以太网无源光网络性能分析与问题解决

分类：解决方案日期：2007-01-30 00:00:00

通过性能和协议一致性的快速验证，确保千兆位以太网无源光网络系统准备就绪，支持三重播放业务。
主要特性
•快速隔离光网络单元（ONU）或光线路终端（OLT）的性能问题
•验证ONU传输与指定传输时间的同步问题
•提供详细的数据、多点控制协议（MPCP）和运行与维护（OAM）分析，揭示性能和互操作性问题的根本原因
•实时统计数据揭示动态带宽算法（DBA）的性能
•按用户进行的统计显示每个客户的三重播放业务性能
•线速双向捕捉对每一个上行数据和下行数据、MPCP和以太网OAM数据包进行计数、捕捉和解码，以便进行分析
•分析工具快速分析用于验证DBA的带宽授权
•拥有用户可扩展的解码功能，可对特定厂商的以太网OAM网元进行解码
•拥有完整的流量生成和分析能力
产品概览
AgilentN2X是业界最全面的测试解决方案，旨在针对网络业务的开发和部署工作进行测试；这里所指的网络业务将会整合大量网络基础设施。
AgilentN2XEPON性能分析解决方案是一个完整的测试系统，其中结合了千兆位以太网PON上的端到端流量测量和独一无二的“PON上”测量，直接监测千兆位EPON上的数据和控制流量。
使用EPON性能分析解决方案，测试工程师可以：
•迅速隔离ONU或OLT上的性能问题
•检查ONU与指定传输窗口的同步；
•使用全套数据和控制数据包触发器、滤波器、捕捉和可扩展的解码，隔离性能和协议一致性问题。
使用AgilentN2XEPON性能分析解决方案，用户可以验证千兆位EPON系统的全部行为和性能，包括通过以太网OAM在ONU中对特定厂商能力的配置、动态带宽算法的完整分析以及以太网PON提供三重播放业务的能力。
快速隔离性能问题
AgilentN2XEPON性能分析解决方案使用新型N5604AEPON测试卡在千兆位EPON上直接测量数据包性能标准，从而隔离ONU或OLT上的性能问题。
使用N5604A进行的独一无二的“PON上”测量可揭示数据包吞吐率、损失和延迟，并将这些标准与每个ONU或OLT直接关联。
同步验证
AgilentN2XEPON性能分析解决方案将OLT发送的MPCPGATE信息与ONU发送的数据包相关联，确保ONU只在其指定传输窗口发送信息。

EPON性能分析解决方案还可以测量ONU的效率，以便最大限度地使用指定的传输窗口，发现千兆位EPON中可能出现的效率低下问题。
详细的数据和协议分析
为“深入探究”性能和一致性问题的根本原因，AgilentN2XEPON性能分析解决方案提供了众多“PON上”的分析工具，其中包括滤波器、触发器、线速数据包捕捉和可扩展解码。
AgilentN2XEPON的工作方式
AgilentN2XEPON性能分析解决方案能够快速发现千兆位EPON的性能问题和同步问题，并提供工具来深入探究问题的根本原因。
系统配置
AgilentN2X（10/100或千兆位以太网）上的以太网端口与ONU的用户端和OLT的网络端相连。
N5604AEPON测试卡通过星形耦合（可用选项），在系统中任何无源分路器之前与以太网PON相连。星形耦合器的一条光纤连接到下行流量监视器端口，而另一条光纤连接到上行流量监视器端口。
快速设置端到端流量
内置端到端流量配置软件QuickTest可对ONU和OLT之间的单向或双向端到端流量进行快速配置。用户可以快速配置以太网和IP地址以及VLAN标签，并在ONU和OLT之间添加流量“网格”：每一个流量网格可以代表不同的流量等级。启动流量发生器后，用户可以在被测的千兆位EPON系统上进行端到端测量。
测量动态带宽算法行为
AgilentN2X将测试净荷添加到通过以太网PON传输的数据包中。N5604AEPON监测卡可以实时监测这些数据包并显示实时统计数据。
因此，以太网PON的行为可以通过多个点来确定：
•在ONU中缓存并等待传输的数据包的延迟
•如果ONU没有接收到传输时隙，ONU中的数据包丢失；
•在传送到网络中之前，数据包经过OLT时的延迟和丢失。
线速、双向捕捉
用户可以轻松地设置过滤器和触发器，以捕捉含有指定LLID的数据包、MPCP或以太网OAM数据包，或捕捉ONU和OLT之间的全部流量。
捕捉到数据包后，捕捉内容被盖上时间戳并完全解码。用户甚至可以配置可扩展的数据包解码器，从而对以太网OAM信息中的专有TLV元素进行解码。
先进的DBA分析和可视化处理
先进的QuickTest软件提供了一套独特的工具，用于分析千兆位EPON系统中的DBA的行为。
捕捉到数据包后，对从两个方向捕捉到的数据进行分析，建立一个给每个ONU所分配带宽的可视图形。

