步驟1同樣的ping測(cè)試（4） 比較步驟1和步驟3ping測(cè)試的結(jié)果；如果比較結(jié)果有數(shù)量級(jí)上的差異，則說(shuō)明傳輸設(shè)備有問(wèn)題。4.2分類(lèi)故障定位與排除（1） 單板業(yè)務(wù)配置檢查配置，按照數(shù)據(jù)設(shè)定規(guī)范進(jìn)行配置。配置要求配置項(xiàng)目透?jìng)鹘M網(wǎng)匯聚組網(wǎng)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(duì)接設(shè)備的工作模式保持一致。要與對(duì)接設(shè)備的工作模式保持一致。綁定通道兩側(cè)綁定的虛通道的數(shù)目要相等，虛通道內(nèi)的E1資源也要相等。兩側(cè)綁定的虛通道的數(shù)目要相等，虛通道內(nèi)的E1資源也要相等。（通常有幾個(gè)匯聚點(diǎn)，則創(chuàng)建幾個(gè)虛通道）端口Tag屬性對(duì)接的虛通道的Tag屬性要設(shè)置為一致，兩側(cè)的外部端口要根據(jù)對(duì)接設(shè)備的屬性進(jìn)行設(shè)置。對(duì)接的虛通道的Tag屬性要設(shè)置為T(mén)ag；匯聚側(cè)的端口要設(shè)置為T(mén)ag，非匯聚側(cè)的端口根據(jù)對(duì)接設(shè)備的需要進(jìn)行設(shè)置。端口VLANID與上述端口Tag屬性相關(guān)。若端口Tag屬性設(shè)置為T(mén)ag，0VLAN莊無(wú)效；如果端口設(shè)置為UnTag，則VLANID可以隨意選取。與上述端口Tag屬性相關(guān)。若端口Tag屬性設(shè)置為T(mén)ag，貝0VLANID無(wú)效；如果端口（通常為非匯聚點(diǎn)）設(shè)置為UnTag，則要將各個(gè)端口的VLAN區(qū)分開(kāi)來(lái)。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(wú)要求；如果配置VLAN路由，則與上述VLANID相關(guān)。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(duì)于非匯聚點(diǎn)，可以配置為端口路由或者VLAN路由；對(duì)于匯點(diǎn)，則一定要配置為VLAN路由，要求路由中的VLAN和對(duì)接的非匯聚點(diǎn)的端口的缺省VLANID保持一致。流控設(shè)置根據(jù)對(duì)接設(shè)備的要求進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)對(duì)接設(shè)備的要求進(jìn)行設(shè)置。（2） 信號(hào)速率和雙工模式當(dāng)對(duì)接信號(hào)的速率一端為10Mbit/s，一端為100Mbit/s，則業(yè)務(wù)不通。此時(shí)要將兩端的速率設(shè)置為同一級(jí)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(dòng)；光纖是否過(guò)于彎曲、綁扎是否過(guò)緊。（4） 光功率測(cè)量以太網(wǎng)光接口的收、發(fā)光功率。如果光功率不在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，應(yīng)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(hào)不匹配檢查單模光纖和多模光纖是否混用。要求對(duì)接設(shè)備的光接口、對(duì)接的光纖必須使用相同模式的光纖。（6） 網(wǎng)線檢查交叉網(wǎng)線和直通網(wǎng)線的應(yīng)用是否正確。若以太網(wǎng)板與?（3對(duì)接，則使用交叉網(wǎng)線；若以太網(wǎng)板與HUB相連，則使用直通網(wǎng)線。檢查交叉網(wǎng)線和直通網(wǎng)線的線序是否正確；并注意網(wǎng)線的接頭1和接頭2要使用同一對(duì)雙絞線，接頭3和接頭6要使用同一對(duì)雙絞線。網(wǎng)線還分為屏蔽網(wǎng)線和非屏蔽網(wǎng)線兩種，其中屏蔽網(wǎng)線能夠抗拒較強(qiáng)的電磁干擾。如果設(shè)備環(huán)境的電磁干擾太大，則應(yīng)使用屏蔽網(wǎng)線。檢查網(wǎng)線的長(zhǎng)度是否超過(guò)網(wǎng)線的最大傳輸距離。通常網(wǎng)線能夠傳輸100m而無(wú)衰耗（網(wǎng)線要求是正規(guī)廠家生產(chǎn)的網(wǎng)線）；如果以太網(wǎng)信號(hào)的傳輸距離超過(guò)100m，需要增加中繼設(shè)備。（7） 環(huán)境溫度檢查機(jī)房的空調(diào)是否正常工作，檢查子架的風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，檢查單板溫度是否過(guò)熱。5常見(jiàn)故障處理案例5.1端口設(shè)置不匹配引起業(yè)務(wù)不通如圖所示：OptiX2500+網(wǎng)元組成二纖雙向復(fù)用環(huán)，用戶通過(guò)ET1板上網(wǎng)，1號(hào)站為網(wǎng)管站2號(hào)站是所有網(wǎng)元的以太網(wǎng)出口站。2號(hào)站通過(guò)5號(hào)站與地方寬帶網(wǎng)連接。5.1.1故障現(xiàn)象某日3號(hào)網(wǎng)元用戶通報(bào)網(wǎng)絡(luò)不通。查詢網(wǎng)管，無(wú)任何告警信息。在2號(hào)網(wǎng)元和3號(hào)網(wǎng)元兩端連接兩臺(tái)PC，進(jìn)行ping測(cè)試時(shí)，測(cè)試不通。5.1.2故障分析及排除（1）首先確定連接網(wǎng)線、PC、，有無(wú)故障。（2）檢查配置：虛通道設(shè)置、路由設(shè)置，端口的工作模式。發(fā)現(xiàn)以太網(wǎng)口的工作模式設(shè)置有問(wèn)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(shè)置為100Mbit/s全雙工。改為10Mbit/s全雙工后，可以ping通。業(yè)務(wù)恢復(fù)正常。5.1.3結(jié)論及建議在進(jìn)行設(shè)備對(duì)接的時(shí)候，要求對(duì)接設(shè)備的端口的工作模式設(shè)置一致。即如果對(duì)端設(shè)置為固