PTN保护特性介绍

PTN保护特性介绍PTN产品组2023/2/4培训目标学习完此课程，您将能够：了解保护特性实现原理、保护的对象和应用场景Page2保护特性分类设备级保护TPS保护主控和通信处理单元的1+1保护交叉时钟处理单元的1+1保护电源板的1+1保护网络级保护Page3TPS保护—简介TPS保护是一种设备级保护方式，用于保护通过接口板出线的处理板当工作处理板故障时，通过软件及硬件操作，可将接口板到工作处理板的信号流倒换到保护处理板上，实现对业务的保护当主控单元检测到工作子卡故障后，会通过TPS控制总线触发接口板中的倒换开关进行倒换倒换后，接口板接入的业务切换到保护子卡进行处理，达到保护的目的Page4PTN产品TPS保护关系PTN3900处理板与接口板的对应关系接口板1920212223242526处理板1234接口板3132333435363738处理板15161718PTN3900TPS保护组关系保护板514工作板123415161718PTN3900业务处理板在SLOT5-8,SLOT11-14位置时，不能插接口板PTN1900处理板与接口板的对应关系接口板3456子卡1

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PTN1900TPS保护组关系保护卡2-12-2工作卡1-11-2Page5保护板5业务板1业务板2业务板3业务板4主控板(TPS协议控制模块)TPS控制信号业务总线保护业务总线单板状态线485总线接口板接口板接口板接口板TPS倒换过程(以PTN3900为例)倒换过程：1、SLOT2单板发生故障；2、SLOT2单板软件检测到故障后，置本板送给主控板的状态线为低电平；3、主控以中断形式响应，检测到SLOT2单板故障；4、主控根据协议判决是否可以倒换，不能倒换上报告警”倒换失败“；5、如果可以倒换，主控向SLOT5下发倒换命令，并通知相关的处理板更改TB参数；6、主控通过TPS控制线切换接口板上的继电器，SLOT2单板上业务倒换到SLOT5；7、主控发命令给交叉时钟模块，更新时钟跟踪8、上报TPS倒换事件、TPS倒换告警；9、TPS的倒换结束Page6TPS保护—PTN产品规格保护组个数1900支持2个1:1的保护组；3900支持2个1:4的保护组；恢复模式恢复式、非恢复式倒换条件子卡离线、板离线、子卡或板上的关键芯片坏；外部倒换1）锁定及解锁；2）强制倒换及清除；3）人工倒换及清除；优先级关系：清除〉锁定〉强制〉手工倒换倒换事件上报发生TPS倒换时，自动上报倒换事件；支持的子卡MD1、MQ1Page7保护特性分类设备级保护TPS保护主控和通信处理单元的1+1保护交叉时钟处理单元的1+1保护电源板的1+1保护网络级保护Page8主控/交叉/电源的保护—图示主备电源板PTN1900主备主控交叉合一板PTN3900主备电源板主备主控板主备交叉板Page9主控/交叉/电源的保护--特点主控和通信处理单元的1+1保护参数说明倒换条件（满足任一条件即可）工作板故障人工下发倒换命令工作板被人工拔出工作板软复位/工作板硬复位恢复方式非恢复式交叉时钟处理单元的1+1保护参数说明倒换条件（满足任一条件即可）工作板故障人工下发倒换命令工作板被人工拔出工作板面板扳手上的两个微动开关都被打开工作板硬复位恢复方式非恢复式电源板的1+1保护：两块电源板PIU，互为热备份一块电源板失效后，仍能够保证设备正常运行Page10保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage11LMSP—概述通过保护通道来保护工作通道上传送的业务当工作通道故障的时候，业务倒换到保护通道线性复用段保护分为1+1线性复用段保护、1:1线性复用段保护和1:N（2≤N≤7）线性复用段保护1+1保护的业务双发选收，1:1和1:N保护的业务单发单收保护对象：STM-1/4的光口；PTN产品上支持的单板有POD41板、AD1板、CD1板（目前CD1仅在网络侧，即接入ML-PPP时才支持LMSP）；1:N线性复用段仅可用于AFO1单板

