基于MSTP方式的以太网专线业务故障处理方法分析

基于MSTP方式的以太网专线业务故障处理方法分析作者姓名：田瑞（中国电信辽宁分公司，邮编 110168）摘要：在城域数据业务的迅速发展过程中，政府或企业级用户对于其租用运营商的专线类业务要求也逐渐增多，基于SDH的多业务传送方式（MSTP）已经逐渐成为城域传送网的最主流技术，因此，随着使用者的增多，基于MSTP传输方式的以太网类业务故障也显得纷繁复杂起来。本文就是结合作者多年的运营商日常维护工作经验，向读者展示一些较为切实可用的此类故障处理的常用思路和分析方法。关键词：MSTP、VCTRUNK、VLAN1、概述MSTP是基于SDH的多业务传输平台。从某种意义上来说，MSTP基本就是SDH技术在网络上的延伸，是现有SDH网络的前向推进，而在MSTP 的新功能规格中，以太网业务对MSTP 设备形态影响最大，对以太网业务接入、传送和调度的技术发展最多，也是备受争议的。以太网业务有很好的应用发展，前景原因有三：1）大部分用户局域网设备上行接口都会提供FE；2）灵活性好，带宽调整方便，作为FE 接口，可以从64K 增加到100M 而不需要更换用户端、局端设备和线缆资源；3）性价比好，易用：可以充分利用现有的双绞线铜缆资源，不用重新铺设线路，远距离接入也可以利用光纤解决。2、MSTP业务故障分类2.1、以故障原因划分：外部原因：主要包括硬件接触不良、网线或光纤传输距离超过标准范围、严重的环境电磁干扰、环境温度过高或过低、两端设备协商问题、对接光口模式错误（单模对多模）和对端故障等；内部原因：人为数据配置错误（SDH业务、以太网业务等配置错误）、双工模式不同、单板故障（光板、以太网板、交叉板等故障）、光源抖动过大、两端带宽配置不一致等。2.2、以故障现象划分：ping测试不通，业务中断：单纯的业务中断故障；ping测试通，但存在着较大的时延或丢包率：用户在业务使用时就有明显的感知，网速较慢；ping测试正常，但是在进行ping大包测试时，有较大的时延或丢包率：用户在平时正常使用时基本无感知，但在业务使用高峰期时，有明显的感知，网速很慢【1】。3、MSTP组网的大客户专线接入方式1）EPL-以太网私有专线：以太网透传业务，各个用户独占一个VCTRUNK 带宽，业务延迟低，提供用户数据的安全性和私有性；2）EVPL-以太网虚拟专线：又可称为VPN专线，其优点在于不同业务流可共享VCTRUNK通道，使得同一物理端口可提供多条点到点的业务连接，并在各个方向上的性能相同，接入带宽可调、可管理，业务可收敛实现汇聚，节省端口资源；3）EPLAN-以太网专用局域网业务：也称为网桥服务，网络由多条EPL专线组成，实现多点到多点的业务连接。接入带宽可调、可管理，业务可收敛、汇聚。优点与EPL类似，在于用户独占带宽，安全性好；4）EVPLAN-以太网虚拟专用局域网业务：也称为虚拟网桥服务、多点VPN业务或VPLS 业务，实现多点到多点的业务连接。目前，EPL专线为最为常用的接入方式。4、MSTP业务故障处理4.1、故障处理方法：以沈阳电信工商银行大客户接入方式为例进行讲解：沈阳电信工行存在着100多个业务网点，所有网点与总行均是星型组网方式，总行只有一个汇聚口，利用VLAN ID区分各网点（即EPL共享物理口的形式），网点与网点之间无业务，具体见图一（以B、C、D来代表所有工行的营业网点）：参照前述的各类故障现象，具体处理方法如下：ping测试不通，业务中断的情况下1）首先检查电路经过的所有相关传输设备是否存在影响业务的异常告警，如存在R-LOS、ETH-LOS等可立即确认障碍点的告警，则以处理此类告警为先；2）见图一，假设为B站至总行业务存在问题，其他站业务无问题，在网管监控无任何异常的情况下，可立即派相应维护人员或直接联系用户观察接入端传输设备、以太网单板、协议转换器等连接设备（如果有的话）的指示灯状态，可利用此方式初步排除网线、光缆等线缆类故障；3）假设光缆、网线等正常，则立即检查网管数据配置，检查SDH业务配置、两端设备的TAG属性配置、端口工作模式设置、端口VLAN