以太网对接故障分析

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1、以太网对接故障分析赵鹏 通信一团技术室摘 要以太网对接是指OptiX 2500+设备的以太网接口板ET1与其它设备之间的互连。 对接设备包括OptiX Metro系列设备、以太网交换机等，对接的以太网信号的速率包括10Mbit/s、 100Mbit/s、1000Mbit/s 等。关键词 端口 邦定通道1 以太网的工作模式1.1 以太网业务信号在 OptiX 2500+上的处理过程以太网业务信号在不同的以太网接口板上的处理过程是不同的，下面以OptiX2500+的 ET1 板进行说明。以太网业务信号进入ET1板后，经过以太帧的拆分、重组后，被分组到各个VC-12 ；再 经复用、映射到VC-4后，

2、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上线路的功能。1.2 固定模式和自协商模式不同运行速率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。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。对于自协商模式，要求对接设 备同时使用该模式。1.3 VLAN 模式与 Tag 标签VLAN (Vi

3、r tual Local Area Net works)即虚拟局域网。802.1q VLAN 帧与原以太网帧 相比，在帧头中的源地址后增加了一个4字节的802.1q帧头。这4个字节的802.1q标签 头包含了2个字节的标签协议标识(TPIDTag Protocol Identifier)和两个字节的标签 控制信息(TCITagControl Information)。端口属性为Tag的端口能够识别含有Tag标 签的数据包，其中Tag标签中的12个bit用于标识VLAN ID。2 以太网业务的配置参数2.1 流控当对接设备发送的流量超过OptiX 2500+设备的带宽时，OptiX 2500+设

4、备将会向对接设备 发送流控包，以促使对接设备降低发送的流量，确保设备的正常工作，避免丢包。2.2 绑定及绑定通道在业务配置时，指定一绑定号以标识属于同一业务的VC-4，称为绑定。绑定后的业务 有一条发生故障，所有绑定在一起的业务整体倒换。绑定通道指捆绑在一起用来传送以太 网数据的2M通道。绑定通道是一个介于以太网端口和2M通道之间的一个实体，引入该实 体是为了以后的路由和收敛功能的使用。一块ET1板上有8个以太网端口，每块ET1板可配置的绑定通道最多为16个，具体每 个绑定通道分配的VC-12数目是可以配置的。由于在组网应用中，一块ET1单板最多可以 提供的VC-12数为48，所以一个绑定通道

5、最多可配置48个VC-12。 网管入口：主视图/配置/以太网配置/以太网接口管理/绑定通道2.3 端口使能设置端口是否工作端口使能，则表示可以接收和发送数据包；端口禁止，则表示端口不接收和发送数据 包。网管入口：（主视图/配置/以太网配置/以太网接口管理/端口使能）。2.4 Tag 端口如果以太网端口能识别和发送这种带802.1q标签头的数据包，那么把这种端口称为 Tag端口；否则称为UnTag端口。设置为Tag的端口只能识别带802.1q标签头的数据包， 不带802.1q标签头的数据包会被丢弃。设置为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

6、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。如果对接设备不支持802.1q （例如目前我们使用的计算机）， 则以太网端口必须设为UnTag属性。在汇聚的组网方式下，汇聚端口的Tag属性一定要设 置为Tag。2.5 传输速率根据IEEE标准，以太网端口的传输速率分为10Mbit/s、100Mbit/s和1000Mbit/s。 不同传输速率的端口，其时钟的速率及编码方式不一样，从而决定了不同速率的端口之间 不能对接。2.6 半双工和全双工处于半双工的端口不能同时发送和接收数据包

7、，而处于全双工的端口则可以同时进行 数据的发送和接收。要求对接设备必须设置同样的工作模式。否则当半双工以太网与全双工以太网对接时 由于全双工模式下的以太网端口不检测冲突，也不会重发数据，因此会导致发送的数据丢 包；而且，业务越繁忙，丢包越严重，甚至会导致网络完全不可用。2.7 自协商方式用于设置以太网端口的工作模式（10Mbit/s半双工、10Mbit/s全双工、100Mbit/s半 双工、 100Mbit/s 全双工）。2.8 端口缺省 VLA单板可以给进入端口的数据包增加端口的缺省VLAN。与上述Tag属性关系密切，当端 口设置为Tag属性时，此参数无意义。当端口设置为UnTag时，则单板

