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1、OptiX OSN产品ECC通信及巨网分割专题,徐鹏47382,前言,基于OSN设备的组网应用情况，开发此课程。 本课程旨在提高工程师对网络ECC通信问题的处理能力。,学习指南,本课程主要针对ECC通信及巨网分割专题中的内容进行组织。 本课程的重点、难点。 重点：HWECC协议栈及维护应用 难点：ECC巨网分割方法,内容介绍,HWECC协议栈及维护应用 ECC巨网导致的网络隐患 巨网分割方案,OptiX 网元外部通信概述,该模型是在增加IP OVER DCC和OSI特性之前的模型，在增加了这两个大特性之后网元支持的外部通信方式更加多样化。,在SDH建议中把再生段DCC（D1-D3）称为ECC，
2、早期设备默认使用这三个字节作为网元间通信通道，同时运行在上面的协议栈也称为ECC协议栈。在这里沿用的是ECC协议栈的含义。,ECC协议栈基于DCC通道或扩展通道提供网元间通信功能。,OptiX 网元外部通信典型模型,典型模式：网管通过以太网连接到网关网元，通过ECC管理远端网元.,HWECC协议分层结构,物理层,链路层,网络层,传输层,应用层,会话层,表示层,物理层,MAC层,NET层,L4层,ITU-T建议G.784按照OSI七层参考模型定义了ECC协议栈，OptiX 参照G.784建议，采用较为简化的方法，实现ECC通信的需求。,HWECC协议栈,OSI参考模型,参照G.784建议，HWE
3、CC协议栈包含物理层、MAC层、NET层和L4层，分别对应OSI模型的物理层、链路层、网络层、和传送层。,网元ID在ECC通信中的应用,HWECC协议栈使用网元ID唯一标识一个网元。网元ID的总长度为32bit，其中高8位保留作为应用层地址，必需填0，低24位有效，全1表示广播地址。,网元地址应用于如下场合： ECC协议栈MAC层 ECC协议栈NET层 ECC协议栈L4层 应用层地址,ECC物理层功能,物理层功能 完成对物理通道的控制。包括：对物理通道的数据收发处理，接收物理通道的数据，并将数据传递到上层；将上层传递来的数据帧发送到物理通道。,物理层通道 ECC物理层可以是DCC通道或扩展通道
4、（以太网、485总线）。 DCC通道是最主要的网元间通信通道，也是ECC协议栈设计的物理依赖（ECC协议栈的一些设计基于它运行在DCC通道上的假设）。 DCC通道是利用SDH帧中的D字节（D1-D12）进行网元间通信。,物理层DCC通道的实现,线路板FPGA负责提取D字节开销，送给主控板上的开销交叉芯片处理；并把从开销交叉芯片出来的数据发送到线路上。 开销交叉芯片把D字节内容交叉到对应的CPU通道。 CPU通道利用CPU硬件提供的处理能力对接收数据进行定帧并送给上层处理，把上层发送的数据送到开销总线。 标准HDLC帧格式，由CPU的CPM模块自动完成封装。,重点：以上各个处理环节都需要准确的时
5、钟，因此时钟模块/全网时钟 必须工作正常。,DCC通道的管理,主机与线路板DCC通道的管理简述 SCC板上的驱动模块根据配置情况与DCC资源（CPU的资源），划分好各种3 字节、9字节等的CPU通道。 驱动模块检测线路板上线与离线状态，同时识别其光口个数。 ECC模块定时轮询各个板位的线路板上线与离线状态，并为上线的线路板分配对应的CPU通道，对离线的线路板释放其CPU通道。 分配和释放CPU通道的动作都是由SCC板上交叉芯片完成。,说明：单板上线，包括单板处于未配置、未开工的状态。即只要插在子框上 的单板，即使其端口未使用，也可能占用了DCC通道资源。,各产品支持的DCC通道数量、通道的分配