ID的设置、VC通道捆绑情况、封装协议的匹配等，看看是否存在SDH业务数据丢失或配置是否被修改过，保证网管业务配置无问题；4）以上都正常的情况下，提醒维护人员或用户检查用于ping测试的电脑或路由器是否设置了加密设备或防火墙，如仍无问题，则提醒用户检查两端路由器的CRC设置是否相同，因为两端路由器的CRC设置为一端打开、一端禁止的情况下，也可能会造成ping不通的现象发生；5）如以上均无问题，则以下列顺序更换相应设备或端口：协议转换器传输以太网板卡传输设备用户路由器。ping测试通，但存在着较大的时延或丢包率1）查看传输网管的SDH性能，排除光功率异常、线路质量劣化等问题，如传输性能存在误码，则以优先处理误码为先；2）如用户申告ping通但时延过大时，网管人员应检查有没有虚级联时延过大告警，有则复位单板，无效再更换单板；3）前述均无问题，则末端用光modem或协议转换器的用户，可插拔网线重启端口；4）上述操作后，问题仍未解决，则立即与用户沟通，确认两端传输设备的以太网端口模式（即双工模式）是否与用户路由器所设置的模式一致，如不一致，则立即修改；5）针对EVPL接入方式，这个时候就需要考虑尽管MSTP设备具备L2层交换的功能，有一定的业务处理能力，但与传统的数据设备相比，其业务处理能力还较弱。因此，在业务高峰时非常容易发生流量拥塞的现象，这主要是由于在EVPL的共享模式下，是将多个用户的流量汇聚在一个VCTRUNK内进行传输，以实现多个用户到中心点的接入。虽然在业务配置时可以在以太网单板接口上配置接入带宽，但当总的接入带宽远远超过VCTRUNK通道的带宽时，就有可能发生整个MSTP传输通道的拥塞。此时就需要相关客户服务人员与用户做好相应的解释工作，并建议用户调整组网方式以期达到最佳效果【2】。ping测试正常，但是在进行ping大包测试时，有较大的时延或丢包率引起此种情况的原因较多，主要从以下几个方面入手解决：1）建议用户检查两端路由器是否设置了流控功能，需确认两端流控功能要同时使能或同时禁止；2）检查传输网管在两接入端传输设备上所配置的带宽是否一致；3）查询以太网实时性能，如果存在过多的CRC错误等异常错包，应检查端口工作模式和网线、光纤。4）检查全程线路是否存在软、硬件环路，是否为环路所引起的广播风暴；5）最后需提醒用户检查其局域网是否存在病毒。4.2、故障处理经验介绍经验1：传输设备内、外部端口TAG属性设置错误，一定会导致业务中断，以华为传输设备为例，出、入端口属性在不同情况下对数据帧的处理方式见下表：方向数据帧类型处理方式Tag awareAccessHybrid入端口携带VLAN标签的帧透传丢弃透传没有携带VLAN标签的帧丢弃添加包含“缺省VLAN ID”和“VLAN优先级”的VLAN标签后透传出端口携带VLAN标签的帧透传剥离VLAN标签后发送如为“缺省VLAN ID”，则剥离标签后发送；如不是“缺省VLAN ID”，透传由上表可见，端口属性设置错误，会直接导致数据帧被丢弃，从而导致业务中断，此种问题在业务开通调测期会经常遇到，故提醒读者，一定要在端口属性配置前与用户沟通好其发送或接收数据帧的情况，以免造成不必要的麻烦。经验2：造成专线业务丢包的原因有很多，ping测试在处理此类故障时会经常用到，但这里需提醒读者，在做ping测试之前，一定要与用户确认待测试段落无加密设备或禁止ping测试的防火墙设置，以免在故障处理过程中产生误导，延长故障历时。经验3：很多情况下，通过插拔网线的方式来对以太网端口进行重启会立即解决故障，这主要是因为用户端路由器的CRC校验出现问题，导致端口吊死，插拔网线可立即恢复业务，但在使用一段时间后，故障依然会出现，此时如用户无其他特殊需要，最好建议用户将两端路由器的CRC校验均设置为禁止。