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1、2023/7/7,PTN产品保护特性,刘逸青,Page 2,培训目标,学习完此课程，您将能够：了解OptiX PTN 1900/3900 产品的保护功能的特性。了解保护特性实现原理、保护的对象和应用场景。,Page 3,目 录,电源/主控/交叉板的保护TPS保护LMSPLAG保护MPLS APSFRR,Page 4,电源/主控/交叉的保护图示,主备电源板,Page 5,电源/主控/交叉的保护-特点,单块电源板、主控板、交叉板故障时，业务可以正常工作；电源板、主控板发生主备倒换时，不影响业务；交叉板主备倒换时，业务中断小于50ms；不需要针对这三种板的主备做配置，即插即用；,Page 6,目 录
2、,电源/主控/交叉板的保护TPS保护LMSPLAG保护MPLS APSFRR,Page 7,TPS保护简介,定义：TPS：Tributary Protection Switching，支路保护倒换 保护对象：低速业务处理板(MD1/MQ1)支持TPS；带光口的子卡（AD1/CD1/ASD1）不支持TPS；以太处理板(EG16)不支持TPS；性能指标：物理链路恢复时间小于50ms，如果在E1上配置了IMA或ML-PPP的话，那么业务恢复时间可能到500ms。,Page 8,TPS保护-应用场景,TM81D75接口板,TM81MQ1子卡,TM81MP1处理板,TM81L75接口板,TM71CXP处
3、理板,TM81MD1子卡,采用TPS对低速业务处理板进行保护,PTN 3900,PTN 1900,Page 9,TPS保护3900 TPS保护关系,PTN3900子架槽位编号排布：,处理板与接口板的对应关系,TPS保护组关系,Page 10,保护板5,业务板1,业务板2,业务板3,业务板4,主控板(TPS协议控制模块),TPS控制信号,业务总线,保护业务总线,单板状态线,485总线,接口板,接口板,接口板,接口板,TPS保护 3900 TPS倒换过程,Page 11,TPS保护1900 TPS保护关系,PTN1900子架槽位编号排布：,处理卡与接口板的对应关系,TPS保护组关系,Page 12
4、,TPS保护 1900 TPS倒换过程,E1业务单板支持2组1:1 TPS保护：PIM-1-1和PIM-2-1构成TPS保护关系，PIM-1-2和PIM-2-2构成TPS保护关系。,CXP1,CXP2,Page 13,TPS保护配置指导,创建TPS的过程是:先创建TPS保护组，再把保护单元(即子卡)加入到保护组中；配置了TPS保护组后TPS协议就会自动启动；创建TPS时不要求已存在物理板和物理子卡，也不一定要先配置业务；TPS的倒换状态有：强制倒换态、自动倒换态、人工倒换态、等待恢复态、IDLE态；等待恢复时间是指，处于倒换态时，当工作板正常后，等待多长时间后才把业务从保护板切回到工作板，需注
5、意这个时间不要设置得过短（一般设置为5到12分钟）；,Page 14,TPS保护PTN产品规格,Page 15,目 录,电源/主控/交叉板的保护TPS保护LMSPLAG保护MPLS APSFRR,Page 16,LMSP概述,定义：LMSP：Linear Multiplex Section Protection 线性复用段保护保护对象：STM-1/4的光口；PTN产品上支持的单板有POD41板、AD1板、CD1板（目前CD1仅在网络侧，即接入ML-PPP时才支持LMSP）；ASD1板暂不支持；标准：ITU-T G.841性能指标：倒换时业务中断小于50ms；,Page 17,LMSP-应用场景
6、,CXP上插CD1板,CXP上插CD1板,TM81POD41板,采用LMSP对SDH的端口实现保护；,TM81POD41板,Page 18,LMSP原理,LMSP通过SDH帧中复用段的开销K1/K2字节来完成倒换协议的交互；LMSP通过SDH层面的告警来触发倒换；SDH中字节开销K1,K2字节的合称，K1,K2这两个字节用作自动保护倒换（APS）信令，K1字节前4个bit表示倒换请求，后4个bit表示请求通道号，K2字节前4bit表示当前桥接通道号，第5bit表示类型码，第68bit表示状态码。,Page 19,保护类型1+1单向倒换,11模式是指发送侧在主备通道上双发业务，在接收侧选收业务；
7、单向倒换是指当某个方向的通道故障时，只会造成这个方向的业务发生倒换（如图所示，故障时只在B设备的接收侧发生倒换，A设备的接收侧不倒换）；,Page 20,保护类型 1+1双向倒换,11模式是指发送侧在主备通道上双发业务，在接收侧选收业务；双向倒换是指当某个方向的通道故障时，则两个方向的业务都要发生倒换，（如图所示，故障时A、B设备的接收侧都发生了倒换）；,Page 21,保护类型 1:1双向倒换,1：1模式是指发送侧在主备通道中选择一个通道发送业务，在接收侧选择接收业务；双向倒换是指当某个方向的通道故障时，则两个方向的业务都要发生倒换，（如图所示，故障时A、B设备的接收侧都发生了倒换）；,Pa
