Оптические сети : Synchronous Optical NETwork (SONET)

Устранение неисправности, связанной с частотой ошибок бита четности в пакетах, передающихся по соединениям SONET

20 октября 2016 - Машинный перевод
Другие версии: PDF-версия:pdf | Английский (22 августа 2015) | Отзыв


Содержание

BER

Введение

Этот документ объясняет проверки четности при чередовании битов (BIP-8) для кадров, передаваемых в пакете через интерфейс маршрутизатора пакетной передачи по SONET (POS).

Предварительные условия

Требования

Компания Cisco рекомендует предварительно ознакомиться со следующими предметами:

  • SONET (синхронная оптоволоконная сеть связи).

  • GSR (маршрутизатор гигабитного коммутатора).

  • ESR (маршрутизатор периферийных сетевых услуг).

Используемые компоненты

Настоящий документ не имеет жесткой привязки к каким-либо конкретным версиям программного обеспечения и оборудования.

Сведения, представленные в этом документе, были получены от устройств, работающих в специальной лабораторной среде. Все устройства, описанные в этом документе, были запущены с чистой (стандартной) конфигурацией. В рабочей сети необходимо изучить потенциальное воздействие всех команд до их использования.

Условные обозначения

Дополнительные сведения об условных обозначениях см. в документе Условные обозначения технических терминов Cisco.

Общие сведения

Когда количество Ошибок BIP пересекает порог, который можно настроить, сообщения журнала отчетов маршрутизатора, подобные этому:

Feb 22 08:47:16.793: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface POS3/0, 
changed state to down 
Feb 22 08:47:16.793: %OSPF-5-ADJCHG: Process 2, Nbr 12.122.0.32 on POS3/0 
from FULL to DOWN, Neighbor Down 
Feb 22 08:48:50.837: %SONET-4-ALARM:  POS3/0: SLOS 
Feb 22 08:48:52.409: %LINK-3-UPDOWN: Interface POS3/0, changed state to down 
Feb 22 08:50:47.845: %SONET-4-ALARM:  POS3/0: B1 BER exceeds threshold, 
TC alarm declared 
Feb 22 08:50:47.845: %SONET-4-ALARM:  POS3/0: B2 BER exceeds threshold, 
TC alarm declared 
Feb 22 08:50:47.845: %SONET-4-ALARM:  POS3/0: B3 BER exceeds threshold, 
TC alarm declared 
Feb 22 08:50:52.922: %SONET-4-ALARM:  POS3/0: SLOS cleared 
Feb 22 08:50:54.922: %LINK-3-UPDOWN: Interface POS3/0, changed state to up

В данном документе содержатся рекомендации по устранению неполадок при сигналах тревоги о пересечении порогового значения (TC) частоты ошибочных битов (BER).

Байты BIP-8 в служебных данных SONET

SONET – это протокол, использующий архитектуру уровней: секция, линия и путь. Каждый уровень добавляет некоторое количество служебных байтов к Кадру SONET, как проиллюстрировано здесь:

Служебные данные маршрута
Служебные данные раздела Формирование кадров A1 Формирование кадров A2 Формирование кадров A3 Трассировка J1
B1 BIP-8 Служебный канал E1 Пользователь E1 B3 BIP-8
D1 Data Com D2 Data Com D3 Data Com Метка сигнала C2
Служебные данные строки Указатель H1 Указатель H2 Действие указателя H3 Статус маршрута G1
B2 BIP-8 K1 K2 Пользовательский канал F2
D4 Data Com D5 Data Com D5 Data Com Индикатор H4
D7 Data Com D8 Data Com D9 Data Com Наращивание Z3
D10 Data Com D12 Data Com D12 Data Com Наращивание Z4
Статус/наращивание Sync S1/Z1 Наращивание M0 или M1/Z2 REI-L Служебный канал E2 Последовательное соединение Z5

Значительно, каждый уровень использует одиночный, байт четности с чередованием для обеспечения ошибки, контролирующей через конкретный сегмент вдоль сквозного Маршрута SONET. Эта демонстрационная система известна как BIP-8, который является сокращением для проверки четности при чередовании битов. BIP-8 выполняет, положительная четность проверяют предыдущий кадр уровня 1 (STS-1) Синхронного транспортного сигнала.

Во время проверки четности установлен первый бит поля BIP-8 так, чтобы общее число в первом бите всех октетов ранее скремблировавшего кадра STS-1 было четным числом. Второй бит поля BIP-8 используется точно тот же путь, за исключением того, что этот бит выполняет проверку на вторых битах каждого октета и так далее.

