某地市本地網(wǎng)分組網(wǎng)絡(luò)故障分析及優(yōu)化建議

劉明勇　張曉鵬

摘 要：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)備特性，本文結(jié)合某地市本地傳送網(wǎng)分組網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)實(shí)踐，對(duì)分組網(wǎng)絡(luò)易出現(xiàn)的故障進(jìn)行研究，并提出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化擴(kuò)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(guān)鍵詞：分組網(wǎng)絡(luò);設(shè)備特性;網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(wǎng)絡(luò)概述

近年來(lái)，傳輸技術(shù)逐步與其他相關(guān)業(yè)務(wù)層技術(shù)走向融合，形成了下一代網(wǎng)絡(luò)。傳輸設(shè)備不僅可以提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（NNI），也可以提供用戶節(jié)點(diǎn)接口（UNI），特別是分組設(shè)備、MSTP設(shè)備，可以直接提供TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，滿足各種不同用戶的需求[1]。

2 某地市本地網(wǎng)分組網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

目前，本地網(wǎng)絡(luò)分組傳送網(wǎng)采用核心層、匯聚層、邊緣層的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，核心層網(wǎng)絡(luò)以口字型為主，匯聚節(jié)點(diǎn)采用口字型結(jié)構(gòu)或雙直連方式上連核心節(jié)點(diǎn)，核心匯聚層網(wǎng)絡(luò)采用10GE速率設(shè)備組網(wǎng)，采用核心匯聚檔設(shè)備[2]。

2.1 核心層

目前，本地網(wǎng)中移網(wǎng)的RNC和RAN CE分別設(shè)置在A局、B局和C局。為滿足移網(wǎng)業(yè)務(wù)的回傳，在A局、B局各新增1臺(tái)分組核心設(shè)備，2臺(tái)設(shè)備負(fù)荷分擔(dān)互為保護(hù)，設(shè)備之間采用1條10GE鏈路連接。同時(shí)，A局、B局和C局各設(shè)置2臺(tái)分組落地設(shè)備，用于155M和GE等低速率電路終端，落地設(shè)備與A局和B局核心設(shè)備采用“口”字型10GE鏈路連接，與移網(wǎng)RAN CE采用“口”字型GE鏈路對(duì)接，與RNC采用155Mb/s光口直接對(duì)接。本地網(wǎng)分組網(wǎng)核心層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，核心層設(shè)備配置見(jiàn)表1。

2.2.1 市區(qū)匯聚層。某地市通常有市區(qū)匯聚機(jī)房多個(gè)，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(gè)節(jié)點(diǎn)各配置1臺(tái)匯聚層分組設(shè)備;D局與E局、F局與G局、H局、I局節(jié)點(diǎn)設(shè)備分別組網(wǎng)，采用10GE鏈路通過(guò)裸光纖“口”字型上聯(lián)至A局、B局核心節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

2.2.2 郊縣匯聚層。某地市共有郊縣匯聚機(jī)房多個(gè)，其中大部分郊縣具備新局、老局匯聚機(jī)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(gè)縣新局、老局各設(shè)置2臺(tái)匯聚層分組設(shè)備，2臺(tái)設(shè)備采用10GE鏈路通過(guò)市-縣OTN系統(tǒng)“口”字型上聯(lián)至A局和B局核心分組設(shè)備。

本地網(wǎng)分組網(wǎng)匯聚層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，匯聚層設(shè)備配置見(jiàn)表2。

2.3 邊緣接入層

①結(jié)構(gòu)。邊緣層采用環(huán)+鏈方式組網(wǎng)，城區(qū)基站原則上跨2個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)基站下掛在鄉(xiāng)鎮(zhèn)支局所。本地網(wǎng)市區(qū)和郊縣分組網(wǎng)邊緣接入層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分別見(jiàn)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(shè)備配置情況和接入設(shè)備配置情況見(jiàn)表3和表4。

3 主要設(shè)備特性

分組設(shè)備同時(shí)支持傳統(tǒng)IP/MPLS和MPLS-TP雙棧協(xié)議，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)三層網(wǎng)絡(luò)和各種業(yè)務(wù)的高效承載與傳送;邊緣接入層根據(jù)所承載的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，靈活選擇三層或二層設(shè)備。根據(jù)目前的技術(shù)和設(shè)備現(xiàn)狀，為實(shí)現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)管理和保護(hù)，核心、匯聚、接入層優(yōu)選同時(shí)支持傳統(tǒng)IP/MPLS和MPLS-TP雙棧協(xié)議的設(shè)備。

