傳輸網(wǎng)絡(luò)管理中的ECC子網(wǎng)劃分

何喬貌

（廣鐵集團公司電務(wù)處，廣州 510008）

傳輸網(wǎng)絡(luò)管理中的ECC子網(wǎng)劃分

何喬貌

（廣鐵集團公司電務(wù)處，廣州 510008）

介紹如何通過對傳輸網(wǎng)絡(luò)ECC子網(wǎng)的劃分來提高集中網(wǎng)管管理網(wǎng)元的穩(wěn)定性和可靠性。

ECC子網(wǎng)；傳輸網(wǎng)絡(luò)管理；穩(wěn)定性；可靠性

1 概述

隨著中國高鐵“四橫四縱”客運專線的陸續(xù)建成開通，與之配套的傳輸通信網(wǎng)也變得越來越龐大，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，一條客運專線上的傳輸網(wǎng)元可超過幾百個甚至上千個。以武廣高鐵為例，僅廣鐵集團管內(nèi)的傳輸網(wǎng)元就有417個，這勢必增加了集中網(wǎng)管對這些網(wǎng)元的管理難度。

本文討論如何通過對嵌入控制通道（ECC）子網(wǎng)劃分提高集中網(wǎng)管管理網(wǎng)元的穩(wěn)定性和可靠性。

2 劃分ECC子網(wǎng)的必要性

通常集中網(wǎng)管服務(wù)器通過網(wǎng)線或帶內(nèi)/外電路連接管理網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元通過數(shù)據(jù)通信通道（DCC）與其他非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元進行ECC通信，以此來實現(xiàn)網(wǎng)管服務(wù)器對整個傳輸網(wǎng)絡(luò)的管理。若一個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元所帶的網(wǎng)元數(shù)已經(jīng)高達幾百個，如果不進行合理的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（DCN）規(guī)劃，ECC子網(wǎng)的規(guī)模過于龐大，超過網(wǎng)元處理ECC的極限能力后，網(wǎng)元間通信出現(xiàn)障礙的可能性就會增加，勢必影響網(wǎng)絡(luò)的維護性能和安全。

2.1 ECC組網(wǎng)受限的原因

1）傳輸網(wǎng)絡(luò)過大后，當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)光纖斷纖等故障時，產(chǎn)生的告警數(shù)量較多，而且傳送距離較長。

2）傳輸網(wǎng)絡(luò)過大，造成網(wǎng)絡(luò)管理DCN的拓撲過大，路由計算速度下降。而且當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)變化時，路由廣播信息不斷在整個網(wǎng)絡(luò)廣播，可能造成路由不斷重算，每個網(wǎng)元的路由表收斂時間不同，有的收斂時間較長，導(dǎo)致管理DCN的拓撲長時間不穩(wěn)定。

3）重路由信息和告警信息的傳遞，都會造成管理DCN中的數(shù)據(jù)流量增大，從而造成管理DCN中的關(guān)鍵鏈路出現(xiàn)擁塞。

4）大網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較差，而維護網(wǎng)絡(luò)所花費的開銷又會較大，網(wǎng)元脫管的概率大大增加。而當該網(wǎng)元不可達時，路由信息會廣播到整個網(wǎng)絡(luò)，讓所有其他網(wǎng)元都知道該網(wǎng)元已經(jīng)不可達。這一路由信息的擴散是需要一定時間的。有可能在此期間，該網(wǎng)元又變?yōu)榭蛇_的，或者有其他網(wǎng)元又脫管了。這樣就會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)不停的振蕩。路由信息在網(wǎng)絡(luò)上不停傳播、擴散，無形中也增加了網(wǎng)絡(luò)的通信量。

5）在DCN網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)包是有生命期的（缺省為63），也就是說該數(shù)據(jù)包經(jīng)過63個中間網(wǎng)元轉(zhuǎn)發(fā)后，如果還未到達目的網(wǎng)元就會被丟棄。當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)斷纖或路由變化時，可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)包在傳送過程中路徑不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包在到達目的網(wǎng)元前就被丟棄。

2.2 ECC子網(wǎng)過大可能造成的影響

1）可能影響告警上報

如果同一ECC子網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)元數(shù)量過多，在網(wǎng)絡(luò)斷纖倒換等故障出現(xiàn)突發(fā)大數(shù)據(jù)量的情況下，出現(xiàn)ECC通道擁擠堵塞，出現(xiàn)告警延遲上報或者丟失，使得維護出現(xiàn)被動局面。