这样可以迅速以可视化方式描述所分配的带宽，并快速确定ONU是否“急需”带宽。
用户可以深入探索（放大）感兴趣的特定区域。例如，用户可以检查授权之间的时间，以确定在不同ONU之间进行传输的间隔时间。
其它特性
解码特定厂商的OAM字段
以太网OAM还提供了对“特定组织的”OAMPDU、信息元素和事件报告的支持。许多ONU/OLT制造商使用这些特定组织的扩展来配置ONU中的特殊功能。
用户可以扩展EPON性能分析解决方案中的OAM解码，以便对特定厂商的OAM字段进行解码。
完整的流量监测能力
N5604AEPON测试卡还包括N5551A4端口三速以太网XR-2测试卡的全套特性。
配置与订货详细信息
完整的千兆位EPON测试系统包含端到端数据包生成测试卡和用于监测的N5604AEPON测试卡。
要对系统进行配置，可从N2XXP、XR或XS以太网卡中选择一种端到端数据包生成测试卡选件。
选择EPON测试卡来直接对EPON系统进行监测：
•N5604A4x三速/SFP以太网XR-2EPON卡
最后选择选件。要监测EPON链路，必须选择选件004和005：
•选件0011000Base-SXSFP
•选件0021000Base-LXSFP
•选件0031000Base-ZXSFP
•选件0041000Base-BX10-USFP
•选件0051000Base-PX20-USFP
如欲了解更多产品配置信息，请与您当地的安捷伦现场工程师联系。
技术指标
物理层技术指标
连通性
端口密度和连接类型•4个――10/100/1000RJ-45电气端口和SFP以太网端口
连接类型•支持SFP（SFF-8074iv1.0）
•RJ-45（三种速率）
•MDI/MDI-X自动检测和自动连接
接口工作模式
终端•正常工作――发送和接收接口独立工作
环回传输•发送的数据通过电流环回到接收接口。

