أستكشاف أخطاء FEC وإصلاحها على محولات Catalyst 9000 Switches

المقدمة

يصف هذا وثيقة الأساسي من forwarding خطأ تصحيح (FEC) وكيفية التحقق من السمة على مادة حفازة 9000-family من مفتاح.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بالمواضيع التالية: 

• أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية
• المحولات Catalyst 9000-Series Switches

معلومات أساسية

ما هو FEC؟

FEC هو أسلوب يستخدم لاكتشاف عدد معين من الأخطاء في تدفق البت وتصحيحها من خلال إلحاق وحدات بت متكررة ورمز فحص الأخطاء بكتلة الرسالة قبل الإرسال. تحتوي الإضافة على معلومات كافية عن البيانات لتمكين أداة فك الترميز FEC في الطرف المتلقي لإعادة بناء الرسالة الأصلية. يمكن أن تقوم أداة فك الترميز FEC بتعريف وحدات البت التي تم استقبالها عن طريق الخطأ وتصحيحها. ثم يزيل وحدات بت المكررة قبل تمرير الرسالة إلى الطبقات العليا من الشبكة. نظرا لأن أداة فك الترميز FEC تستخدم وحدات بت الاحتياطية فقط لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها، فإنها لا تطلب إعادة إرسال الإطار المخطأ بالكامل، مما يوفر النطاق الترددي الذي كان من الممكن إستخدامه لإعادة الإرسال لولا ذلك.

يوفر FEC طريقة للشبكات لزيادة معدل البيانات مع الحفاظ على معدل خطأ البت المقبول (BER). وهناك بعض المقايضات، حيث يأتي التحسن كنتيجة لإضافة التكاليف في هيئة وحدات بت تماثل مصححة للأخطاء، والتي تستهلك بعض النطاق الترددي المتاح. بصفة عامة، كلما زاد اكتساب الترميز، زاد عدد وحدات بت التماثل، مما يزيد من حجم الترميز. يجب أن تتلقى أجهزة فك الترميز FEC كامل كلمة الترميز قبل العمل عليها. وتوفر خوارزميات FEC الأقوى مكاسب ترميز أعلى، ولكنها تتطلب ترميزا أكبر، كما تزيد الترميز الأكبر من زمن الوصول.

لماذا تحتاج شبكات الألياف الضوئية إلى FEC؟

أدى الشعبية المتزايدة للحوسبة عبر السحابة وبث الفيديو والتواصل الاجتماعي إلى زيادة كبيرة في حركة مرور الإنترنت. ولتلبية الطلب المتزايد على النطاق الترددي العريض، قامت صناعة الشبكات الضوئية بدفع معدلات البيانات إلى 100 جيجابت في الثانية وما بعدها. يكون الإرسال الضوئي عرضة للمصادر المختلفة لانحطاط الإشارة، بما في ذلك التشتيت الصبغي والتشتت الطبقي والتشتت في وضع الاستقطاب والضوضاء.

في العالم الحقيقي، تتأثر قدرة جهاز الاستقبال البصري على حل المعلومات بوجود الضوضاء. ونتيجة لذلك، لا يمكن لجهاز الاستقبال حل جميع وحدات البت بدقة، مما يؤدي إلى إدخال أخطاء في إرسال البيانات. وتتفاقم هذه المشكلة بسرعات أعلى لأنه يجب توسيع مجال مجال مرشح المستقبل للسماح بالإشارات الأسرع ويجب أن يسمح لطاقة الضوضاء بالمرور. ولحسن الحظ، يمكن للجنة التحقيق الفيدرالية أن تساعد في التعويض عن هذه المشكلة. على الرغم من أن الأسلوب يستطيع لا يصحح كل خطأ تحت كل شروط الشبكة. وعند تكوينها بشكل صحيح، يمكنها مساعدة مشغلي الشبكة على العمل بمعدلات نقل أعلى مع الحفاظ على وحدات BER الهدف مع إستخدام صور أقل تكلفة.

تدعم المحولات Catalyst 9000-Series switches نوعين من FECs:

• FC-FEC 
• RS-FEC

قيمة تكوين FC-FEC هي CL74. تحتوي RS-FEC على قيمتي تكوين اعتمادا على سرعة الارتباط:

• 25 جيجابايت أو 50 جيجابايت: الطراز CL108
• 100 جيجابايت: cl91

كيف يتم التفاوض حول قيمة FEC ومتى يكون FEC مطلوبا؟

يلزم توفر نقطة الوصول الفوري (FEC) بسرعة 25 جيجابت في الثانية أو أعلى عندما يكون طول الكابل أطول من مترين. إن كتلة FEC التي تقوم بتنفيذ التشفير وفك التشفير تكون غالبا في ASIC الخاص بالمحول/الموجه. وفي حالات أخرى، في 100G بصريات، إنها في الوحدة نفسها.

يتم تمكين FEC في الوضع التلقائي بشكل افتراضي؛ ومع ذلك، يمكن أن تكون هناك عبارات FEC أخرى لبروتوكولات تطبيق محددة يمكن دعمها بواسطة البرنامج المضيف. يمكنك أن تقرر تمكين هذه، اعتمادا على التطبيق المحدد.