经验4：很多时候，如果传输设备以太网端口双工模式与用户路由器端口双工模式设置不一致，尤其是在一端是AUTO（自协商）、另一端是100Mbit/s FULL（100M全双工）的情况下，经常会造成网速变慢、ping测试丢包的现象发生，甚至直接造成业务中断无法使用，此时就需要故障抢修维护人员要及时与用户取得沟通，如无特殊要求，最好是将所有相关端口均设置成100Mbit/s FULL的形式，以免端口工作模式不匹配所造成的业务故障。另外，目前最为主流的协议封装模式为GFP方式，建议维护人员要检查两端传输设备的协议封装模式是否都为GFP方式。5、MSTP方式的以太网业务故障处理案例案例一：具体组网方式见图一，为工行某网点业务故障【故障现象】某天，工行网点B传输设备的EFT单板频繁闪报FCS-ERR告警，用户业务也频繁闪断，告警定位信息为:3-EFT-VCTRUNK:1；【告警分析】以太网板报FCS_ERR，含义为FCS校验出错告警。以太网板产生FCS_ERR告警的原因主要有以下2种： 1）两端GFP参数不一致，会引起业务中断 A、两端GFP参数中FCS项设为FCS32时，才会进行FCS校验，才有可能上报FCS_ERR告警； B、一端扰码参数为x43，另一端为disable时，如对端FCS选项为FCS32,则本端有FCS_ERR告警； C、当业务一端GFP参数ENDIAN-MODE一端为big ,另一端为little时，如对端FCS选项为FCS32 ,则本端有FCS_ERR告2）线路，交叉和SDH保护倒换等引起误码，会引起业务丢包或中断。 【故障处理过程】1）检查总行网元及网元B的GFP参数设置，映射方式均为GFP方式，无问题；2）检查是否存在SDH线路、交叉和保护倒换等引起的误码：经查询历史告警发现，网元B的上联光口5-OI2D-1之前有B1_SD、B2_SD告警闪断，光路性能质量不稳定，光路存在大量误码从而引起EFT业务单板频繁上报FCS_ERR告警。经联系线路维护人员处理好光路故障隐患后，FCS_ERR闪告恢复。【结论】1）在网管上查看告警信息，确定产生告警的单板，同时根据告警参数确定该单板产生告警的VCTRUNK编号。 2）在网管上查看本端和对端对应VCTRUNK端口的封装协议是否一致，同时检查协议的参数内容是否一致，若不一致，则修改。 3）若告警未消除，请检查链路中是否存在BIP_EXC、BIP_SD、B3_EXC、B1_SD、B2_SD等性能类告警，若有则先处理误码类告警。 在日常维护中，已经开通运行的以太网业务在没有人为修改参数设置的情况下，产生FCS_ERR告警时的原因，一般都是由误码引起的。案例二：见图一的组网方式【故障现象】网点C在业务开通初期，业务状态一直正常，但是在2011年某天，用户申告其网速突然变慢，并将用户自己进行的ping测试结果抓图提供给我们，存在20%的丢包率。【故障处理过程】1）通过网管查询局端和接入端传输设备的传输性能，不存在任何误码，传输网管也不存在任何告警，初步判断传输线路不存在问题；2）由于并非新开通的业务，在无人更改网管数据配置的情况下，基本不存在网管参数设置不正确的情况；3）经过了解，传输以太网单板的端口工作模式与用户路由器的端口工作模式均为自协商，与用户沟通后，将两端端口全部改为强制100M的方式后，再进行测试，丢包现象消失，用户业务使用正常。【结论】两端端口都设成自协商模式时，有时候有可能出现协商失败反而工作在不合适的工作模式下，造成丢包，需要我们根据客户的实际工作模式进行正确设置。6、结束语综上所述，随着基于MSTP方式的以太网数据业务的逐渐增多，对传输维护人员的维护工作能力也提出了更高的要求。本文是对普遍意义上较为常见的MSTP网络故障的处理方法进行