8、ge 22,LMSP倒换过程,A在主用通道上收到信号失效，在备用通道上向B发送倒换请求。B在备用通道上收到A的倒换请求，在备用通道上向A发送倒换响应。A收到B的响应后执行倒换和桥接，并在备用通道上向B发送倒换确认。B收到A的倒换确认后执行倒换和桥接，信令达到稳态，倒换完成。,以1+1双端模式为例：,A,B,备用通道,主用通道,Page 23,LMSP恢复过程,以1+1双端模式为例：,A,B,备用通道,主用通道,对于我司的设备，1：N是双端恢复式；11有单端恢复、单端不恢复、双端恢复、双端不恢复四种。如果是线性复用段双端式保护，两端的保护倒换需要走协议来进行协调，利用的是段开销的K1、K2字节，
9、以便发送请求、回馈请求确认、执行倒换动作。协议K字节在备用通道传送。,Page 24,相关的术语,恢复模式（Revert）：有恢复式和非恢复式两种。恢复式是指倒换发生后，如果主用通道恢复正常，则会自动再倒回到主用通道；非恢复式指主用通道正常后，不会自动倒回到主用通道。恢复式时，需要等待一段时间，确认主用通道的确正常了后才切换回主通道，这个时间称为恢复等待时间。延迟倒换（Hold-off）：有些情况下，在故障发生后并不希望立刻倒换，而是需要等待一段时间，确认故障还存在时，才发生倒换，这就叫延迟倒换，等待的时间叫倒换延迟时间。倒换锁定（Lockout）：不管主备通道的好坏，固定从主通道上收发数据。
10、强制倒换（Force）：在备用通道正常时，不管主用通道是否正常，倒换到备用通道上收数据。人工倒换（Manual）：在主备用通道都正常时，倒换到备用通道上收数据。练习倒换（Exercise）：触发协议报文的发送和接收，测试保护倒换协议是否正常，不真正触发倒换。清除（Clear）：清除掉所有本站执行的倒换相关的命令。,Page 25,LMSP配置指导,添加LMSP保护组的过程：两端添加保护组；两端激活保护组；删除LMSP保护组的过程：两端停止协议；两端去激活保护组；删除保护组；LMSP的倒换状态有：强制倒换态、自动倒换态、人工倒换态、等待恢复态、IDLE态；,Page 26,LMSPPTN产品规格
11、,Page 27,目 录,电源/主控/交叉板的保护TPS保护LMSPLAG保护MPLS APSFRR,Page 28,LAG保护概述,定义：LAG：Link Aggregation 链路聚合，将多个以太口聚合起来组成一个逻辑上的端口；LACP：Link Aggregation Control Protocol 链路聚合控制协议，该协议用于动态控制物理端口是否加入到聚合组中；,保护对象：以太网端口(GE/FE)；PTN产品上支持的单板有EG16板、ETFC板、EFG2板；,性能指标：可以达到秒级的保护；,标准：IEEE 802.3ad；,Page 29,LAG保护-应用场景,ETFC板(FE),
12、ETFC板(FE),EFG2板(GE),EFG2板(GE),采用LAG对ETH的端口实现保护；,Page 30,LAG保护应用场景(负载分担),负载分担：业务均匀分布在LAG组内的所有成员上传送；每个LAG组最多支持16个成员；这个模式无法对Qos提供很好的保证，因此在PTN产品中，该模式只能应用在用户侧，不能应用在网络侧；,Page 31,LAG保护应用场景(非负载分担),非负载分担：正常情况下，业务只在工作端口上传送，保护端口上不传业务；每个LAG组只能配两个成员，形成1:1保护方式；该模式可以应用在用户侧和网络侧；该模式可以保证用户的Qos特性；,Page 32,LAG保护应用场景(是否
13、启动LACP),启动LACP协议-静态模式；不启动LACP协议-手工模式；静态模式比手工模式存在以下优点：可以检测端口错连可以检测端口环回；可以检测单纤的故障；一般情况下，只有当对方站点不支持LACP协议时才采用手工模式。,Page 33,LAG保护配置指导,配置约束:只支持IEEE 802.3MAC；只支持点到点的全双工模式；LAG组内成员的工作速率要一致；从端口上不能配业务；两个站点要统一配置成手工或静态模式；手工模式时优先选择端口号较小的做为工作端口，因此要把两个站点的端口号较小的端口相连；配置LAG时会造成业务瞬断。创建LAG组时需指定一个主端口和若干个从端口，LAG组创建后，可添加或
14、删除LAG组成员；,Page 34,LAG PTN产品规格,Page 35,目 录,电源/主控/交叉板的保护TPS保护LMSPLAG保护MPLS APSFRR,Page 36,MPLS APS-应用场景,BTV,SR,SR,Metro Packet Transport Network,BTV,Internet,AG,AG,Network Management system,Working,Protection,通过配置两条源宿站点相同，但路径不同的Tunnel来实现APS保护。,Page 37,MPLS APS概述,定义：APS：Automatic Protection Switching 保
15、护对象：业务通道(MPLS Tunnel)；PTN产品上支持的单板有CXP板、EG16板；原理：通过OAM报文来检测业务通道的好坏；两个站点间通过APS报文进行交互，完成倒换；标准：ITU-T G.8031性能指标：倒换时业务中断小于50ms；,Page 38,MPLS APS OAM,原理针对单条LSP进行连通性检测，源端发送宿端检测。Ingress节点周期性发送OAM连通性检测报文(CV/FFD)，在egress节点周期性检测，transit节点做穿通处理。OAM报文在ingress节点被封装为MPLS报文，即报文的外层标签为LSP在该节点的出标签，内层标签值为14(OAM Route a
