Hirschmann交换机配置指南.

1、百通赫斯曼网络系统国际贸易（上海）有限公司 北京地铁十五号线DCS主控系统Hirschmann交换机配置指南本文件（包括附录）的知识产权归Belden公司所有。如无授权，请勿复制或传播。本文件的使用范围仅局限于北京地铁15号线工程。本文件只能被上海百通公司（Belden）和北京交大微联公司用于北京地铁15号线工程DCS主控系统Hirschmann网络设备的配置指导。目录1 项目概况 4 1.1 项目背景 4 1.2 DCS控制系统简介 4 1.3 网络管理系统简介 52 配置准备 62.1 硬件准备 62.2 软件准备 63 交换机Web配置界面简介 8 3.1 利用HiDiscovery软件

2、为交换机分配IP地址 83.2 登陆配置界面 93.3 Web配置界面简介 11 3.3.1 整体结构 11 3.3.2 配置生效及刷新 11 3.3.3 配置保存及读取 11 3.3.4 帮助功能 124 交换机各项功能实现方式 134.1 环网配置方法 134.2 VLAN配置方法 134.3 路由功能配置方法 164.4 端口绑定配置方法 175 网络管理功能实现方式 195.1 网管服务器设置方法 195.2 网管客户端设置方法 215.3 针对网络故障定位及其应对方法 226 常见网络故障原因及应对方法 231 项目概况1.1 项目背景北京地铁15号线是北京市2015年“三环、四横、

3、五纵、七放射”地铁线网规划格局的重要组成部分之一。线路建成后，将极大的缓解北京北部地区交通压力。整条线路总体呈东西走向，西起海淀区北沙滩站，东到顺义区俸伯站。线路全长37.058公里，共设有18座车站。其中，设备集中站6座，非设备集中站12座；另设有1座车辆段，1座停车场，1座主用控制中心，1座备用控制中心，1处维修中心，全部要求实现有线网络覆盖。1.2 DCS控制系统简介接入DCS系统网络的信号业务有：ATS系统、CI系统和MSS系统。如下图所示，根据系统需求将信号各系统组成5个环网，其中ATS独立占用2个环网（N网和R网），CI共同占用2个环网（N网和R网），MSS独立占用1个环网（N网）

4、。通信通道分为车站间串接通道和首尾站冗余通道。正常情况下信号各系统使用串接通道进行通信，在串接通道中断的情况下，系统中的网络交换机会自动打开迂回通道进行通信，从而保证信号系统通信的连续性。设备集中站、车辆段/停车场均设有5台网络设备，分别负责ATS、CI系统N网，ATS、CI系统R网及MSS系统的数据交换。非设备集中站均设有2台网络设备，分别负责ATS系统N网、ATS系统R网的数据交换。主用/备用控制中心设有3台网络设备，分别负责ATS系统N网、ATS系统R网及MSS系统的数据交换。1.3 网络管理系统简介网管设备设置于车辆段的网络设备室，设置一台网管服务器，用于对DCS网络设备进行故障管理、

5、配置管理、性能管理、安全管理，如下图所示。DCS网络设备要求支持SNMP标准协议。DCS网络设备支持VLAN划分功能，业务通信与网管通信应严格划分到不同的VLAN中。图中的黑线部分为段内网管VLAN，通过这种连接方式，网管服务器可以与五个环网中的任一网络设备进行管理。2 配置准备2.1 硬件准备在对网络系统进行配置前，必须先对系统的硬件配置进行相应的检查：Ø 必须保证所有的交换机均正常上电，并成功启动，所有交换机均可以正常通信；Ø 在进行环网配置前，必须保证每个环网为线型链路； Ø 具有一台配置电脑以及至少一台的测试电脑；Ø 配置过程中可能用到的相关附件

6、：如配置电缆、万用表和对讲机等。2.2 软件准备在对网络系统进行配置前，必须为配置电脑安装相应的软件以确保配置电脑能够登陆Hirschmann交换机的Web配置界面：Ø 配置电脑上必须安装版本足够新的JAVA软件；Ø 配置电脑上必须安装Hirschmann的HiDiscovery软件，用于交换机的IP地址分配； Ø 配置电脑必须保证与交换机的网管IP位于同一子网内；Ø 网管服务器上必须安装Industrial HiVision软件的服务器程序；Ø 测试电脑上需要安装用于系统性能测试的相关软件。3 交换机Web配置界面简介3.1 利用HiDisc