2）出現(xiàn)ECC振蕩導(dǎo)致網(wǎng)管上網(wǎng)元隨機脫管

當ECC子網(wǎng)規(guī)模過大時，就可能出現(xiàn)較為頻繁的網(wǎng)元脫管現(xiàn)象，即在網(wǎng)關(guān)界面上看到網(wǎng)元圖標變灰。脫管現(xiàn)象出現(xiàn)的頻度、持續(xù)時間長短和覆蓋范圍，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小的不同而不同。

3）可能導(dǎo)致主控板（SCC）異常復(fù)位

當ECC子網(wǎng)規(guī)模過大時，網(wǎng)元轉(zhuǎn)發(fā)流量過大，極限情況下可能導(dǎo)致SCC板出現(xiàn)異常復(fù)位，直接影響復(fù)用段保護倒換等重要功能。

3 如何合理地劃分ECC子網(wǎng)

解決ECC子網(wǎng)規(guī)模過大導(dǎo)致諸多問題的辦法，就是將大的ECC子網(wǎng)合理分割成一個個小的ECC子網(wǎng)，每個ECC子網(wǎng)指配網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元與網(wǎng)管服務(wù)器相連，再將各個ECC子網(wǎng)之間的DCC關(guān)閉。

第一步，確定ECC子網(wǎng)中管理網(wǎng)元的合理個數(shù)，劃分ECC子網(wǎng)。為了避免因ECC網(wǎng)絡(luò)過大影響到網(wǎng)絡(luò)的正常維護和運行安全，根據(jù)業(yè)界經(jīng)驗，一個ECC子網(wǎng)內(nèi)允許的網(wǎng)元數(shù)量控制在64個以內(nèi)，可以保證正常性能，最大不超過80個。

第二步，選定每個ECC子網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元。為盡可能提高ECC子網(wǎng)路由可靠性，ECC子網(wǎng)一般采用主、備網(wǎng)關(guān)的方式，避免一個網(wǎng)關(guān)的 DCN路由失效時，失去對整個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元設(shè)定在子網(wǎng)中星形業(yè)務(wù)的中心節(jié)點上，以避免大量管理信息需要通過基于DCC這種窄帶寬信道的管理DCN進行傳送，減少DCN再發(fā)生擁塞的可能性。

第三步，關(guān)閉各ECC子網(wǎng)之間的DCC通道。根據(jù)就近原則，在離網(wǎng)管近的一側(cè)將各ECC子網(wǎng)之間的DCC通道關(guān)閉，以確保路由信息只在各ECC子網(wǎng)內(nèi)傳播，不會擴散到其他ECC子網(wǎng)。需要強調(diào)的是同一段光路上僅關(guān)閉離網(wǎng)管近的一側(cè)單板DCC。這樣，當某個DCN路由不可達時，可通過打開可達網(wǎng)元相應(yīng)單板DCC的方式恢復(fù)。兩個子網(wǎng)合并路由時，應(yīng)注意兩個子網(wǎng)網(wǎng)元數(shù)量不能過多。

下面就用實際網(wǎng)絡(luò)來具體說明劃分ECC子網(wǎng)的步驟。

4 具體運用

滬昆全線傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計均采用“鏈帶環(huán)”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即骨干層采用1+1 10 G復(fù)用段線性保護鏈，骨干層10 G到接入層622 M采用1+1 622 M復(fù)用段線性保護鏈;接入層車站到各基站、中繼站之間為622 M復(fù)用段保護環(huán)。滬昆線廣鐵管內(nèi)的傳輸網(wǎng)元有216個，顯然僅用一個ECC子網(wǎng)管理網(wǎng)絡(luò)是難以保證網(wǎng)絡(luò)的正常維護和運行安全，劃分ECC子網(wǎng)勢在必行。

4.1 劃分ECC子網(wǎng)區(qū)域

按照ECC劃分原則，計劃將滬昆客專傳輸網(wǎng)絡(luò)劃分為3個ECC子網(wǎng),保證每個子網(wǎng)的網(wǎng)元數(shù)不超過80個。一般ECC子網(wǎng)邊界劃分應(yīng)選在車站所在地，而不應(yīng)選在基站或電牽站。因為客專線傳輸網(wǎng)元大部分在深灰色線內(nèi)，列車運行期間無法進入，基站或電牽站都比較偏遠，一旦網(wǎng)元脫管失去控制無法及時趕到現(xiàn)場處理。滬昆線傳輸ECC子網(wǎng)范圍劃分如圖1所示。