المخطط

الطبولوجيا 1

التكوين والتحقق

التكوين:

Cat9300X-24Y(config)# interface tw1/1/2
Cat9300X-24Y(config-if)#fec ?
auto    Enable FEC Auto-Neg
cl108   Enable clause108 with 25G
cl74    Enable clause74 with 25G
off     Turn FEC off
  
Cat9300X-24Y(config-if)#fec auto

التحقق:

Cat9300X-24Y# show running-config interface tw1/1/2
!
interface TwentyFiveGigE1/1/2
end

يشير غياب تكوين FEC إلى تعيين FEC على "تلقائي" أو يمكنك التحقق من حالة الواجهة:

Cat9300X-24Y# show interface tw1/1/2
TwentyFiveGigE1/1/2 is up, line protocol is up (connected)
--snip--
  Full-duplex, 25Gb/s, link type is force-up, media type is SFP-25GBase-SR
  Fec is auto              < -- The configured setting for FEC is displayed here
  input flow-control is on, output flow-control is off
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 
--snip--

يمكن أن يؤدي عدم توافق مركز إدارة الاتصالات الفيدرالية (FEC) على كلا جانبي الارتباط إلى قطع الاتصال بين الأجهزة حتى إذا كان كل شيء آخر يبدو جيدا.

مثال:

Cat9300X-24Y#show running-config interface tw1/1/2
Building configuration...

Current configuration : 47 bytes
!
interface TwentyFiveGigE1/1/2
 fec cl74
end

Cat9300X-24Y#show interface tw1/1/2
TwentyFiveGigE1/1/2 is down, line protocol is down (notconnect)

Cat9300X-48X#show running-config interface tw1/1/6
Building configuration...

Current configuration : 37 bytes
!
interface TwentyFiveGigE1/1/6
end


Cat9300X-48X#show interface tw1/1/6
TwentyFiveGigE1/1/6 is  down, line protocol is down (notconnect)

Cat9300X-24Y#show interfaces transceiver
If device is externally calibrated, only calibrated values are printed.
++ : high alarm, +  : high warning, -  : low warning, -- : low alarm.
NA or N/A: not applicable, Tx: transmit, Rx: receive.
mA: milliamperes, dBm: decibels (milliwatts).

                                             Optical   Optical
             Temperature  Voltage  Current   Tx Power  Rx Power
Port         (Celsius)    (Volts)  (mA)      (dBm)     (dBm)
---------    -----------  -------  --------  --------  --------
Twe1/1/6     37.4       3.29       7.4      -0.4      -4.9

Cat9300X-48X#show interfaces transceiver
If device is externally calibrated, only calibrated values are printed.
++ : high alarm, +  : high warning, -  : low warning, -- : low alarm.
NA or N/A: not applicable, Tx: transmit, Rx: receive.
mA: milliamperes, dBm: decibels (milliwatts).

                                             Optical   Optical
             Temperature  Voltage  Current   Tx Power  Rx Power
Port         (Celsius)    (Volts)  (mA)      (dBm)     (dBm)
---------    -----------  -------  --------  --------  --------
Twe1/1/2     37.8       3.33       7.8      -0.8      -1.2

يمكنك أن ترى حتى مع وجود إشارة تلقي جيدة أن المنفذ معطل على كلا الجانبين حيث أن تكوين FEC غير مطابق. في هذه الحالة، يجب أن تطابق تكوين FEC، إما باختيار auto" في كليهما أو CL74. أثناء أستكشاف أخطاء الارتباط وإصلاحها، اتبع الخطوات التالية:

1. توافق جهاز الإرسال والاستقبال مع الجهاز.
2. التوافق بين جهاز الإرسال والاستقبال في نفس الرابط.
3. التوافق بين جهاز الإرسال والاستقبال وكابل الألياف المستخدم.
4. التفاوض بين المواقع.
4. 1. السرعة.
4-2 مركز فيينا الدولي.

يعطي FEC الأولوية عند توصيل الأجهزة المختلفة. يتم اكتشاف معظم المشاكل عند الاتصال بمعدات الطرف الثالث أو الأجهزة المضيفة، ويمكن أن تكون أيضا UCS أو أجهزة Nexus. إذا تم ترك FEC في الوضع الافتراضي، فيجب أن يفاوض كلا الجهازين إعداد FEC المطلوب إستخدامه ويمكن أن يكون ذلك مشكلة. من الأفضل أن تقوم بضبط إعدادات FEC يدويا، على أي حال، يجب أن تطابق بين كلا جانبي الرابط.

لترى أي إعدادات FEC مسموح باستخدامها على جهاز الإرسال والاستقبال، ارجع إلى TMGMatrix.

بعد ذلك، يمكنك التصفية بواسطة معرف أو جهاز جهاز الإرسال والاستقبال:

انقر على بطاقة CUE لجهاز الإرسال والاستقبال:

تعرض بطاقة CUE جميع البيانات التي تحتاج إلى معرفتها على جهاز الإرسال والاستقبال، بما في ذلك إعداد FEC:

معلومات ذات صلة

• جدول ملخص FEC
• لا تخلطوا بين الشخصيات البارزة
• فهم FEC وتنفيذه في Cisco Optics