7、overy软件为交换机分配IP地址Hirschmann交换机在出厂的默认配置中，交换机的默认IP地址为，其子网掩码也为。如果要对交换机进行配置，必须先为每台交换机分配一个不同的IP地址：双击其中的一台设备，可以在弹出的窗口中为其分配IP地址、子网掩码和默认网关等参数。注意：左键选中一台设备后，再点击Signal按钮后，该交换机的所有LED灯会开始闪烁，可使用此方法用于区分每台设备。如果错误的将两台交换机设置为相同的IP地址，HiDiscovery软件会提示有冲突的地址。3.2 登陆配置界面在为交换机分配完IP地址以后，就可以通过配置电脑的IE浏览器登陆交换机的配置界

8、面。登陆时只需要在IE浏览器的地址栏中输入目的交换机的IP地址并进行连接，或通过HiDiscovery软件的“WWW”按钮直接跳转到交换机的Web界面。首先出现的是交换机的登陆窗口，该窗口需要选择用户名并输入相应密码。“user”用户只具有“只读”权限，密码为“public”；“admin”用户具有“读/写”权限，密码为“private”。注意：输入密码时请注意大小写之分，并确保JAVA软件的版本足够新。3.3 Web配置界面简介3.3.1 整体结构 下图是Hirschmann交换机配置界面的截图，左侧为树型结构的菜单栏，右侧是对应菜单栏中选项的相应内容。3.3.2 配置生效及刷新在每一项的配

9、置页面中，通常都会有“Set”和“Reload”两个按钮。其中“Set”按钮的作用是使所修改的配置即时生效；“Reload”按钮的作用是刷新该页的数据。因此，在对交换机进行配置修改后，都需要点击该页面中的“Set”按钮，以确保配置修改可以即时生效。注意：点击“Set”按钮后，只是确保修改生效，并没有保存进交换机内部的配置文件。如果不进行配置保存，所做的修改会在交换机重启后丢失。3.3.3 配置保存及读取对交换机进行完配置后，需要将配置保存在交换机内部，以确保下次断电重启后，配置信息仍然有效。下图所示的就是交换机配置的读取、保存和删除页面：Ø 配置读取：可以从交换机内部以及利用不同的方

10、式从PC端读取交换机的配置信息；Ø 配置保存：选中“to Device”指保存至交换机内部（通常选择本项）；选中“to URL”指通过下面的URL地址利用TFTP服务器程序保存至配置电脑内部；选中“to PC”指通过弹出的窗口直接选择路径保存至配置电脑内部；binary和script是指两种保存的格式，分别是二进制代码和脚本文件。Ø 配置删除：选中“current configuration”只删除目前的配置，并不改动交换机内部所保存的配置文件；选中“current configuration and from Device”会删除目前所有配置和交换机内部的配置文件，恢复至

11、出厂设置。3.3.4 帮助功能Hirschmann交换机的配置页面中，都有一个“Help”按钮，当用户不清楚该页配置的作用和使用方式时，可以点击该按钮，在弹出的窗口中，会显示出集成至交换机内部的产品配置手册信息。4 交换机各项功能实现方式4.1 环网配置方法由于交换机会将广播包转发至所有的端口上，因此，不经过配置的交换机如果连成环路，会出现广播包的死循环情况，发生严重的广播风暴，在很短的时间内占满所有带宽，导致网络全部瘫痪。如果交换机构成环网，必须采用相应的冗余管理机制，以确保交换机在物理上虽然是个环网，但是在逻辑上仍然是线型链路。注意：在完成对所有交换机的环网配置前，必须保持线型的网络结构。

12、同时，针对RS系列的一体化交换机，我们建议将交换机面板上的两个DIP开关“RM”和“Stand-by”同时拨到ON的位置，将交换机设置为软件配置优先。Hirschmann的交换机的环网配置位于Web配置界面的“RedundancyHIPER-Ring”选项中，如下图所示：在该页中需要填写环端口（Ring Port）及冗余管理器（Redundancy Manager）两项：环端口就是环网连接时使用的两个主干端口；而针对冗余管理器，在每个环网中，必须有并且只能有一台交换机打开冗余管理器，其余设备的Redundancy Manager必须位于“Off”状态下。其余选项采用默认设置即可。注意：如果有多

13、台交换机打开冗余管理器，会导致备用链路出现切换故障。同时，由于HIPER-Ring和RSTP属于不同的冗余机制，在主干链路上必须关闭RSTP功能，要关闭该功能，只需要在“RedundancyRSTP Global”选项中选择Off即可。在对所有交换机进行完环网配置以后，即可将网络结构连接成环型结构，连接成功后，作为冗余管理器的交换机上的RM指示灯会从黄色变为绿色。同时会有一个端口变为备用端口，该端口的LED指示灯与其余主干端口状态不同。4.2 VLAN配置方法出于网络安全的角度考虑，通常会将控制网络按照区域或者业务划分为不同的VLAN。VLAN（虚拟局域网）的主要作用在于隔绝广播域，同时对相应

