傳輸網絡管理中的ECC子網劃分

何喬貌

（廣鐵集團公司電務處，廣州 510008）

傳輸網絡管理中的ECC子網劃分

何喬貌

（廣鐵集團公司電務處，廣州 510008）

介紹如何通過對傳輸網絡ECC子網的劃分來提高集中網管管理網元的穩定性和可靠性。

ECC子網；傳輸網絡管理；穩定性；可靠性

1 概述

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

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

2 劃分ECC子網的必要性

通常集中網管服務器通過網線或帶內/外電路連接管理網關網元，網關網元通過數據通信通道（DCC）與其他非網關網元進行ECC通信，以此來實現網管服務器對整個傳輸網絡的管理。若一個網關網元所帶的網元數已經高達幾百個，如果不進行合理的數據通信網絡（DCN）規劃，ECC子網的規模過于龐大，超過網元處理ECC的極限能力后，網元間通信出現障礙的可能性就會增加，勢必影響網絡的維護性能和安全。

2.1 ECC組網受限的原因

1）傳輸網絡過大后，當網絡出現光纖斷纖等故障時，產生的告警數量較多，而且傳送距離較長。

2）傳輸網絡過大，造成網絡管理DCN的拓撲過大，路由計算速度下降。而且當網絡出現變化時，路由廣播信息不斷在整個網絡廣播，可能造成路由不斷重算，每個網元的路由表收斂時間不同，有的收斂時間較長，導致管理DCN的拓撲長時間不穩定。

3）重路由信息和告警信息的傳遞，都會造成管理DCN中的數據流量增大，從而造成管理DCN中的關鍵鏈路出現擁塞。

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

5）在DCN網絡中傳送的數據包是有生命期的（缺省為63），也就是說該數據包經過63個中間網元轉發后，如果還未到達目的網元就會被丟棄。當網絡出現斷纖或路由變化時，可能出現數據包在傳送過程中路徑不斷發生變化，導致數據包在到達目的網元前就被丟棄。

2.2 ECC子網過大可能造成的影響

1）可能影響告警上報

如果同一ECC子網內網元數量過多，在網絡斷纖倒換等故障出現突發大數據量的情況下，出現ECC通道擁擠堵塞，出現告警延遲上報或者丟失，使得維護出現被動局面。

2）出現ECC振蕩導致網管上網元隨機脫管

當ECC子網規模過大時，就可能出現較為頻繁的網元脫管現象，即在網關界面上看到網元圖標變灰。脫管現象出現的頻度、持續時間長短和覆蓋范圍，隨著網絡規模大小的不同而不同。

3）可能導致主控板（SCC）異常復位

當ECC子網規模過大時，網元轉發流量過大，極限情況下可能導致SCC板出現異常復位，直接影響復用段保護倒換等重要功能。

3 如何合理地劃分ECC子網

解決ECC子網規模過大導致諸多問題的辦法，就是將大的ECC子網合理分割成一個個小的ECC子網，每個ECC子網指配網關網元與網管服務器相連，再將各個ECC子網之間的DCC關閉。

第一步，確定ECC子網中管理網元的合理個數，劃分ECC子網。為了避免因ECC網絡過大影響到網絡的正常維護和運行安全，根據業界經驗，一個ECC子網內允許的網元數量控制在64個以內，可以保證正常性能，最大不超過80個。

第二步，選定每個ECC子網中的網關網元。為盡可能提高ECC子網路由可靠性，ECC子網一般采用主、備網關的方式，避免一個網關的 DCN路由失效時，失去對整個網絡監控。網關網元設定在子網中星形業務的中心節點上，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再發生擁塞的可能性。

第三步，關閉各ECC子網之間的DCC通道。根據就近原則，在離網管近的一側將各ECC子網之間的DCC通道關閉，以確保路由信息只在各ECC子網內傳播，不會擴散到其他ECC子網。需要強調的是同一段光路上僅關閉離網管近的一側單板DCC。這樣，當某個DCN路由不可達時，可通過打開可達網元相應單板DCC的方式恢復。兩個子網合并路由時，應注意兩個子網網元數量不能過多。

