某地市本地網分組網絡故障分析及優(yōu)化建議

劉明勇　張曉鵬

摘 要：根據網絡規(guī)劃和設備特性，本文結合某地市本地傳送網分組網絡建設及運行維護實踐，對分組網絡易出現的故障進行研究，并提出網絡優(yōu)化擴容的建議，避免類似故障再次發(fā)生，將類似故障發(fā)生的可能性降到最低。

關鍵詞：分組網絡;設備特性;網絡優(yōu)化

中圖分類號：TN929.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）31-0013-04

Fault Analysis and Optimization Suggestion of

Packet Network in Local Network in a City

LIU Mingyong ZHANG Xiaopeng

（Luoyang Branch of China United Network Communications Limited，Luoyang Henan 471000）

Abstract： According to network planning and equipment characteristics， this paper combined the construction and operation and maintenance practice of local transmission network packet network in a city， studied the faults easily occurring in the packet network， and put forward the suggestion of network optimization and expansion， avoided the recurrence of similar faults， and minimized the possibility of similar faults.

Keywords： packet network;device characteristics;network optimization

1 分組網絡概述

近年來，傳輸技術逐步與其他相關業(yè)務層技術走向融合，形成了下一代網絡。傳輸設備不僅可以提供網絡節(jié)點接口（NNI），也可以提供用戶節(jié)點接口（UNI），特別是分組設備、MSTP設備，可以直接提供TDM、ATM、以太網等業(yè)務的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網管的多業(yè)務節(jié)點，滿足各種不同用戶的需求[1]。

2 某地市本地網分組網絡現狀

目前，本地網絡分組傳送網采用核心層、匯聚層、邊緣層的三層網絡結構進行組網，核心層網絡以口字型為主，匯聚節(jié)點采用口字型結構或雙直連方式上連核心節(jié)點，核心匯聚層網絡采用10GE速率設備組網，采用核心匯聚檔設備[2]。

2.1 核心層

目前，本地網中移網的RNC和RAN CE分別設置在A局、B局和C局。為滿足移網業(yè)務的回傳，在A局、B局各新增1臺分組核心設備，2臺設備負荷分擔互為保護，設備之間采用1條10GE鏈路連接。同時，A局、B局和C局各設置2臺分組落地設備，用于155M和GE等低速率電路終端，落地設備與A局和B局核心設備采用“口”字型10GE鏈路連接，與移網RAN CE采用“口”字型GE鏈路對接，與RNC采用155Mb/s光口直接對接。本地網分組網核心層網絡結構見圖1，核心層設備配置見表1。

2.2.1 市區(qū)匯聚層。某地市通常有市區(qū)匯聚機房多個，在此列舉分別為D局、E局、F局、G局、H局、I局。在匯聚層D局、E局、F局、G局、H局、I局6個節(jié)點各配置1臺匯聚層分組設備;D局與E局、F局與G局、H局、I局節(jié)點設備分別組網，采用10GE鏈路通過裸光纖“口”字型上聯至A局、B局核心節(jié)點設備。

2.2.2 郊縣匯聚層。某地市共有郊縣匯聚機房多個，其中大部分郊縣具備新局、老局匯聚機房，在此列舉分別為J縣局1、J縣局2、K縣局1、K縣局2、L縣局1、L縣局2、M縣局1和M縣局2。匯聚層在4個縣新局、老局各設置2臺匯聚層分組設備，2臺設備采用10GE鏈路通過市-縣OTN系統(tǒng)“口”字型上聯至A局和B局核心分組設備。

本地網分組網匯聚層網絡結構見圖2，匯聚層設備配置見表2。

2.3 邊緣接入層

①結構。邊緣層采用環(huán)+鏈方式組網，城區(qū)基站原則上跨2個匯聚節(jié)點，鄉(xiāng)鎮(zhèn)基站下掛在鄉(xiāng)鎮(zhèn)支局所。本地網市區(qū)和郊縣分組網邊緣接入層網絡結構分別見圖3和圖4。