Стандарт GR-253 Bellcore для сетей SONET определяет байты, по которым вычислена определенная ошибка контроля четности. Эта таблица описывает часть Кадра SONET, который покрывает определенный байт BIP:

Байт Часть покрытого кадра Отслеживаемый промежуток Индикация ошибки
B1 Весь кадр, после шифрования. Контролирует битовые ошибки между двумя смежными STE (оконечное оборудование секции), например, регенератор. Различия указывают на возникновение ошибок в канале связи уровня раздела.
B2 Служебные данные линии и синхронный конверт данных (SPE) (включая служебные данные маршрута и информационное наполнение), перед шифрованием. Контролирует ошибочные биты между двумя смежными LTE (терминирующее оборудование канала), такими как мультиплексор ввода-вывода или DCS. Различия указывают на возникновение ошибок в канале связи уровня канала.
B3 SPE (включая служебные данные маршрута и информационное наполнение), перед шифрованием. Ошибки в канале связи мониторов между двумя Оконечным оборудованием смежных PTEs (PTE), такие как два Интерфейса пакетной передачи POS (по сети Sonet) маршрутизатора. Различия указывают на возникновение ошибок в канале связи уровня тракта.

Когда возникают отдельные ошибки BIP?

При некоторых условиях, выходных данных отчетов по командам show controllers pos только один уровень Ошибок BIP. Причина состоит в том, что Ошибки BIP, о которых сообщают, варьируются в зависимости от того, где фактически происходят нарушение кода или разрядное зеркальное отражение. Другими словами, демонстрационные системы контролируют и обнаруживают ошибки по различным частям Кадра SONET. Ошибка BIP может возникать в любом месте кадра.

Эта схема иллюстрирует типичную сеть SONET:

http://www.cisco.com/c/dam/en/us/support/docs/optical/synchronous-optical-network-sonet/16149-biterrorrate-16149.gif

При соединении двух Интерфейсов пакетной передачи POS (по сети Sonet) маршрутизатора, "точка-точка", по ссылке плотного спектрального мультиплексирования (DWDM) без промежуточного SONET или оборудования Синхронной цифровой иерархии (SDH), все три механизма BIP контролируют тот же сегмент, и, как правило, обнаруживают те же ошибки. Однако в этой конфигурации, B2 должен предоставить самый точный счетчик битовых ошибок.

Инкремент в B1 и ошибках B2, без инкремента по ошибкам B3 является статистически невероятным. Это условие происходит, только если ошибки влияют на части кадра, который не контролирует байт B3. Вспомните, что байт B3 покрывает раздел информационного наполнения и служебные данные маршрута.

Инкремент по ошибкам B3 указывает к поврежденному SPE или части информационного наполнения. Служебные данные маршрута не изменяются, пока удаленный PTE не завершает Кадр SONET. ADM и регенераторы не завершают служебные данные маршрута, и не должны ошибки отчёта B3. Таким образом условие, в котором ошибки B3 увеличиваются только, указывает, что или интерфейс локального или удаленного маршрутизатора повреждает служебные данные маршрута или информационное наполнение.

Кроме того, когда проверка B3 покрывает самый длинный промежуток, шанс разрядных зеркальных отражений больше. Как правило, сквозной путь охватывает несколько отслеживаемых сегментов между LTE. Проверка четности B2 должна контролировать эти сегменты.

Интерфейсы SONET не должны сообщать об увеличении Ошибок BIP во время условия сигнала тревоги потери сигнала или потери фрейма. Однако пакет ошибок B1 может произойти в течение времени, которое интерфейс занимает для объявления сигнала тревоги. Этот пакет может прослужить в течение максимум 10 секунд, который является интервалом, в котором линейные карты у Cisco 12000 и 7500 маршрутизаторов серии сообщают о статистике центральному процессору маршрута.

Кроме того, необходимо понять, что Ошибки BIP имеют другие разрешения обнаружения ошибок, которые объяснены здесь:

  • B1: B1 может обнаружить до восьми ошибок контроля четности на кадр. Этот уровень разрешения не приемлем на скоростях OC-192. Ошибки с четным количеством могут пройти проверки четности на каналах с большим числом ошибок.

  • B2: B2 может обнаружить намного более высокое количество ошибок на кадр. Точное значение увеличивается с увеличением числа STS-1s (или STM-1s) в кадре SONET. Например, OC-192/STM-64 производит 192 x 8 = поле BIP шириной в бит 1536 года. Другими словами, B2 может посчитать до 1536 ошибок в канале связи на кадр. Существует значительно меньше шанса четной ошибки, которая уклоняется от расчета четности B2. B2 предлагает превосходящее разрешение когда по сравнению с B1 или B3. Поэтому интерфейс SONET может сообщить об ошибках B2 только для определенного отслеживаемого сегмента.