16、lert label)，余下为OAM协议报文净荷。发送频率种类:3.33ms,10ms,20ms,50ms,100ms,200ms,500ms,1s等。缺陷类型dServer:物理层缺陷。dLOCV:连通性校验丢失缺陷；dTTSI_Mismatch:TTSI失配缺陷；dTTSI_Mismerge:TTSI错误合并缺陷；dExcess:连通性检测报文超速缺陷；dUnknown:检测类型、周期不匹配缺陷；,Page 39,APS保护倒换概念11,源端双发,宿端选收,Work Path,Protection Path,11就是指工作和保护通道同时走业务，由宿端根据通道状态及外部命令进行选收。,Nod
17、e A,Node Z,Page 40,APS保护倒换概念1:1,源端选发,宿端选收,Work Path,Protection Path,1:1虽然也是工作和保护通道一一对应，相互保护，但业务并不是同时在两条通道上走的。1:1保护是1:N的一个特例，所谓1:N，就是指一个保护通道保护N条工作通道。,Node A,Node Z,Page 41,APS保护倒换概念单向倒换,源端选发宿端选收,宿端选收源端选发,Work Path,Protection Path,单向倒换是指当一个方向的通道SF后，只倒换受影响的方向，另一个方向保持不变，继续从原通道选收业务。,Work Path,Protection
18、Path,Node A,Node Z,Page 42,APS保护倒换概念双向倒换,源端选发宿端选收,宿端选收源端选发,Work Path,Protection Path,双向倒换是指当一个方向的通道SF后，两个方向均进行倒换，即要么都走工作通道，要么都走保护通道。,Work Path,Protection Path,Node A,Node Z,Page 43,APS协议机制,APS协议帧只通过保护通道传送，在源端插入，在宿端提取。如果保护端点收到来自工作通道的APS信息，则认为两端工作、保护通道配置不一致，上报告警。保护组状态改变后，前三个APS帧要尽可能快的发送，以便即使有一到两个APS帧丢
19、失或损坏时也可以快速保护倒换。为了在50ms内完成保护倒换，前三个APS帧的间隔是3.33ms，之后的其他APS帧应按5S的间隔周期性发送。,Page 44,APS协议1:1双向恢复倒换的APS报文,源端选发宿端选收,宿端选收源端选发,Work Path,Protection Path,Work Path,Protection Path,Node A,Node Z,Node Z检测主用通道出现故障后，立刻倒换并发送倒换请求；Node A收到倒换请求后，倒换至备用通道，并发送确认消息，完成倒换操作；Node Z检测到主用通道恢复后，发送倒换请求给Node A，并倒换至主用通道；Node A收到倒
20、换恢复请求后，倒换至主用通道，并发送确认消息，完成恢复操作。,Page 45,MPLS APS 配置指导,创建APS保护之前，需要先使能MPLS OAM；为使APS倒换时间能够小于50ms，需设置OAM报文的类型为FFD，发送周期为3.33ms；要在通道两端配置了APS保护组后，再使能APS协议；APS的倒换状态有：强制倒换态、自动倒换态、人工倒换态、等待恢复态、IDLE态；,Page 46,MPLS APS PTN产品规格,Page 47,目 录,电源/主控/交叉板的保护TPS保护LMSPLAG保护MPLS APSFRR,Page 48,FRR-应用场景,BTV,SR,SR,Metro Pa
21、cket Transport Network,BTV,Internet,AG,AG,Network Management system,Working,bypass,配置一条Bypass Tunnel保护某条链路或者某个节点；,Page 49,FRR-保护对象,链路保护节点保护,A,B,C,D,bypass,PLR,MP,FRR主路径,Page 50,FRR倒换后的业务报文,选择Bypass后，PLR点得到MP点的入标签；发生FRR倒换后，使用MP点入标签封装业务报文。,NE1,NE2,NE3,NE4,业务报文,标签2,标签1,业务报文,业务报文,业务报文,标签4,标签3,主路径,Bypass,NE1,NE2,NE3,NE4,业务报文,标签2,业务报文,业务报文,标签4,标签3,标签2,业务报文,倒换前,倒换后,Bypass,Page 51,FRR 配置指导,在A站点创建工作Tunnel，动态Tunnel只需在首节点创建，指定其目的站点为D；设置工作Tunnel的约束路由，使其通过B站点的1端口和C站点；在B站点创建Bypass Tunnel(指定facility方式)，指定其目的站点为C；设置Bypass Tunnel所保护的端口为B站点的1端口；,A,B,C,D,1,Page 52,FRR PTN产品规格,