②速率。主要采用GE速率組環(huán)。邊緣接入層匯聚設備配置情況和接入設備配置情況見表3和表4。

3 主要設備特性

分組設備同時支持傳統(tǒng)IP/MPLS和MPLS-TP雙棧協議，實現動態(tài)三層網絡和各種業(yè)務的高效承載與傳送;邊緣接入層根據所承載的業(yè)務特點，靈活選擇三層或二層設備。根據目前的技術和設備現狀，為實現端到端的業(yè)務管理和保護，核心、匯聚、接入層優(yōu)選同時支持傳統(tǒng)IP/MPLS和MPLS-TP雙棧協議的設備。

3.1 綜合業(yè)務承載與傳送

多提供TDM業(yè)務（E1、CSTM-1）的電路仿真、各種以太網業(yè)務（包括Eline、ELAN、ETree）、MPLS L3VPN業(yè)務的綜合業(yè)務承載與傳送，提供規(guī)定的以太網接口、PDH接口、SDH接口等，滿足各種業(yè)務承載傳送的性能要求。

3.2 快速保護倒換

提供端到端或分段的網絡保護，支持基于控制平面的網絡保護與恢復，提供雙歸保護與業(yè)務網絡的對接保護。根據業(yè)務需求和故障模式實現網絡內部50ms以內的保護倒換。

3.3 OAM機制

提供網絡內LSP、PW、鏈路及業(yè)務層面端到端的OAM機制，并提供對接入鏈路的OAM機制。實現告警信息的實時監(jiān)測，實現故障管理、故障定位、性能監(jiān)測等OAM功能。

3.4 QoS機制

為各種業(yè)務提供服務質量保障，并實現流量分類和流量標記、流量監(jiān)管（Policing）、流量整形（Shaping）、擁塞管理、隊列調度、連接允許功能等QoS功能，具備層次化QoS的能力。

3.5 同步

以同步以太網或外部定時方式提供頻率同步，保證CES業(yè)務頻率同步透傳。

3.6 路由與信令

在核心匯聚層支持三層動態(tài)路由協議，包括IGP（OSPF、IS-IS）和EGP（BGP4/MP-BGP），并支持動態(tài)信令，包括RSVP-TE和LDP。

3.7 網管系統(tǒng)

提供完善的網管系統(tǒng)，采用圖形化界面實現拓撲管理、配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能。通過北向接口與上層網管系統(tǒng)相連，實現端到端的業(yè)務配置、故障定位和性能監(jiān)測等功能。

4 設備主要故障分析

4.1 匯聚A檔設備8端口萬兆單板故障分析

4.1.1 故障現象。E局匯聚A檔設備的4號槽位8端口萬兆板，關鍵芯片故障，造成該板的所有端口頻繁閃斷，造成該設備脫管閃斷。該單板下掛的單鏈，共2個接入設備所掛的FE業(yè)務中斷。

4.1.2 故障處理過程。關閉E局匯聚設備上聯至核心B局核心設備的4號1端口的激光器，E局匯聚設備停止間歇性托管，監(jiān)控恢復正常，打開此端口激光器。在E局匯聚設備上通過show lldp en 命令可查詢到鄰居關系，并且收、發(fā)光均正常，分別ping四號單板1號端口的對端端口（市區(qū)接入設備e）IP地址，發(fā)現其目的地址均可到達，但都有丟包。由此判斷E局匯聚設備四號單板存在異常，立即更換此單板。單板更換完成后、E局市區(qū)接入設備e設備均恢復正常監(jiān)控，基站FE業(yè)務全部恢復正常。確認故障由此單板引起。

4.1.3 故障影響的業(yè)務。該設備下掛的單鏈設備節(jié)點，共2個接入設備所承載的無線基站FE業(yè)務中斷。

4.1.4 故障處理結果。更換故障單板，重新開通業(yè)務，隨后對故障單板進行研發(fā)分析，始終無法啟動，則將E局匯聚設備的4號槽位8端口萬兆板返廠維修。

4.1.5 對故障的分析。由于網絡結構上市區(qū)接入設備e、市區(qū)接入設備f為支鏈，無法配置保護路由，故E局匯聚設備單板出現故障后，無法實現網絡保護，導致市區(qū)接入設備e、市區(qū)接入設備f業(yè)務中斷。本地網分組網邊緣接入層（市區(qū)）故障分析見圖5。