14、设备进行访问上的控制。注意：在对交换机进行VLAN划分的过程，必须保证配置电脑所连接的端口位于网管VLAN中，通常，我们建议将网管VLAN独立出来，定义为VLAN1，其它的业务VLAN依次定义为VLAN2、VLAN3Hirschmann的交换机的VLAN配置位于Web配置界面的“SwitchingVLAN”选项中，如下图所示：对应的四个选项分别是：Global（整体功能）、Current（现有的VLAN配置检查）、Static（VLAN输出端口属性配置）、Port（端口属性配置）。每台设备进行独立VLAN（非交叉）划分时需要依据以下的顺序进行：首先在Static选项中新建一个VLAN，新建VL

15、AN的原则是：只要需要通过该交换机的VLAN数据，均需要在配置中体现出来。点击“Create entry”即可创建不同的VLAN，所创建的VLAN需要保证有统一的VLAN ID和名称。创建完相关VLAN后，可依据端口连接的业务的VLAN规划，将每个端口划分到相应的VLAN中，同时，上联端口（包括环端口和其它用于交换机之间连接的端口）的定义如下图的1.1和1.2端口所示：注意：上图显示的是交叉VLAN的划分属性，如果是采用独立VLAN，只需要将每个端口指认到相应的VLAN中即可，无需指认到多个VLAN中；同时，上图所显示的“M”属性是软件版本较早的设备的显示方式，对于软件版本较新的设备，其对应的

16、是“T”属性；在划分VLAN的过程中，切勿将所有的端口都从网管VLAN中划分出去，至少要保证上联端口具有网管VLAN的属性，如果划分错误，将无法通过WEB界面对该交换机进行管理，需要使用Hirschmann专用的配置线（RS232RJ11）对交换 机进行配置修改或清空。 ·然后需要在Port选项中修改每个端口的PVID，修改的结果是要保证每个端口PVID与其相应的端口的VLAN ID相匹配。具体的配置方式如下图所示：完成以上步骤后，即完成了对该台交换机的VLAN划分。可以在“VLANGlobal”和“VLANCurrent”两个选项中检查相应的配置是否正确及完整。4.3 路由功能配置

17、方法在对交换机进行完VLAN划分后，如果不开启路由功能，交换机的各个不同VLAN间是不能相互通信的。在实际的使用过程中，可以对三层交换机进行相关的路由功能配置，以实现不同VLAN间的通信要求。路由功能的配置位于Web界面的“Routing”选项中：首先在“RoutingGlobal”选项中将设备的路由功能打开：然后在“RoutingInterfacesConfiguration”中，点击“Wizard”按钮，即可在弹出的窗口中根据现有的VLAN配置，为每个VLAN配置其路由接口。在配置过程中，需要输入一个IP地址及其对应的子网掩码，该IP地址即是下端设备所对应的默认网关的地址，通常选择末位为1

18、、100或者200的IP地址作为默认网关的地址。注意：当为交换机的网管VLAN配置完路由接口后，该三层交换机的网管地址会发生变化。例如，交换机原来的IP为0/24，在为网管VLAN（VLAN1）设置完路由接口（/24）后，该三层交换机的网管地址就会变为/24，而不再是原来的0/24。所以，我们建议，先为业务VLAN设置虚拟的路由接口，最后为网管VLAN设置路由接口。同样的，在删除的过程中，也应先删除业务VLAN的路由接口，最后再删除网管VLAN的路由接口。4.4 端口绑定的配置出于网络通信安全的角度

19、考虑，需要针对每个端口进行相关的端口设备绑定。该绑定可以依据下端设备的MAC地址或IP地址均可，但同时生效的只能是MAC绑定或者IP绑定中的一种。该配置位于Web界面的“SecurityPort Security”中，如下图所示：在“Action”动作选项中，有三种可选的反应方式，该动作是指当端口连接的设备不符合绑定规则时，交换机所采取的动作：none（无动作）；trapOnly（只向网管服务器发送报警，但不关闭端口）；portDisable（端口关闭）。5 网络管理功能实现方式5.1 网管服务器设置方法网管服务器是整个网络系统管理的核心部件，该设备的设置和运行状况对网络管理功能起着决定性的作

20、用。首先，该网管服务器应该能对网络中所有的交换机进行配置，同时，网管服务器上应该安装有Hirschmann的HiVision 6.4及Industrial HiVision软件，用于设备的配置和监控。该网管服务器应保持24小时运行状态，以便能随时的收到下端设备的报警信息。网管服务器所需要做的软件安装准备：1，设备配置所需的HiDiscovery、JAVA软件；2，用于设备配置的HiVision 6.4工程师版软件；3，用于网络拓扑生成和实时监控的Industrial HiVision操作员版软件，该软件有服务器和客户端之分，网管服务器端需要安装的是服务器组件；4，为网管服务器添加Windows

