传输设备的以太网业务对接故障分析

2015-02-12牟涛

铁道通信信号 2015年8期

牟涛

随着中国铁路通信技术的发展，铁路业务也从传统的音频＋2Mb／s电路逐步向以太网＋2Mb／s电路过渡，尤其是在高铁、客专铁路通信网中，更是采用了以太网业务为主、2Mb／s业务为辅的组成模式，各站点传输设备提供了大量的以太网接口，为CTC、SCADA、旅服、防灾等平台提供网络保证。

以太网对接是指不同设备之间的互联。对接设备包括传输设备、以太网交换机、用户终端等，对接的以太网信号速率包括10Mb／s，100Mb／s，1000Mb／s等。由于铁路通信网中的传输设备厂家及型号众多，不同厂家采用的处理技术不同，即使同一厂家不同版本的设备，有时采用的处理技术也不同，所以经过长途传输和多次转接的以太网业务经常会出现业务中断现象。以下结合工程实际，以常用的多业务传输设备为例，进行分析说明。

1 不同厂家局端和远端设备对接

案例：某电化SCADA长途以太网电路，局端是华为OSN3500设备，远端是中兴S330设备，远端多个站点电路汇聚到局端一条以太网电路上，局端和远端传输通过中间SDH设备互联，调试时所有业务不通。

处理过程：由于两端为不同厂家设备，且为汇聚型以太网电路，因为处理机制不同，故此种电路组网肯定不通。将局端汇聚业务落在另一个机房的中兴S385设备上，然后通过FE光口与华为OSN3500设备对接，故障排除。

随着传输设备技术的发展，目前普遍采用将以太网业务以VC－Trunk的方式，直接映射进SDH群路上的2Mb／s时隙中进行透传，而信令、模式及封装的处理，则由接口板负责完成。早期的SDH标准并不支持以太网直接在SDH设备中传输，所以不同的厂家均采用不同的以太网处理技术，来达到直接传输以太网的目的。

以太网业务信号进入处理板后，经过以太帧的拆分、重组，对于汇聚电路还要打上不同的VLAN标签和封装，然后分组到各个VC－12，再经复用、映射到VC－4后，送入交叉连接单元，完成业务时隙的调配，最后通过交叉连接单元送往线路板，完成业务信号由支路到线路的功能。期间在以太网处理板上，由于不同厂家采用的汇聚VLAN处理技术不同，即使同一厂家不同版本的设备有时采用的处理技术也不同，造成封装和解封装的信号不一致，故业务不通。所以对于带有VLAN标签的汇聚电路来说，局端和远端的传输设备必须采用同一处理标准的设备，而在中间通过SDH标准互联的设备，则可采用不同的设备。

2 同一厂家不同版本设备对接

案例：某电化视频长途以太网电路，局端是华为OSN7500设备，远端是华为Metro1000设备，为点到点透传以太网电路，局端和远端传输设备通过SDH光口互联，调试时业务不通。

处理过程：首先在两端直接用笔记本电脑互Ping，不通。检查两端网管配置，发现OSN7500设备上以太网处理板是EFSO＋ETF8板（支持汇聚），而Metro1000设备以太网处理板是早期的EFT板（不支持汇聚）。这2种接口板对以太网数据包标签头的处理方式不一样，不能直接互通，需要把EFT板的内部端口配置数据由默认的 “Tag”改为 “Access”。更改参数后业务正常。

华为早期的以太网板有支持交换功能和不支持交换功能2种，内部有Tag端口和UnTag端口2种模式。Tag端口只能识别带802．1q标签头的数据包，不带802．1q标签头的数据包会被丢弃；UnTag的端口把数据包作为普通包处理，对于从该端口进出的数据包，不论是否带有802．1q标签头都可以通过。

在从UnTag端口送出带802．1q标签头的数据包时，UnTag端口会把802．1q标签头去掉，将带802．1q标签头的数据包转化成普通数据包。

一般汇聚业务为Tag属性，透传业务为Un－Tag端口。而近期的以太网板均是支持汇聚功能的板子。所以这2种板子对接时，老版本的板子一定要设置为UnTag端口（网管数据对应为Access），否则业务将不通。