各ECC子網(wǎng)范圍如下。

ECC子網(wǎng)1區(qū)域范圍：醴陵東站至韶山南站（包含）的所有網(wǎng)元。

ECC子網(wǎng)2區(qū)域范圍：韶山南站（不包含）至溆浦站的所有網(wǎng)元。

ECC子網(wǎng)3區(qū)域范圍：溆浦站（不包含）至新晃西的所有網(wǎng)元。

4.2 選定網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元，連接網(wǎng)管服務(wù)器

網(wǎng)管DCN電路不能全部使用帶內(nèi)電路，為避免光纜全部中斷時網(wǎng)管電路失效，部分網(wǎng)管電路應(yīng)使用帶外電路。所以網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元除了考慮選在子網(wǎng)中星形業(yè)務(wù)的中心節(jié)點上，還要考慮該網(wǎng)元是否與其他系統(tǒng)有連接便于開通帶外電路。綜合以上因素，ECC子網(wǎng)1的主用網(wǎng)關(guān)為湘潭北10 G，備用網(wǎng)關(guān)為醴陵東10 G；ECC子網(wǎng)2的主用網(wǎng)關(guān)為新化南10 G，備用網(wǎng)關(guān)為婁底南10 G；ECC子網(wǎng)3的主用網(wǎng)關(guān)為懷化南10 G，備用網(wǎng)關(guān)為新晃西10 G。

開通網(wǎng)管電路后，用直連網(wǎng)線連接以太網(wǎng)口和設(shè)備公務(wù)板EOW的ETH口，根據(jù)預(yù)先規(guī)劃的IP地址ping通各個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元。在網(wǎng)管主菜單中選擇[系統(tǒng)管理/DCN管理]，選擇“網(wǎng)元”選項卡在列表中選擇網(wǎng)元，單擊右鍵，選擇[轉(zhuǎn)換成網(wǎng)關(guān)]。然后在“網(wǎng)元”選項卡內(nèi)為各ECC子網(wǎng)中其他非網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元配置相應(yīng)所屬主用、備用網(wǎng)關(guān)。

4.3 關(guān)閉各ECC子網(wǎng)之間的DCC通道

實際應(yīng)用中，在ECC子網(wǎng)邊界關(guān)閉DCC通道, 同一段光路上僅關(guān)閉離網(wǎng)管近的一側(cè)單板DCC，不同段的光路不應(yīng)該都在同一側(cè)網(wǎng)元關(guān)閉，這樣有利于某個DCN路由不可達盡快恢復(fù)DCN。在大站網(wǎng)元關(guān)閉基站環(huán)、電牽環(huán)的光口DCC后，應(yīng)將同一個環(huán)的兩個光口DCC字節(jié)穿通，這樣即使基站環(huán)或電牽環(huán)中間的光纜中斷，也不會因為關(guān)閉DCC通道導(dǎo)致部分基站網(wǎng)元脫管。

ECC子網(wǎng)1區(qū)域:關(guān)閉醴陵東站10 G與萍鄉(xiāng)北（南昌局管轄）10 G互連的光口DCC；關(guān)閉醴陵東2.5 G與萍鄉(xiāng)北2.5 G及基站環(huán)電牽環(huán)互連光口ECC，并將與基站環(huán)、電牽環(huán)互連的端口進行DCC穿通。

ECC子網(wǎng)2區(qū)域:關(guān)閉韶山南10 G與婁底南10 G互連的光口DCC；關(guān)閉韶山南2.5 G與婁底南2.5 G及基站環(huán)電牽環(huán)互連光口DCC，并將與基站環(huán)、電牽環(huán)互連的端口進行DCC穿通。

ECC子網(wǎng)3區(qū)域:關(guān)閉溆浦站10 G與懷化南10 G互連的光口DCC；關(guān)閉溆浦站2.5 G與懷化南2.5 G及基站環(huán)電牽環(huán)互連光口DCC，并將與基站環(huán)、電牽環(huán)互連的端口進行DCC穿通。

滬昆線傳輸系統(tǒng)ECC組網(wǎng)如圖2所示。

圖2 滬昆線傳輸系統(tǒng)ECC組網(wǎng)圖

圖2中網(wǎng)管電路，粗灰色為帶內(nèi)通道，淺灰色為帶外通道。

光口DCC通道關(guān)斷及穿通配置明細表如表1所示。

5 結(jié)束語

日常維護中，除了關(guān)閉各ECC子網(wǎng)之間的DCC通道，還要關(guān)閉與其他傳輸網(wǎng)絡(luò)互連的光口DCC通道，以避免全網(wǎng)ECC振蕩造成大面積網(wǎng)元脫管。另外，當傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變時，維護人員應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的改變及時更新ECC子網(wǎng)的劃分和DCC通道的開閉狀態(tài)，保證傳輸網(wǎng)絡(luò)管理的穩(wěn)定性和可靠性。

This paper describes how to divide ECC subnets to improve the stability and reliability of managing net elements in the centralized network management.

ECC subnet; transmission network management; stability; reliability

表1 光口DCC通道關(guān)斷及穿通配置明細表

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.012

2015-04-09）