6、模式可能不同，具体参考相关产品资料.,物理层DCC通道状态查询命令,物理层状态查询命令,子架上所有的线路板，包括未开工的板，都可以查询到状态.,FIBER PORT STATE BID FIBER-PORT PORT-STATE DCCRATE LINK-CHAN LOGIC-CHAN-STATE 4 1 port-enable d1-d3 0 ok 5 1 port-enable d1-d3 2 rx_f 9 1 port-disable d1-d3 255 rx_f tx_f 10 1 port-enable d1-d3 4 ok,人工关闭ECC的端口。,ECC MAC（媒体接入）层,MA
7、C层功能介绍 媒体接入层主要是在物理层和网络层之间提供激活和关闭物理DCC通道的服务。MAC层负责相邻网元之间的连接发现和维护，目的就在于屏蔽物理网络的多样性，向上提供一致的服务（点到点的物理信道）。,MAC层协议实现 MAC层连接 表示本网元和相邻网元之间的一条直接的通信通路，指明本网元与哪个网元通过哪个DCC通道连接（这里的连接指不通过其它网元直接相连）； 每条MAC连接主要包含对端地址、DCC通道号、以及连接定时器等信息。,ECC MAC（媒体接入）层,MAC层连接的建立和维护 MAC层通过连接请求（MAC_REQ）和连接响应帧（MAC_RSP）来建立和维护MAC层连接。 通过定时的MA
8、C连接请求帧和连接响应帧来发现相邻网元和维护连接。,MAC层的数据服务 MAC数据分为信息帧（MAC_I）和命令帧（MAC_REQ、MAC_RSP）。 对于物理层来的ECC帧：目的地址为本站的信息帧继续往上传递给NET层； 对于NET层来的ECC帧：MAC看连接表中有无到目的MAC地址站点的连接，若有则将ECC帧通过此连接的DCC通道发送到物理层，否则丢弃该数据包。,重点：查看MAC层信息，可以看到本网元与相邻网元的连接情况，包括对端网元 的ID，本网元与对端网元相连的光口通道等信息。,MAC层通道状态查询命令,MAC层状态查询命令,MAC连接表查询结果举例：,MAC连接表查询说明：,ECC互
9、通的相邻网元之间，都有MAC连接； 两个相邻网元之间，查询结果里面有且只有一个MAC连接，即使这两个网元之间有很多支持DCC的端口互连。 当前MAC连接的端口，也是当前的ECC路由。,推荐：在两个网元之间只有一对光缆时，可以用此命令检查光缆连接情况。,ECC NET（网络）层,NET层功能 网络层主要是实现数据帧的路由寻址和DCC通信网络的路由管理，包括路由的建立和维护。包括：向上层提供数据通讯服务；数据转发；路由维护。,ECC路由 网络层建立和维护NET层路由表，每个路由表项主要包含目的站点地址、转发站点地址、转发距离和该路由表项的定时器等。,路由的建立和维护 每个网元周期性通过寻径响应报文
10、向相邻的站点广播自己的路由表，目前采用最短路由寻径方式；相邻网元收到该报文之后，据此对本地路由表进行刷新。,NET层数据转发,ECC协议栈对于网络层目的地址不是本网元的数据包在NET层进行转发。,NET层状态查询命令,NET层状态查询命令,重点：一般可以通过cm-get-eccroute命令查询网元路由表，看是否有正常连接 并正确配置的网元在ECC路由表中找不到到达该站点的路由项来判断 ECC通信是否正常。,ECC ROUTE DST-ID DXC-ID DISTANCE LEVEL MODE SCC-NO PEER-NO 0 x00090014 0 x00090014 0 4 eccauto
11、 0 1 0 x00090016 0 x00090017 1 4 eccauto 1 1 0 x00090017 0 x00090017 0 4 eccauto 1 1,该命令查询一个ECC子网内所有互通ECC的网元. 检查是否符合最短路由的原则. 例行检查子网内ECC互通的网元数是否合理. 例行检查各子网内有没有不允许互通ECC的网元被错误接入，如有应关闭.,查询某网元的ECC路由表：该网元到相邻网元之间的ECC路由距离为0。,ECC L4（传输）层功能简述,传输层提供端到端无连接的通信服务，即透明的数据传递服务。之所以采用无连接的方式，主要是因为OptiX设备网元与网管的通信应用层有面向连