在此模式中，禁用光接收接口（只针对SFP接口）。
监视器•接收的数据环回到发送接口。接收的数据还被复制到测试端口，所有实时Rx测量都在该端口进行。在该模式中，捕捉和后续分析同样功能全面（只针对SFP接口）。
传输时钟源
时钟源在机箱系统参考信号的基础上，由仪器内部生成
前面板指示器
以太网指示器（针对每个光接口和电接口）•链路：绿色――在接收接口检测到以太网组帧，与链路伙伴共同建立链路。
•活动：绿色――数据已发送或接收
告警和误差
实时告警检测•用户界面和前面板LED上指示当前模块状态
•在测量间隔内，在跟踪日志中报告告警事件
•按照告警类型报告错误秒数（一秒间隔的数量。在一秒间隔中至少检测一次告警）
误差监测•对于选定的以太网统计数据，记录以下参数：
―事件单独发生的数量
―事件至少发生一次的秒数
•取决于应用，用户可以选择统计信息。这些统计信息可能包括但不限于以下参数：已传输帧、已接收的有效帧、已传输的八位字节、已接收的八位字节、残帧、短事件、巨型帧、超长帧、FCS误差帧、ARP帧、流控制帧、VLAN标记帧。
链路层技术指标
自适应
测试卡支持自适应。每一个端口都独立禁用该项功能。
暂停帧
测试卡可以生成、计数并响应暂停帧。
测量系统
在测试系统中，所有卡上的测量都保持同步
结果类型•累积：
―从测量间隔一开始就报告测量
•采样：
―从最近一次完成的采样间隔开始报告测量
•测量间隔：
―1秒至7天
•采样间隔：
―1秒至1小时
•测量时钟：
―20ns分辨率+/-0.5ppm/年时钟漂移
•系统间最大差距为3ppm
实时统计数据
如果没有特别说明，则所有统计数据都是按照端口收集的。
术语表
短事件•没有足够长度的比特序列，组成一个有效的以太网帧（<18个字节）
残帧长度不足64字节（不包括前导码）且含有有效FCS的帧。
长帧•超过1522字节且含有有效FCS的帧（巨型帧则超过9022字节）。
巨型帧•介于1519和9022字节之间且含有有效FCS和一个0x8870以太网类型字段的帧。
超长帧•超过1522字节（巨型帧则超过9022字节）且含有无效FCS的帧。
码型匹配•与标头中指定字段相匹配的帧数
PPIC（数据包净荷完整性检查）。•PPIC字段包含一个通过“保护净荷”计算的16位CRC。“保护净荷”指以下任何净荷：IP数据包净荷（默认值）、MPLS帧净荷、用户定义的第2层帧净荷
一般统计数据
每端口状态•Tx和Rx线路使用率
•方向错误的数据包
•误码率
每个数据流状态•Rx和Tx流数据包和八位字节数
•无序数据包
每个数据流和端口状态•Tx和Rx测试数据包和八位字节数
•预期的Rx数据包
•吞吐率
•未收到的数据包
•平均延迟时间
•最小/最大延迟时间
•PPIC出错率（即净荷计数误差）
以太网•Tx和Rx帧和八位字节数量
•Tx和Rx吞吐率
•Tx和RxMAC控制帧
•接收的短事件
•接收的残帧
•Tx和Rx长帧
•接收的超长帧
•Tx和Rx无效FCS帧
以太网PON•RxEPON帧
•Rx前导码CRC8误码帧
•Rx前导码SLD（以LLID定界符开始）误码帧
•RxMPCPMAC控制帧
•RxMPCP报
告帧
•RxMPCP选通帧
•RxMPCP注册帧
•RxMPCP注册确认帧
•RxMPCP注册请求帧
VLAN•带有标记的Tx和Rx帧以及八位字节数
MPLS•Tx和Rx数据包
IPv4•Tx和Rx数据包和八位字节数
•标头检验和误差
•碎数据包数
•吞吐率
IPv6•Tx和Rx数据包和八位字节数
•吞吐率数量
用户定义的统计数据•强大的特性使用户可以按照数据流、MPLS标签、VLAN标签或按照用户定义的其它指数来收集统计数据。
物理和环境指标
物理指标•宽度：206毫米
•深度：313毫米
•高度：31.0毫米
•重量：1.5千克
电气指标•功耗50瓦
环境条件
工作温度•5°C至40°C
储藏温度•-40°C至70°C
最大相对湿度•温度最高为31°C时，最大相对湿度为80%；温度为40°C时，最大相对湿度线性降低至50%（无冷凝）
符合的标准
电气（电磁兼容――EMC）•按照IEC61326-1:1997+A1:1998/EN61326-1:1997+A1:1998。
•测量、控制和实验室用电气设备。（A类）
•EMC指示的89/336/EEC（包括93/68/EEC）
•如欲获得完整的符合标准信息，请参见符合标准声明E7900-91300（经测试符合安捷伦科技SFP标准）。
电气（安全）•IEC61010-1:1990+A1:1992+A2:1995/EN61010-1:1993+A2:1995。
测量、控制和实验室用电气设备安全准则
•低电压指示73/23/EEC
光（安全）•配备AgilentHFBR-5601或HFCT-5611千兆位接口转换器时，符合IEC60825/CDRH1类和21CFR1040――1类激光产品标准
适用标准
PCS/MAC•IEEE802.3
地址解析协议•IETFRFC826以太网地址解析协议
IPIEEE802网络•IETFRFC1042
以太网PON•IEEE802.3ah
应用编程接口
应用编程接口（API）通过工具命令语言（Tcl）来提供。API旨在自动完成配置任务，建立可重复的测试序列或将测试系统集成到更大的测试系统中。使用的脚本语言为Tcl/Tk。该语言与E7880A流量生成与分析软件捆绑提供。
API客户机可以直接在路由器测试仪系统控制器上运行，或在通过TCP/IP连接与系统控制器相连的任何其它计算机或UNIX工作站上运行。API客户机通过一组内置Tcl命令与系统控制器进行通信。
API拥有GUI所具备的所有功能。通过API做出的任何改变都会自动反映在GUI上。
特定接口卡的信息
所有测量都是按照物理接口端口执行的。
•N5604A4端口三速以太网XR-2EPON卡
最大数据流组（streamgroup）数量•8192
最大业务流（trafficstream）数量•32,768
最大计数器数量•24,576
传输第2层帧的最小长度（单位：字节）•5
传输第2层帧的最大长度（单位：字节）•65,703
接收第2层帧的最大长度
1000Base-T•65535
1000Base-X•65535
100Base-T•16000
10Base-T•13000