3 对接设备参数设置

案例：某动环监控以太网电路，局端是中兴S385设备，远端是中兴S325设备，为点到点透传以太网电路，与监控RTU互联，调试时业务不通。

处理过程：首先在远端直接用笔记本电脑Ping局端，可以测通，说明以太网通道正常；再用笔记本电脑Ping终端设备，也可以测通，说明通道和设备都没有问题，问题肯定出在二者的对接参数上。检查中兴S325以太网接口设置，将接口“自协商”改为 “强制10Mb／s全双工”，业务正常。

以太网的对接信号速率包括10Mb／s、100Mb／s、1000Mb／s等，模式有全双工和半双工之分。不同运行速率和模式的以太网之间是不能互通的。因此在以太网设备对接时，首先需要将对接设备的以太网速率设置为相同值。随着技术的进步，为实现以太网之间的自动互通，产生了以太网自协商机制。自协商的主要功能就是使物理链路两端的设备通过交互信息，自动选择一种双方都支持的最佳模式来运行。自协商需要选择的内容主要包括双工模式、运行速率和流控等。一旦协商通过，链路两端的设备就锁定在这种运行模式下。但是对于某些终端设备，特别是一些低速设备，为了节约成本，电路上采用了老式的芯片，没有自动调整功能，必须手动指定速率和模式才能正常对接。本例即此原因。

4 网线传输距离

案例：某旅客服务以太网电路，局端及远端均是中兴S385设备，为汇聚以太网电路，与交换机互联，调试时业务延时大、掉包严重。

处理过程：首先在远端S385上直接用笔记本电脑Ping局端，可以测通而且指标非常好，说明以太网通道正常；再在交换机侧Ping局端设备，也可以测通，但是业务延时大、掉包严重，说明S385和交换机之间的网线衰耗大。经询问施工人员，得知敷设的是一条超五类网线，而且长度超过100m。将网线更换为光缆，更换2端电网口为光网口，业务正常。

一般超五类网线的传输距离在80m左右，对于旅客服务这样的大数据量以太网电路，网线的传输距离最好控制在50m左右，否则业务延时大、掉包严重。超过这个距离就要用光网口＋光缆，或者电网口＋协转＋光缆的形式组网，才能保证传输质量。

5 PDH光端机与5T设备互联

案例：某车辆5T电路，局端是中兴S385设备，远端是中兴S325设备，为A／B双网透传以太网电路，通过PDH光端机与5T设备互联，调试时A／B双网只能接入一路，如果A／B双网同时接入，则业务延时大、掉包严重，无法互为备用。

处理过程：A／B双网任意接入一路正常，说明通道正常。现场PDH光端机有4个网口，经用笔记本电脑测试，发现这4个网口是互通的，A／B双网同时接入，相当于将5T服务器环回短路了，因此造成业务中断。经询问PDH厂家，确实如此。通过PDH的Console接口，将4个网口设置为逻辑上相互隔离，再同时接入A／B双网，业务恢复正常。

目前部分PDH光端机，不管有几个网口，一般均共用一个以太网接口芯片，各接口之间默认是互通的，相当于交换机在使用。如果需要接入多路不同的业务，必须要将每路接口打上VLAN标签，使之在逻辑上相互隔离。不隔离的话只能接入一路业务，否则会将业务环回互通，造成业务瘫痪。

6 与电力交换机的对接

案例：某电力SCADA电路，局端是华为OSN7500设备，远端是华为OSN3500设备，为A／B双网汇聚以太网电路，通过FE （O）接口与电力设备互联。初期业务正常，一个月后业务延时大、掉包严重。

处理过程：据用户反映，曾经更换过传输FE（O）端口，均是初期正常，后期质量劣化。检查传输网管，发现相应的FE（O）端口有 “光功率异常告警”。到现场测试电力设备的光功率高达＋4dBm，显然是电力光猫设备的发光太高了，造成传输设备长期过载，以致于光模块提前劣化。更换传输设备的光模块，并在收端加一个20dB的光衰耗器，业务恢复，经2个月使用故障未再出现。

华为OSN3500的以太网光接口一般配置短距离光模块，发光功率为－10dBm左右，收光功率不能大于－7dBm。本例电力交换机没有采用光接口，而是采用光猫＋电接口的形式，一般光猫的发光功率都大于0dBm，如果直接与传输以太网光接口对接会造成光功率过载。因此建议电力交换机采用光接口模式，条件不具备的采用光猫＋电接口的模式，但是一定要加光衰耗器，否则可能造成传输设备过载，严重的使设备提前劣化失效。