3.1 綜合業(yè)務(wù)承載與傳送

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

3.2 快速保護(hù)倒換

提供端到端或分段的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，支持基于控制平面的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)與恢復(fù)，提供雙歸保護(hù)與業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接保護(hù)。根據(jù)業(yè)務(wù)需求和故障模式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部50ms以內(nèi)的保護(hù)倒換。

3.3 OAM機(jī)制

提供網(wǎng)絡(luò)內(nèi)LSP、PW、鏈路及業(yè)務(wù)層面端到端的OAM機(jī)制，并提供對(duì)接入鏈路的OAM機(jī)制。實(shí)現(xiàn)告警信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障管理、故障定位、性能監(jiān)測(cè)等OAM功能。

3.4 QoS機(jī)制

為各種業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保障，并實(shí)現(xiàn)流量分類和流量標(biāo)記、流量監(jiān)管（Policing）、流量整形（Shaping）、擁塞管理、隊(duì)列調(diào)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(wǎng)或外部定時(shí)方式提供頻率同步，保證CES業(yè)務(wù)頻率同步透?jìng)鳌?/p>

3.6 路由與信令

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

3.7 網(wǎng)管系統(tǒng)

提供完善的網(wǎng)管系統(tǒng)，采用圖形化界面實(shí)現(xiàn)拓?fù)涔芾怼⑴渲霉芾怼⒐收瞎芾怼⑿阅芄芾怼踩芾淼裙δ堋Ｍㄟ^(guò)北向接口與上層網(wǎng)管系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)配置、故障定位和性能監(jiān)測(cè)等功能。

4 設(shè)備主要故障分析

4.1 匯聚A檔設(shè)備8端口萬(wàn)兆單板故障分析

4.1.1 故障現(xiàn)象。E局匯聚A檔設(shè)備的4號(hào)槽位8端口萬(wàn)兆板，關(guān)鍵芯片故障，造成該板的所有端口頻繁閃斷，造成該設(shè)備脫管閃斷。該單板下掛的單鏈，共2個(gè)接入設(shè)備所掛的FE業(yè)務(wù)中斷。

4.1.2 故障處理過(guò)程。關(guān)閉E局匯聚設(shè)備上聯(lián)至核心B局核心設(shè)備的4號(hào)1端口的激光器，E局匯聚設(shè)備停止間歇性托管，監(jiān)控恢復(fù)正常，打開(kāi)此端口激光器。在E局匯聚設(shè)備上通過(guò)show lldp en 命令可查詢到鄰居關(guān)系，并且收、發(fā)光均正常，分別ping四號(hào)單板1號(hào)端口的對(duì)端端口（市區(qū)接入設(shè)備e）IP地址，發(fā)現(xiàn)其目的地址均可到達(dá)，但都有丟包。由此判斷E局匯聚設(shè)備四號(hào)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(shè)備e設(shè)備均恢復(fù)正常監(jiān)控，基站FE業(yè)務(wù)全部恢復(fù)正常。確認(rèn)故障由此單板引起。

4.1.3 故障影響的業(yè)務(wù)。該設(shè)備下掛的單鏈設(shè)備節(jié)點(diǎn)，共2個(gè)接入設(shè)備所承載的無(wú)線基站FE業(yè)務(wù)中斷。

4.1.4 故障處理結(jié)果。更換故障單板，重新開(kāi)通業(yè)務(wù)，隨后對(duì)故障單板進(jìn)行研發(fā)分析，始終無(wú)法啟動(dòng)，則將E局匯聚設(shè)備的4號(hào)槽位8端口萬(wàn)兆板返廠維修。

4.1.5 對(duì)故障的分析。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上市區(qū)接入設(shè)備e、市區(qū)接入設(shè)備f為支鏈，無(wú)法配置保護(hù)路由，故E局匯聚設(shè)備單板出現(xiàn)故障后，無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，導(dǎo)致市區(qū)接入設(shè)備e、市區(qū)接入設(shè)備f業(yè)務(wù)中斷。本地網(wǎng)分組網(wǎng)邊緣接入層（市區(qū)）故障分析見(jiàn)圖5。

4.2 匯聚設(shè)備48GE光口板故障分析

4.2.1 故障現(xiàn)象。K縣局1匯聚設(shè)備1號(hào)線卡48GE光口板單板脫位，造成該單板下掛2個(gè)鏈，共4個(gè)接入設(shè)備所承載的4個(gè)無(wú)線基站FE業(yè)務(wù)中斷。