下面就用實際網絡來具體說明劃分ECC子網的步驟。

4 具體運用

滬昆全線傳輸網絡設計均采用“鏈帶環”網絡結構，即骨干層采用1+1 10 G復用段線性保護鏈，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復用段保護環。滬昆線廣鐵管內的傳輸網元有216個，顯然僅用一個ECC子網管理網絡是難以保證網絡的正常維護和運行安全，劃分ECC子網勢在必行。

4.1 劃分ECC子網區域

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

各ECC子網范圍如下。

ECC子網1區域范圍：醴陵東站至韶山南站（包含）的所有網元。

ECC子網2區域范圍：韶山南站（不包含）至溆浦站的所有網元。

ECC子網3區域范圍：溆浦站（不包含）至新晃西的所有網元。

4.2 選定網關網元，連接網管服務器

網管DCN電路不能全部使用帶內電路，為避免光纜全部中斷時網管電路失效，部分網管電路應使用帶外電路。所以網關網元除了考慮選在子網中星形業務的中心節點上，還要考慮該網元是否與其他系統有連接便于開通帶外電路。綜合以上因素，ECC子網1的主用網關為湘潭北10 G，備用網關為醴陵東10 G；ECC子網2的主用網關為新化南10 G，備用網關為婁底南10 G；ECC子網3的主用網關為懷化南10 G，備用網關為新晃西10 G。

開通網管電路后，用直連網線連接以太網口和設備公務板EOW的ETH口，根據預先規劃的IP地址ping通各個網關網元。在網管主菜單中選擇[系統管理/DCN管理]，選擇“網元”選項卡在列表中選擇網元，單擊右鍵，選擇[轉換成網關]。然后在“網元”選項卡內為各ECC子網中其他非網關網元配置相應所屬主用、備用網關。

4.3 關閉各ECC子網之間的DCC通道

實際應用中，在ECC子網邊界關閉DCC通道, 同一段光路上僅關閉離網管近的一側單板DCC，不同段的光路不應該都在同一側網元關閉，這樣有利于某個DCN路由不可達盡快恢復DCN。在大站網元關閉基站環、電牽環的光口DCC后，應將同一個環的兩個光口DCC字節穿通，這樣即使基站環或電牽環中間的光纜中斷，也不會因為關閉DCC通道導致部分基站網元脫管。

ECC子網1區域:關閉醴陵東站10 G與萍鄉北（南昌局管轄）10 G互連的光口DCC；關閉醴陵東2.5 G與萍鄉北2.5 G及基站環電牽環互連光口ECC，并將與基站環、電牽環互連的端口進行DCC穿通。

ECC子網2區域:關閉韶山南10 G與婁底南10 G互連的光口DCC；關閉韶山南2.5 G與婁底南2.5 G及基站環電牽環互連光口DCC，并將與基站環、電牽環互連的端口進行DCC穿通。

ECC子網3區域:關閉溆浦站10 G與懷化南10 G互連的光口DCC；關閉溆浦站2.5 G與懷化南2.5 G及基站環電牽環互連光口DCC，并將與基站環、電牽環互連的端口進行DCC穿通。

滬昆線傳輸系統ECC組網如圖2所示。

圖2 滬昆線傳輸系統ECC組網圖

圖2中網管電路，粗灰色為帶內通道，淺灰色為帶外通道。

光口DCC通道關斷及穿通配置明細表如表1所示。

5 結束語

日常維護中，除了關閉各ECC子網之間的DCC通道，還要關閉與其他傳輸網絡互連的光口DCC通道，以避免全網ECC振蕩造成大面積網元脫管。另外，當傳輸網絡發生改變時，維護人員應根據網絡的改變及時更新ECC子網的劃分和DCC通道的開閉狀態，保證傳輸網絡管理的穩定性和可靠性。

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通道關斷及穿通配置明細表

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.012

2015-04-09）