12、接的端到端控制。 传输层目前只支持面向无连接的透明的数据传输服务，传输层使用L4CMD协议字段来区分不同的上层服务，目前仅使用L4_UI表示为上层用户信息帧，其他服务类型保留以后作为扩展时使用。 L4层向上层模块提供数据收发接口； L4层目前只支持无连接的透明数据传送服务。,只要了解,HWECC 帧结构,了解了解,应用层协议帧结构简述,应用层报文头用于实现应用层转发功能，它出现在网管-网元间通信应用信息的头部，在数据被网关网元转发时被添加在ECC协议字段之后。ACC模块就是根据应用层报文头中的信息来确定是把数据包转发给其他网元、网管，或者送到特定的上层模块。,以太网通信中的应用层报文头部,EC
13、C通信中的应用层报文头部,了解了解,从网管角度看应用层报文头最经常被加在以太网的TCP/IP帧头之后，在应用层报文头中还定义了一些专门用于网管、网元间通信的命令字，因此习惯称为以太网报文头。,Ethernet通信数据报头格式,ECC之上的应用和通信层,主应用为Qx层，处理具体的业务命令。处理的数据为Qx包，每个Qx包内含多条Qx命令、消息或响应； 在Qx和DCN之间是PAD模块，主要功能是将Qx报文分拆为小的分组包以便通过DCN传送，并在目的地重新组装起来； DCN中的4个层次都不再对分组包进行进一步处理，加上开销之后直接传送这些小报文； MML由于都为单条命令，数据量小，因此无需经过PAD层
14、处理，直接走DCN。,图中： 红色为网关网元和网管直接交互；蓝色为非网关网元和网管交互。,了解了解,Qx和PAD通信机制,应用层通信机制：Qx 主机和网管间的应用模块均以Qx接口进行交互，而Qx接口的封装和传送、分发由Qx模块统一处理； Qx接口是以Qx包为单位进行传送的，每个Qx包内的接口命令数有上限（各产品为8001500不等），对于大量数据则分解为多个包进行传送；Qx包之间没有关联关系，若一次操作产生大量命令，则分解为多个Qx包。,分组报文机制及PAD模块 网管通信层会把Qx包拆分成较小的分组包，然后发送给网关网元；网关主机根据分组包的目的地决定接收或者转发出去，中间ECC层不再做分组包
15、的分解和组合处理（除了增减ECC通信开销之外）。,问题,问题1：简要介绍HWECC的物理层、MAC层、NET层功能，L4层功能？ 问题2：简要描述各层协议的处理的处理过程。,小结,本节我们主要讲解了： 熟悉HWECC的物理层、MAC层、NET层功能，了解L4层功能； 了解各层协议的处理的处理过程； 掌握低3层命令的使用方法； 掌握分层分析和处理问题的方法。,内容介绍,HWECC协议栈及维护应用 ECC巨网导致的网络隐患 巨网分割方案,巨网ECC产生的背景,产生背景分析 传输网络规模越来越大，尤其是盒式产品的大量应用，一个网络内ECC互通的网元数有的已达300400个。以后还会更多 OptiX
16、设备支持的DCC路数越来越多，OSN9500已经达到288路，OSN7500达到160路 客户集中化管理越来越普遍，也导致更多网元的ECC能够互通 最主要的是对ECC网络缺少规划,不少人认为既然不管网络多大，ECC都能互通，就应该 通过ECC可以支持对更多网元的管理！既然产品支持这 么多路DCC，就应该通过ECC可以支持对更多网元的管 理。,不规划ECC组网会导致问题吗？,巨网ECC导致的问题和隐患,巨网ECC导致的问题和隐患 导致网元脱管 导致通道堵塞致使告警丢失或延迟上报，严重时影响业务配置/下载 导致主机频繁复位，会严重影响业务 网络管理层次不清晰，导致安全隐患 对软件加载效率和成功性的影响,巨网ECC问题原因分析,当前ECC组
