低成本100G-波分传输系统的链路告警传递.pdf

低成本 100G 波分传输系统的实现客户接入链路告警 新普矽谷科技 （北京）有限公司 摘要：为了确保一种小型化、低成本100G 传输系统的可靠运行，提出了一种方案实现传输系统中的故障诊断和告警信息传递，分析了告 警信息传递的关键技术和实现流程，并通过测试验证了告警信息传递的性能。 关键词：100G 波分复用传输系统，链路告警传递，FPGA 随着云计算，移动4G/5G 互联网，社交网站，电子商务和各种各样视频业务的兴起 ，网络容量需求剧增，传统的10G 网络面临巨大挑 战。近年来，拥有 100GbE 或 100G 光传送网（OTN ）端口的交换机和路由器逐步进入大型数据中心，这使得作为支撑的光传输网也进 入了 100G 时代。另一方面，光网络变得越来越复杂，光网络管理也越来越有必要。网络管理系统的存在对保证网络高效、安全和持续 运转是必不可少的，网络管理的实施应能处理网络中的配置、故障、性能和安全等问题。 客户侧与线路侧告警信息处理过程，如下图： 客户侧链路告警信息处理过程主要步骤如下： ① 客户侧 CFP 模块接收链路发生故障。 ② CFP 模块控制链路信息管脚直接与 FPGA 相连，一旦发生链路故障，CFP 模块会立即产生一个告警信号。FPGA 实时监控 CFP 管脚 状态，一旦发现告警信息向两个方向传递，通过上游传递给本地设备，本地设备关闭 CFP 模块的发送光功率接口以阻止垃圾信息 产生，这称为Tx-sync 本地设备客户侧接入链路故障处理过程。同事，FPGA 会把告警信息插入 OTN 帧开销中，通过线路侧 SFP+ 模块传递到远端设备，一旦远端设备检测到告警信息，远端设备会关闭 CFP 模块的发送光功率接口，从而阻止设备向 100G 交换 机或路由器发送垃圾信息，这称为远端设备客户侧接入告警信息处理过程。 ③ 在链路恢复正常的过程中，链路信号的处理过程为：FPGA 实时监控 CFP 管脚状态，一旦链路告警信号消失，链路回复信号也会同 时向上游和下游进行传递，一方面本地设备检测到恢复信号会使得CFP 工作正常，继续向交换机或者路由器发送信息；另一方面， 远端设备通过检测 OTN 帧开销收到链恢复信息，远端设备CFP 工作恢复正常。 线路侧链路告警信息处理过程主要步骤如下： ① 线路侧SFP+模块接收链路发生故障。 ② SFP+模块的控制链路信息管脚直接与 FPGA 相连，一旦发生链路故障，SFP+模块会立即产生一个告警信号，FPGA 实时监 控SFP+管脚状态，一旦发现告警信息会把告警信号向两个方向传递，通过上游传递给远端设备，FPGA 会把告警信息插入 到OTN 帧开销中，通过链路侧SFP+模块传递到远端设备。一旦远端设备检测到告警信号，远端设备会关闭CFP 模块的发 送光功率接口，从而阻止设备向100G 交换机或者路由器发送垃圾信息，这称为Tx-sync 远端设备线路侧接入告警信息处 理过程。同时，FPGA 向下游传递告警信息给本地设备，本地设备会关闭CFP 模块的发送光功率接口以阻止垃圾信息产品， 这称为本地设备线路侧接入链路故障处理过程。 ③ 在链路回复正常的过程中，链路信号的处理过程为 FPGA 实时监控SFP+管脚状态，一旦链路告警信号消失，链路恢复信号 也会同时向上游和下游传递，一方面本地设备检测到恢复信号会使CFP 正常工作，继续向交换机或路由器发送信息；另一 方面，远端设备通过检测OTN 帧开销收到链路恢复信息，则远端设备CFP 恢复正常工作。 Dying Gasp 掉电告警过程处理主要步骤如下： ① 本地设备突发掉电故障 ② 电源模块控制电源信息管脚直接与FPGA 相连，若发生Dying Gasp 故障，电源模块会立即产生一个告警信号，FPGA 实时监控电 源状态，一旦发现告警信息，FPGA 即刻把告警信息插入到OTN 帧开销中，通过线路侧SFP+模块传递到远端设备，远端设备检测 到电源告警信息后，立刻切断电源或进行其他操作。 ③ 电源恢复正常的过程为：FPGA 实时监控电源管脚状态，一旦电源告警信号消失，链路恢复信号通过express channel 快速传递到 远端设备，远端设备通过检测OTN 帧开销收到电源恢复信息，远端设备恢复正常工作。 测试结果与分析 为了验证告警传递性能，本文按照上