8、可以给进入端口的 数据包增加端口的缺省的VLAN。网管入口 ：（主视图/配置/以太网配置/以太网接口管理/VLAN ID）。2.9 静态路由是指以太网端口与绑定通道之间的映射关系。静态路由类型包括端口路由和 VLAN 路 由。端口路由是指配置以太网端口到绑定通道端口之间的路由，这种路由常应用于点对点 的组网通讯。VLAN路由是指配置基于VLAN业务的以太网端口到绑定通道端口之间的路由； 这种路由的应用很灵活，可以应用在点对点、点对多点、多点的组网通讯。实现方法是根 据数据包的VLAN标记对数据流进行分流和汇聚。3 常见故障现象及原因发生以太网对接故障时，常见的故障现象有： 对接的业务不通；开通

9、的业务异常， 如：上网速度慢，设备时延较大，业务有丢包，发送或者接收的数据有错包。3.1 设备对接故障的常见原因电缆或光纤接触不良，电缆或光纤连接错误，网线制作不规范，对接信号衰耗过大或 不符合标准要求，对接设备的业务配置不正3.2 外部原因 对接设备光口选择错误（单模或者多模） 端口属性设置不正确（Tag属性、缺省VLAN） 路由配置错误 两端绑定通道捆绑的2M数目不一致对接信号的速率不同 对接信号的工作模式不同（全双工或者半双工） 环境温度或者子架温度过高3.3 以太网板故障 光接口物理特性异常（发光功率过低、抖动过大等） SDH部分业务配置错3.4 设备原因 SDH故障（线路板、交叉板故

10、障，倒换失败，线路误码等）4 故障定位方法与步骤4.1 常用定位方法（ 1 ） 仪表测试法使用PC机的ping命令是测试以太网业务的常用方法。操作方法：配置一条连接，两端端口的Tag属性设置为UnTag，然后在两端用户接入端 口分别接入一台PC，将两台PC设置在同一网段内，然后使用ping命令，用其中一台PC ping 另一台PC的IP地址。要求ping包长为64lOOOObyte之间的不同包长的包，如果都能够 ping 通，则可以确认设备工作正常。当只有一台PC的时候，可采用如下方法： 将本站以太网板的一个端口连接PC； 将 对端站以太网板的一个端口连接到该站主控板的以太网接口；在本站使用不

11、同的包长ping 对端站的IP地址。注意，此时以太网板要设置为lOMbit/s半双工或自协商。(2) 环回法采用环回法定位以太网对接故障时，通常按照“MAC层环回”、“E1支路环回”、“VC-4 外环回”、“光口环回”的顺序依次进行环回操作。环回操作通常与ping命令同时使用： 首先根据需要，设置端口的环回，然后使用ping命令任意ping 一个IP地址；通过端口统 计的性能事件来查看数据包的增长，如果性能事件中的某一数据包的接收和发送数据没有 同步增长，则说明环回处有问题。(3) 对比法使用相同的配置在同一时间，同一地点进行相同的操作，以确定是传输设备的问题还 是以太网对接设备的问题。操作步

12、骤：(1) 将本地两台PC通过交叉网线直接相连，进行ping测试，并记录ping的结果。(2) 在传输设备上配置两条以太网路由；然后在传输设备远端站点将这两条路由串接 (即配置一条VC-Trunk至VC-Trunk的路由或者将以太网端口硬件环回)。(3) 在本端将步骤1使用的两台PC,分别连接到已在步骤2完成配置的两个以太网端 口；然后进行与步骤1同样的ping测试(4) 比较步骤1 和步骤3 ping 测试的结果；如果比较结果有数量级上的差异，则说明 传输设备有问题。4.2 分类故障定位与排除( 1 )单板业务配置检查配置，按照数据设定规范进行配置。配置要求配置项目透传组网汇聚组网口使能 两

13、端的外部端口均需要使能。两端的外部端口均需要使能。端口工作模式要与对接设备的 工作模式保持一致。要与对接设备的工作模式保持一致。绑定通道两侧绑定的虚通道的数目要相等，虚通道内的E1资源也要相等。两侧绑定的 虚通道的数目要相等，虚通道内的E1资源也要相等。(通常有几个汇聚点，则创建几个虚 通道)端口Tag属性对接的虚通道的Tag属性要设置为一致，两侧的外部端口要根据对接 设备的属性进行设置。对接的虚通道的Tag属性要设置为Tag；汇聚侧的端口要设置为Tag, 非汇聚侧的端口根据对接设备的需要进行设置。端口 VLANID与上述端口Tag属性相关。若 端口Tag属性设置为Tag，贝IVLAN ID无