4.2.2 故障處理過(guò)程。縣局維護(hù)人員15：30左右發(fā)現(xiàn)故障后，經(jīng)插板、整機(jī)重啟后發(fā)現(xiàn)該單板仍然未啟動(dòng)。稍后，市區(qū)網(wǎng)管機(jī)房值班人員確認(rèn)單板無(wú)法啟動(dòng)后，縣局維護(hù)人員調(diào)整光路，將兩個(gè)支鏈通過(guò)局間中繼跳接后掛接到K縣局2匯聚設(shè)備上，隨后經(jīng)機(jī)房值班人員配合，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)割接到K縣局2匯聚設(shè)備上，19：00左右無(wú)線FE業(yè)務(wù)恢復(fù)。

4.2.3 故障影響的業(yè)務(wù)。該設(shè)備下掛的單鏈設(shè)備節(jié)點(diǎn)，共4個(gè)接入設(shè)備所承載的無(wú)線基站FE業(yè)務(wù)中斷。

4.2.4 故障處理結(jié)果。無(wú)線基站FE業(yè)務(wù)割接完成后，將K縣局1匯聚設(shè)備1號(hào)線卡48GE光口板單板返廠維修。

4.2.5 對(duì)故障的分析。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上縣城接入設(shè)備e、縣城接入設(shè)備f、縣城接入設(shè)備g為支鏈節(jié)點(diǎn)，無(wú)法配置保護(hù)路由，故K縣局1匯聚設(shè)備單板出現(xiàn)故障后無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，導(dǎo)致縣城接入設(shè)備e、縣城接入設(shè)備f、縣城接入設(shè)備g業(yè)務(wù)中斷。由于K縣局1匯聚設(shè)備僅配置1塊48GE光口板，縣級(jí)維護(hù)單位沒(méi)有備板，需要局間跳接上聯(lián)業(yè)務(wù)、局間光纜纖芯使用率高、光纜跳接使用時(shí)間較長(zhǎng)。近3小時(shí)的業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間對(duì)業(yè)務(wù)網(wǎng)影響面較大。本地網(wǎng)分組網(wǎng)邊緣接入層（郊縣）故障分析見(jiàn)圖6。

5 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化擴(kuò)容的建議

5.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

接入層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)組建環(huán)路，不具備條件組織鏈路，但是避免長(zhǎng)鏈。環(huán)路上節(jié)點(diǎn)所承載業(yè)務(wù)具備雙路由上行，可以避免由于匯聚設(shè)備單板故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷的情況發(fā)生。

本地網(wǎng)市區(qū)接入設(shè)備e、市區(qū)接入設(shè)備f、縣城接入設(shè)備e、縣城接入設(shè)備f、縣城接入設(shè)備g應(yīng)及時(shí)通過(guò)光纜建設(shè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化成環(huán)，避免市區(qū)、縣城等重要區(qū)域基站業(yè)務(wù)因?yàn)榉纸M設(shè)備故障而中斷。本地網(wǎng)分組網(wǎng)邊緣接入層優(yōu)化擴(kuò)容建議見(jiàn)圖7。

5.2 設(shè)備端口容量

網(wǎng)絡(luò)建成中設(shè)備端口數(shù)量應(yīng)考慮適度冗余，設(shè)備單個(gè)端口發(fā)生故障后，能及時(shí)調(diào)整端口，減少業(yè)務(wù)中斷時(shí)間。單端設(shè)備業(yè)務(wù)側(cè)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(wù)調(diào)整與恢復(fù)。

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

5.3 備品備件

根據(jù)分組設(shè)備各單板故障率、穩(wěn)定性，考慮具備一定數(shù)量的備品備件。

5.4 提高分組網(wǎng)絡(luò)安全性

隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，分組傳送網(wǎng)將是一個(gè)規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)，涉及核心、匯聚、邊緣、接入層等多個(gè)層面，涉及移動(dòng)、交換、數(shù)據(jù)、支撐等多個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)。應(yīng)從清晰網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、減輕網(wǎng)絡(luò)維護(hù)壓力、降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本的角度出發(fā)，確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)優(yōu)化方案，提高網(wǎng)絡(luò)使用效率、網(wǎng)絡(luò)安全性和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔倩.分組傳送網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[2]徐榮，鄧春勝.分組傳送技術(shù)與測(cè)試[M].北京：人民郵電出版社，2009.