4.2 匯聚設備48GE光口板故障分析

4.2.1 故障現象。K縣局1匯聚設備1號線卡48GE光口板單板脫位，造成該單板下掛2個鏈，共4個接入設備所承載的4個無線基站FE業(yè)務中斷。

4.2.2 故障處理過程?？h局維護人員15：30左右發(fā)現故障后，經插板、整機重啟后發(fā)現該單板仍然未啟動。稍后，市區(qū)網管機房值班人員確認單板無法啟動后，縣局維護人員調整光路，將兩個支鏈通過局間中繼跳接后掛接到K縣局2匯聚設備上，隨后經機房值班人員配合，將業(yè)務數據割接到K縣局2匯聚設備上，19：00左右無線FE業(yè)務恢復。

4.2.3 故障影響的業(yè)務。該設備下掛的單鏈設備節(jié)點，共4個接入設備所承載的無線基站FE業(yè)務中斷。

4.2.4 故障處理結果。無線基站FE業(yè)務割接完成后，將K縣局1匯聚設備1號線卡48GE光口板單板返廠維修。

4.2.5 對故障的分析。由于網絡結構上縣城接入設備e、縣城接入設備f、縣城接入設備g為支鏈節(jié)點，無法配置保護路由，故K縣局1匯聚設備單板出現故障后無法實現網絡保護，導致縣城接入設備e、縣城接入設備f、縣城接入設備g業(yè)務中斷。由于K縣局1匯聚設備僅配置1塊48GE光口板，縣級維護單位沒有備板，需要局間跳接上聯業(yè)務、局間光纜纖芯使用率高、光纜跳接使用時間較長。近3小時的業(yè)務恢復時間對業(yè)務網影響面較大。本地網分組網邊緣接入層（郊縣）故障分析見圖6。

5 網絡優(yōu)化擴容的建議

5.1 網絡結構

接入層網絡應組建環(huán)路，不具備條件組織鏈路，但是避免長鏈。環(huán)路上節(jié)點所承載業(yè)務具備雙路由上行，可以避免由于匯聚設備單板故障導致業(yè)務中斷的情況發(fā)生。

本地網市區(qū)接入設備e、市區(qū)接入設備f、縣城接入設備e、縣城接入設備f、縣城接入設備g應及時通過光纜建設實現優(yōu)化成環(huán)，避免市區(qū)、縣城等重要區(qū)域基站業(yè)務因為分組設備故障而中斷。本地網分組網邊緣接入層優(yōu)化擴容建議見圖7。

5.2 設備端口容量

網絡建成中設備端口數量應考慮適度冗余，設備單個端口發(fā)生故障后，能及時調整端口，減少業(yè)務中斷時間。單端設備業(yè)務側同一速率單板盡量配置2塊以上，單板故障發(fā)生后，便于業(yè)務調整與恢復。

本地網每端縣局匯聚設備應增加1塊GE速率的支路板，減少不同局址的設備相互割接調整接入環(huán)路或鏈路。

5.3 備品備件

根據分組設備各單板故障率、穩(wěn)定性，考慮具備一定數量的備品備件。

5.4 提高分組網絡安全性

隨著網絡建設，分組傳送網將是一個規(guī)模較大的網絡，涉及核心、匯聚、邊緣、接入層等多個層面，涉及移動、交換、數據、支撐等多個業(yè)務網。應從清晰網絡結構、減輕網絡維護壓力、降低網絡運維成本的角度出發(fā)，確定網絡建設優(yōu)化方案，提高網絡使用效率、網絡安全性和網絡監(jiān)控效果。

參考文獻：

[1]龔倩.分組傳送網[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[2]徐榮，鄧春勝.分組傳送技術與測試[M].北京：人民郵電出版社，2009.