14、效；如果端口设置为UnTag，贝JVLAN ID可以随意选 取。与上述端口Tag属性相关。若端口Tag属性设置为Tag，贝JVLANID无效；如果端口(通 常为非汇聚点)设置为UnTag，则要将各个端口的VLAN区分开来。静态路由可以配置为端 口路由或者VLAN路由。如果配置为端口路由，则无要求；如果配置VLAN路由，则与上述 VLAN ID相关。要求路由中的VLAN和上述端口的VLAN ID 一致或者接入的数据包中的VLAN ID 一致。对于非汇聚点，可以配置为端口路由或者VLAN路由；对于汇点，则一定要配置为VLAN 路由，要求路由中的VLAN和对接的非汇聚点的端口的缺省VLAN ID保持

15、一致。流控设置根 据对接设备的要求进行设置。根据对接设备的要求进行设置。( 2) 信号速率和双工模式当对接信号的速率一端为10Mbi t/s, 端为100Mbi t/s，则业务不通。此时要将两端的 速率设置为同一级别。并要求两端的双工模式也相同。（3 ）光纤电缆连接 检查光纤或电缆的连接是否完好、正确，接头是否松动；光纤是否过于弯曲、绑扎是 否过紧。（4 ）光功率 测量以太网光接口的收、发光功率。如果光功率不在标准的范围内，应检查光纤衰耗 或使用擦纤纸等材料清洁光接口。（5 ）光纤模式或电缆的型号不匹配 检查单模光纤和多模光纤是否混用。要求对接设备的光接口、对接的光纤必须使用相 同模式的光纤。

16、（6 ）网线检查交叉网线和直通网线的应用是否正确。若以太网板与PC对接，则使用交叉网线； 若以太网板与HUB相连，则使用直通网线。检查交叉网线和直通网线的线序是否正确；并 注意网线的接头1 和接头2 要使用同一对双绞线，接头3 和接头6 要使用同一对双绞线。 网线还分为屏蔽网线和非屏蔽网线两种，其中屏蔽网线能够抗拒较强的电磁干扰。如果设 备环境的电磁干扰太大，则应使用屏蔽网线。检查网线的长度是否超过网线的最大传输距 离。通常网线能够传输100m而无衰耗（网线要求是正规厂家生产的网线）；如果以太网信 号的传输距离超过100m，需要增加中继设备。（ 7 ）环境温度 检查机房的空调是否正常工作，检查

17、子架的风扇是否运转正常，检查单板温度是否过 热。5 常见故障处理案例5.1 端口设置不匹配引起业务不通如图所示：OptiX 2500+网元组成二纤双 向复用环，用户通过ET1板上网，1号站为网 管站2号站是所有网元的以太网出口站。2号站 通过5号站与地方宽带网连接。5.1.1故障现象某日3号网元用户通报网络不通。查询网 管，无任何告警信息。在2号网元和3号网元两 端连接两台PC，进行ping测试时，测试不通。5.1.2故障分析及排除（1）首先确定连接网线、PC、，有无故障。（2）检查配置：虚通道设置、路由设置，端口 的工作模式。发现以太网口的工作模式设置有 问题。PC只支持10Mbit/s速率

18、的数据，而ET1板的端口工作模式设置为100Mbit/s全双 工。改为10Mbit/s全双工后，可以ping通。业务恢复正常。5.1.3结论及建议在进行设备对接的时候，要求对接设备的端口的工作模式设置一致。即如果对端设置 为固定的工作模式，例如100Mbit/s全双工，则本端也要求设置为100Mbit/s全双工；如 果对端设置为自协商，则本端也要设置为自协商。5.2 ET1 板的端口坏导致上网中断如图所示：OptiX 2500+网元组成二纤双向复用环，用户通过ET1板上网，1号站为网5.2.1故障现象某日3号网元用户反映上网中断但3号网通过ET1板的集中监控是好的；告警信息3号网元以 太网信号

19、丢失。5.2.2故障分析及排除（1）首先确定连接网线、PC、等硬件，有无故障。（2）检查配置：虚通道设置、路由设置, 端口的工作模式，检查ET1端口映射到SDH的时隙关系，双方邦定通道数目，发现配置没问 题。3号网元上网故障，集中监控是好的，说明ET1板是好的。（3）在2号网元和3号网元用PC机进行ping试验。发现互ping不通。此时，用替换法来排 除故障。把集中监控的端口，进行重新邦定通道，进行ping试验，发现可以ping通。上网 用的端口，重新邦定通道，用来传集中监控，不通，检查配置数据正确。通过以上处理， 判断上网的端口有故障。更换端口，重新配置数据，故障恢复。5.2.3结论及建议在无任何告警信息和性能事件的情况下，我们可以通过环回法或替换法进行故障定位。在 处理以太网故障时，要知道其配置情况，如邦定通道数目，时隙位置，静态路由等。