  • B3: B3 может обнаружить до восьми ошибок контроля четности во всем SPE. Этот номер производит допустимое разрешение для интерфейса с разделением каналов, потому что, (например) каждый STS-1 в STS-3 имеет байт B3 и служебные данные маршрута. Однако этот номер производит низкое разрешение через составные полезные данные, в котором один служебный заголовок маршрута должен покрыть относительно большой кадр информационного наполнения.

    Примечание: Когда вы инициируете повторную загрузку IOS или повторную загрузку микрокода, Интерфейс пакетной передачи POS (по сети Sonet) перезагружен, и станок для заделки крепи - также. Сброс загружает микрокод на интерфейсе снова. В некоторых случаях этот процесс может генерировать маленький пакет ошибок в канале связи.

BER

BER считает количество обнаруженных Ошибок BIP. Для вычисления этого значения сравните количество ошибок в канале связи к общему числу битов, переданных на единицу времени.

Пороговые величины BER набора

Интерфейсы пакетной передачи POS (по сети Sonet) используют BER, чтобы определить, надежна ли ссылка. Интерфейс изменяет состояние на вниз, если BER превышает порог, который можно настроить.

Все три Уровня SONET используют значение BER по умолчанию 10e-6. Команда show controllers pos отображает текущие значения.

RTR12410-2#show controllers pos 6/0
POS6/0 
SECTION 
  LOF = 0    LOS    = 2                         BIP(B1) = 63 
LINE 
 AIS = 0     RDI    = 1          FEBE = 1387    BIP(B2) = 2510 
PATH 
  AIS = 0    RDI    = 1          FEBE = 17      BIP(B3) = 56 
  LOP = 2    NEWPTR = 0          PSE  = 0       NSE     = 0 
Active Defects: None 
Active Alarms:  None 
Alarm reporting enabled for: SF SLOS SLOF B1-TCA B2-TCA PLOP B3-TCA 
Framing: SONET 
APS 
  COAPS = 8          PSBF = 1 
  State: PSBF_state = True 
  ais_shut = FALSE 
  Rx(K1/K2): 00/00  S1S0 = 00, C2 = CF 
  Remote aps status working; Reflected local aps status non-aps 
CLOCK RECOVERY 
  RDOOL = 0 
  State: RDOOL_state = False 
PATH TRACE BUFFER : STABLE 
  Remote hostname : 12406-2 
  Remote interface: POS2/0 
  Remote IP addr  : 48.48.48.6 
  Remote Rx(K1/K2): 00/00  Tx(K1/K2): 00/00 
BER thresholds:  SF = 10e-3  SD = 10e-6 
TCA thresholds:  B1 = 10e-6  B2 = 10e-6  B3 = 10e-6

Используйте команду pos threshold для регулировки пороговых значений от настроек по умолчанию.

router(config-if)#pos threshold ? 
  b1-tca  B1 BER threshold crossing alarm 
  b2-tca  B2 BER threshold crossing alarm 
  b3-tca  B3 BER threshold crossing alarm 
  sd-ber  set Signal Degrade BER threshold 
  sf-ber  set Signal Fail BER threshold

BER пропадания сигнала (SF) и BER ухудшения качества сигнала (SD) получены от чисел ошибок BIP-8 B2 (как B2-TCA). Однако SF-BER и канал SD-BER в машину автоматического переключения на резерв (APS), и могут привести к защитному коммутатору (при настройке APS).

Пороговая величина BER B1, Пересекающая Предупреждение (B1-TCA), B2-TCA и B3-TCA только, распечатывает сообщение журнала к консоли при включении отчётов для них.

Ошибки BIP отчёта

Pos report {b1-tca | b2-tca | b3-tca} команда позволяет вам настраивать Сигналы оповещения SONET, о которых вы хотите сообщить. Когда маршрутизатор объявляет сигнал тревоги уровня канала или уровень тракта, общий TC отчётов маршрутизатора встревожил.

Этот пример выходных данных показывает, как Интерфейс пакетной передачи POS (по сети Sonet) на маршрутизаторе Cisco сообщает о высоком BER.

Aug  7 04:32:41 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: B1 BER exceeds threshold, 
TC alarm declared 
Aug  7 04:32:41 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: B2 BER exceeds threshold, 
TC alarm declared 
Aug  7 04:32:41 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: SD BER exceeds threshold, 
TC alarm declared 
Aug  7 04:32:41 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: B3 BER exceeds threshold, 
TC alarm declared 
Aug  7 04:32:44 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: SLOF cleared 
Aug  7 04:32:44 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: PPLM cleared 
Aug  7 04:32:44 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: LRDI cleared 
Aug  7 04:32:44 BST: %SONET-4-ALARM:  POS4/6: PRDI cleared 
Aug  7 04:32:46 BST: %LINK-3-UPDOWN: Interface POS4/6, changed state to up 
Aug  7 04:32:47 BST: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface POS4/6, 
changed state to up

Как реагирует маршрутизатор на ошибки BIP?