21、的SNMP组件，该组件用于保证服务器能收到交换机发送的SNMP报警，该组件可以通过系统盘进行安装。Hirschmann的两种网络管理软件均是需要License来实现完整功能的。针对HiVision 6.4工程师版软件，通过“开始菜单所有程序HirschmannHiVision 6.4 Tool BoxHiVisionEdit License”来导入License序列号；针对Industrial HiVision操作员版软件，可在软件运行后，在该软件的“选项”菜单里面输入License。在完成以上准备步骤后，可以通过HiVision 6.4软件为所有连接的交换机划分VLAN，同时，也可以使用In

22、dustrial HiVision软件生成网络设备的拓扑结构图。以下是Industrial HiVision软件的配置步骤：1， 在该软件的“选项”菜单里面输入软件的搜索范围：2， 点击扫描网络，软件会依据搜索范围，扫描所有网络设备，包括交换机及下端设备：3， 搜索完成后，右键点击空白区域，选择“自动生成拓扑”，该软件即可生成相应的网络拓扑结构图：4， 调整每个设备的位置及相关属性，并将网管服务器的IP地址设置为交换机的报警发送方向，该设置可以通过Industrial HiVision软件或Web配置界面（DiagnosticsAlarms）来完成：5.2 网管客户端设置方法网管客户端可设置在

23、任意的一台监控设备上，使用基于ActiveX控件的方式登陆到网管服务器上，以获取相应的网管数据。该方式不直接访问下端交换机，只在网管客户端和网管服务器之间进行相应的数据通信。该方式的使用方法在“Hirschmann网管软件客户端使用说明”文档中已经详细描述，在此不再赘述。5.3 针对网络故障定位及应对方法在完成对网络管理系统的架设之后，即可实现对网络系统的全面管理及监控功能。利用Industrial HiVision软件，可以方便的帮助用户定位网络故障，并分析故障原因。当网络中出现故障时（设备连接中断、光纤链路中断等等），交换机会自动的向网管服务器发送SNMP报警数据包，随后，网管软件上的拓扑

24、结构图会发生相应的变化，并在报警栏中记录报警信息。每一条报警信息里面都包括有报警的来源，精确的定位到每台交换机的每个端口。相应的，网管维护人员可以通过报警信息，查找和分析故障原因，最快的解决网络故障。同时，报警信息可以通过弹窗或者声音报警的方式更加醒目的显示出来，引起操作人员的重视。常见的一些网络故障及其原因将在下一章中给出。6 常见网络故障原因及应对方法1， 设备连接中断。 引起设备连接中断的原因可能有多种：设备重启、电缆被拔出、交换机断电、交换机相应端口被关闭等等。需要根据实际的故障现象进行分析，主要的工作是硬件的检查工作。2， 某个设备通信状况不好。 最常见的现场情况是整体网络通信状况良

25、好，但是其中某台或几台操作站响应很慢。发生这种情况，通常是由于操作站PC的网卡速率与交换机端口速率不匹配所造成的。例如，交换机端口是打开自动协商端口，而下端设备固定了速率及双工模式。由于这种设置，会导致该交换机端口自动变为半双工模式，正常的数据通信过程就会产生冲突。交换机的Web界面的端口统计栏会显示该端口有很多的错误数据包被丢弃，例如CRC校验错误、冲突、数据包过小等等。这种情况下会直接影响到下端设备的通信状况。 同时，还有一种可能，是由于线路的原因，比如线缆过长、线路干扰过大等多种可能。3， 光纤功率过小。 在工业现场，由于光缆链路过长及工程需要，可能会出现多处熔接的情况，再加上施工人员水

26、平参差不齐，可能造成物理光路上出现隐患及故障。因此，我们建议在光纤熔接完成后使用光功率计进行光路检查，以保证光路衰减符合相关要求。如果不具备检查条件，可以在交换机通电后，使用交换机自身的SFP功率来进行检查。具体的功率参数位置在Web界面的DiagnosticsPortsSFP modules。该项目中，会列出交换机上所安装的SFP模块的接收及发送功率，对照网络结构图，可以查找出现有的衰减过大的链路。通过对光纤跳线、耦合器、熔接点及其它连接设备的调整，将收发功率调整到合适的范围内，以保证网络的正常运行。4， 相同VLAN内部无法通信。 出现该情况，主要的可能是VLAN的配置出现了错误，需要挨个检查每台交换机的VLAN配置是否正确，其中包括下端端口以及相应的上联端口的属性。5， 不同VLAN间无法通信。 首先需要检查三层交换机的路由配置是否正确，以及相应的VLAN路由是否已经打开。如果没有打开路由功能，不同VLAN间的通信肯定是无法实现的。针对故障的VLAN，可以使