零成本自主完成传输网ECC优化有效提升网络监控效率.docx

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零成本自主完成传输网ECC优化有效提升网络监控效率

科技进步类创新提案申报书

提案名称：

零成本自主完成传输网ECC优化，有效提升网络监控效率

申报部门：

平顶山分公司网络部

申报人：

崔志成刘明昊

2011年12月

一、项目背景和思路

平顶山移动在经历10年的快速发展后，本地MSTP传输网规模已经非常庞大，形成了骨干、汇聚、接入三层网络结构并拥有超过1700端传输网元。

大规模的传输网络要平稳高效运行、隐患能够及时反馈并发现处理，日常网络监控显得尤为重要，因此拥有一个高效的传输网监控平台，是传输网为整个平顶山移动公司发展提供补给的动力源泉。

目前，平顶山分公司传输网采用华为OptiX系列光网络设备组网，网络监控通过利用光路STM－N信号中的开销字节作为载体即ECC通路，通过中心机房的若干台网管网元设备与服务器进行数据交换，实现网元告警、性能上报及相关指令下发等功能。

传送速率为192kb/s，由于带宽一定，随着网元的不断增多，所有网元同时通过若干台网关网元上报监控平台各类信息，由于处理功能有限，必然造成大量信息传送延迟或部分信息丢失，严重时引发ECC广播风暴，使主机主控单元异常复位，导致主控的控制协议失效等问题。

为解决上述一系列问题，平顶山分公司网络部维护人员依据ECC监控通信网络的特性，通过合理划分ECC子网范围，并利用VLAN、自主研制一对多以太网汇聚透传技术和现有的网络资源，零成本自主完成平顶山传输网全网ECC优化，从而大幅提升网络监控效率。

二、实施步骤

1.合理选取汇聚节点，规划ECC网络

造成ECC监控问题的根本原因是传输网络规模越来越大，而相应与服务器进行交换数据信息的网关网元过少，监控信息无法及时上报，最终形成监控真空。

因此，ECC优化的直接目的就是通过合理选取传输网关节点，将ECC监控网络分层分域地进行管理，即将一个大的通信网络划分为多个小的ECC子网，并将各个ECC子网之间互通的STM-N光/电接口的ECC关闭，以确保信息和数据只在小网内传播，不会扩散到其它网络。

按照上述原则，根据平顶山公司本地网现有MSTP传输网的拓扑结构和业务流向，对ECC监控通信网络进行划分，我们合理选择乡镇2.5G节点，增设为网关网元，规划新增网关网元的ECC路由走向，具体网关网元设置及端口闭合如下图。

2.利用传输以太网单板，规划网关网元监控电路。

由于我公司现有的华为MSTP网络通过EFS单板可以实现以太网业务传输，因此可以将网关网元的设备监控网线通过自身的EFS单板端口传送到中心机房。

这样就不在需要在每个机房新增协议转换器、路由器等设备，节省大量资金。

网关网元设备内部网线连接图

按照上述方案进行组网的业务拓扑效果图

3.传输网业务规划及配置

在汇聚设备有限EFS物理端口的情况下，为了节省端口资源并提供具有环路保护的安全光通道，利用一对多以太网汇聚透传业务把各分局的汇聚节点与中心机房三层交换机连接起来。

为了配合一对多以太网汇聚透传业务的配置，在此我们引入了VLAN，一个VLAN组成一个逻辑子网，既省去了之前用P2P方式进行隔离放2M线缆的麻烦又保障了新增网关网元的通信唯一性，做好了标识ECC监控通信子网的规划准备。

IP，VLAN规划图：

ECC监控通信网络按区域实行VLAN划分，服务器与网关网元通过三层交换机的路由交换实现通信，优化后的组网结构把中心站点和各分局站点共计11个区域的接入网关网元的IP划入11个VLAN中。

以太网汇聚业务配置图：

根据IP地址分配表对网关网元的IP地址和子网掩码进行更改操作，该操作需要复位主控板，建议晚上操作。

然后在DCN视图里设置网关网元属性，并测试网关网元的连接状态，确保所有网关网元都处于“连接正常”状态。

再根据ECC子网区域划分结构图，对每个子网内的网元设置主用网关网元和备用网关网元。

4.三层交换机规划及配置

将所有的VLAN通过三层交换机指定路由到服务器，三层交换机在对第一个数据流进行转发后，会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次转发，从而消除了路由器进行路由选择造成网络的延迟，提高了网络的整体性能和数据的安全性与转发速度。

交换机配置图：

县区网关网元通信时延图：

商酒务2.5G（optix2500+）

石龙区2.5G（optix2500+）

5.省公司监控路由器配置

因三层交换机的网关IP与监控路由器上的网关IP不在同一网段，为了便于省公司的网络监控，在监控路由器上配置指向三层交换机的静态路由，打通了由监控路由器到三层交换机的监控通道。

静态路由配置：

三、创新点说明

该创新的创新点主要体现以下5点：

1.利用自主研制的一对多以太网汇聚透传技术节省端口资源。

通过对ECC监控通信网采用自主研制的一对多以太网汇聚透传技术和VLAN和三层交换技术，控制了二层广播风暴的产生，并利用原有交换机自主完成了网络优化。

在以前利用P2P方式进行优化时，需连接11个网关网元至核心监控路由器时需要3块EFS板卡和11根2M线缆，现采用一对多以太网汇聚透传业务，只需用2块EFS板卡的3个端口即可，节约了EFS板卡的端口资源。

2.通过划分宽泛网段，有效的节省IP地址。

如果按以前的规划每一个网关网元分配一个网段进行隔离,28个网关网元需分28个网段,IP地址范围要从129.9.4.193-129.9.5.46才能实现;现在用VLAN隔离,IP地址仅需129.9.4.193－129.9.4.222即可,共有30个主机地址。

这比以前的分配方法节省了80个IP地址。

3.实现了覆盖全市区的传输网设备告警信息的实时呈现已及网管操作的实时执行。

4.最大限度的避免了ECC风暴的出现，通过自主研制的一对多以太网汇聚透传业务，为ECC监控通信提供了宽带路由。

5.后续规划扩展

ECC通信子网分割优化完全由平顶山分公司传输网络维护人员自主完成，公司资金投入为零。

目前县区的SDH平面ECC监控信道为带内路由，后期县区PTN回传网络建设完成后可优化至PTN平面走带外路由，以便提供更为安全可靠的监控信道。

四、主要实施效果

1．利用现有资源，节省大量资金。

根据以前优化的设计需在每个汇聚机房放置AR2800路由器和核心机房放置放置NE20-8路由器，共11台AR2800路由器和1台NE20-8路由器需要资金152万元，采用现在的方案以后只用了一台原有的三层交换机就完成了优化，在不增加投入的情况下，节省资金152万元。

2.提升监控能力

在ECC优化之前全网共1681端传输设备，优化之后全网网关网元已由11端增加到39端，ECC监控通信网络层次清晰，传输的网管能力由之前的153网元/网关优化到44网元/网关，网关网元互有主备保护，网络监控能力明显增强。

3.缩短通信时延

与县区乡镇2.5G网关网元平均通信时延为：

3ms，与各网关网元的通信延时上有明显缩短

4.安全与扩展性强

市区城域网华为SDH平面的ECC通信通过中兴SDH平面进行带外传输，网关网元间光缆即使中断，也不会产生网元脱离监控现象，从而加强了监控网络的安全性。

如果以后新增网关网元节点，利用自主研制的一对多汇聚技术，只用在中兴平面新配置传输通路即可实现网关网元与服务器间通信，扩展及其方便。