Когда Cisco POS интерфейс обнаруживает Ошибку BIP, интерфейс не сбрасывает от кадра. Причина состоит в том, что значение BIP, которое несут в текущем кадре, является значением, вычисленным на предыдущий кадр. Для вычисления значения BIP на весь кадр весь кадр должен быть создан. На скоростях SONET кадр является довольно большим и занял бы большое количество ресурсов буфера. Фактический подход должен избежать любой задержки передачи кадра, который обычно происходит до расчета четности. Этот подход минимизирует требования к буферу. Расчет четности происходит после скорости фактической передачи кадра.

Например, значение четности для кадра 100 помещается в поле BIP кадра 101.

Пока Средство формирования кадров SONET может поддержать выравнивание кадров, кадр передан к протоколу уровня 2. Если данные уровня 2 в кадре повреждены, кадр отброшен как Cyclic Redundancy Checks (CRC).

Порядок поиска и устранения неполадок

Используйте эти шаги для устранения проблем Сигналов оповещения SONET и дефектов, которые описывает этот документ:

  • Проверьте уровни оптической мощности. Гарантируйте, что ссылка имеет достаточное затухание.

  • Гарантируйте, что плохо или низкокачественное оптоволокно не вызывает ошибки в канале связи. Выполните следующие действия:

    1. Уберите физический волоконно - оптический кабель и интерфейсы.

    2. Подкачайте кабели.

    3. Проверьте любые патчи - панели.

  • Гарантируйте надлежащие параметры времени.

  • Вытяните топологию и проверьте для любых транспортных устройств или сигнальных регенераторов, промежуточных два конца. Проверьте и уберите эти устройства также.

  • Выполните тесты петли жесткой обратной связи. Циклично выполните одну ветвь оптического волокна в передачу и получите разъёмы интерфейса. Затем пропингуйте IP-адрес интерфейса, чтобы гарантировать, что интерфейс способен к потоку реальных данных. Дополнительные сведения см. в документе "Сведения о режимах обратной связи на маршрутизаторах Cisco".

  • Когда вы связываетесь с Центром технической поддержки Cisco (TAC):

    1. Соберите выходные данные от команды show running-config .

    2. Соберите выходные данные от show controllers pos детализируют команду. Определите число ошибок в битах уровня SONET.

    3. Выполните команду clear counters.

    4. Подождите несколько минут.

    5. Перехватите выходные данные подробной команды show controllers pos снова для того же интерфейса.

Вот таблица, которая появляется в Руководстве по поиску и устранению проблем ESR Серии Cisco 10000. Эта таблица предоставляет шаги для устранения проблем сигналов тревоги TC BIP.

Примечание: Известная неполадка с гигабитным коммутационным маршрутизатором (GSR) POS чешет, то, что твердая петля приводит к потере эхо-запроса, потому что пакеты rate-limit GSR выдвинуты к Gigabit Route Processor (GRP). Для получения дополнительной информации обратитесь к идентификатору ошибки Cisco CSCea11267 (только зарегистрированные клиенты).

Тип и важность сигнала тревоги Сигнальные признаки Рекомендация
Аварийный сигнал превышения порога TCA_B1 - Незначительный B1 Для типов аварийных сигналов:
  • TCA_B1
  • TCA_B2
  • TCA_B3
Предупреждения отображаются в CLI и в журналах.
Во всех случаях протестируйте качество кабелей и соединений.
Аварийный сигнал превышения порога TCA_B2 - Незначительный B2 - Такой же, как TCA_B1.
Аварийный сигнал превышения порога TCA_B3 - Незначительный B3 - Такой же, как TCA_B1.
Незначительное Условие потери сигнала BER_SF BER_SF и BER_SD встревожили результат в переключениях APS на другую станцию. В обоих случаях проверьте качество кабелей и подключений.
Незначительные Условия ухудшения качества сигнала BER_SD - Можно задать эти пороговые величины BER.

Битовые ошибки в интерфейсах с асинхронным режимом передачи (ATM)

Коммутаторы ATM уровня кампуса, например, LightStream 1010 и Catalyst 8500, не поддерживают команду для настройки значения сигнала тревоги TC на интерфейсах ATM OVER SONET.

Sep 19 02:21:44: %SONET-4-ALARM:  ATM11/0/0: B1 BER below threshold, 
TC alarm cleared 
Sep 19 02:21:44: %SONET-4-ALARM:  ATM11/0/0: B2 BER below threshold, 
TC alarm cleared 

TC устранения неполадок встревожил на коммутаторах ATM с теми же шагами как на Интерфейсах пакетной передачи POS (по сети Sonet). Ошибки разряда указывают на наличие проблемы физического уровня в пути между коммутатором ATM и другими устройствами.


Дополнительные сведения


Document ID: 16149