CXP上插CD1板

CXP上插CD1板TM81POD41板采用LMSP对端口实现保护TM81POD41板Page12保护类型－1+1单向/双向倒换AB主用通道备用通道倒换前AB主用通道备用通道单向倒换后1＋1模式是指发送侧在主备通道上双发业务，在接收侧选收业务；单向倒换：如图所示，故障时只在B设备的接收侧发生倒换，A设备的接收侧不倒换双向倒换：如图所示，故障时A、B设备的接收侧都发生了倒换AB备用通道主用通道双向倒换后Page13保护类型－1:1双向倒换AB备用通道主用通道倒换前1：1模式是指发送侧在主备通道中选择一个通道发送业务，在接收侧选择接收业务；双向倒换是指当某个方向的通道故障时，则两个方向的业务都要发生倒换，（如图所示，故障时A、B设备的接收侧都发生了倒换）；AB备用通道主用通道倒换后Page14LMSP—倒换/恢复过程倒换过程A在主用通道上收到信号失效，在备用通道上向B发送倒换请求B在备用通道上收到A的倒换请求，在备用通道上向A发送倒换响应A收到B的响应后执行倒换和桥接，并在备用通道上向B发送倒换确认B收到A的倒换确认后执行倒换和桥接，信令达到稳态，倒换完成以1+1双端模式为例：AB备用通道主用通道恢复过程1：N是双端恢复式；1＋1有单端恢复、单端不恢复、双端恢复、双端不恢复四种双端式保护，两端的保护倒换需要走协议来进行协调，利用的是段开销的K1、K2字节，以便发送请求、回馈请求确认、执行倒换动作协议K字节在备用通道传送Page15LMSP—PTN产品规格保护组个数PTN3900/190012个，PTN9506个、PTN9102个保护类型1+1单端、1+1双端、1:1双端恢复模式1+1恢复、1+1非恢复、1:1恢复协议类型新协议、重构协议倒换条件LOS、LOF、OOF、MSAIS、SF、SD(可配)外部倒换清除、锁定保护通道、解锁保护通道、强制倒换、人工倒换、练习倒换优先级关系：清除〉锁定〉强制〉手工倒换到工作/保护〉练习倒换倒换事件上报发生倒换时自动上报倒换事件支持的单板网络侧：CD1、POD41;用户侧：AD1Page16保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage17LAG保护—概述

定义：LAG：LinkAggregation链路聚合，将多个以太口聚合起来组成一个逻辑上的端口；LACP：LinkAggregationControlProtocol链路聚合控制协议，该协议用于动态控制物理端口是否加入到聚合组中；

保护对象：以太网端口(10GE/GE/FE)；性能指标：可以达到秒级的保护；标准：IEEE802.3ad；Page18LAG保护应用场景ETFC板(FE)ETFC板(FE)EFG2板(GE)EFG2板(GE)采用LAG对ETH的端口实现保护；Page19LAG保护—应用场景(负载分担)负载分担：业务均匀分布在LAG组内的所有成员上传送；每个LAG组最多支持16个成员；这个模式无法对Qos提供很好的保证，因此在PTN产品中，该模式只能应用在用户侧，不能应用在网络侧；Page20LAG保护—应用场景(非负载分担)非负载分担：正常情况下，业务只在工作端口上传送，保护端口上不传业务；每个LAG组只能配两个成员，形成1:1保护方式；该模式可以应用在用户侧和网络侧；该模式可以保证用户的Qos特性；Page21LAG—PTN产品规格保护组个数190024组、3900128组、950/91016组成员个数负载分担模式时16个成员、非负载分担时2个成员保护类型负载分担、非负载分担LACP协议可以选择是否启动LACP倒换条件端口down、单板离线、单板上关键芯片故障事件上报成员状态或组的状态发生变化时自动上报倒换事件支持的单板以太业务板Page22保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage23MPLSAPS—概述

定义：APS：AutomaticProtectionSwitching保护对象：业务通道(MPLSTunnel)；原理：通过OAM报文来检测业务通道的好坏；两个站点间通过APS报文进行交互，完成倒换；标准：ITU-TG.8031性能指标：倒换时业务中断小于50ms；Page24MPLSAPS应用场景BTVSRSRMetroPacketTransportNetworkBTVInternetAGAGNetworkManagementsystemWorkingProtection通过配置两条源宿站点相同，但路径不同的Tunnel来实现APS保护Page25APS保护倒换概念－1＋1源端双发宿端选收WorkPathProtectionPath1＋1就是指工作和保护通道同时走业务，由宿端根据通道状态及外部命令进行选收NodeANodeZPage26APS保护倒换概念－1:1源端选发宿端选收WorkPathProtectionPath1:1虽然也是工作和保护通道一一对应，相互保护，但业务并不是同时在两条通道上走的1:1保护是1:N的一个特例，所谓1:N，就是指一个保护通道保护N条工作通道NodeANodeZPage27APS保护倒换概念－单向倒换源端选发宿端选收宿端选收源端选发WorkPathProtectionPath单向倒换是指当一个方向的通道SF后，只倒换受影响的方向，另一个方向保持不变，继续从原通道选收业务WorkPathProtectionPathNodeANodeZPage28APS保护倒换概念－双向倒换源端选发宿端选收宿端选收源端选发WorkPathProtectionPath双向倒换是指当一个方向的通道SF后，两个方向均进行倒换，即要么都走工作通道，要么都走保护通道WorkPathProtectionPathNodeANodeZPage29APS协议－1:1双向恢复倒换的APS报文源端选发宿端选收宿端选收源端选发WorkPathProtectionPathWorkPathProtectionPathNodeANodeZNodeZ检测主用通道出现故障后，立刻倒换并发送倒换请求；NodeA收到倒换请求后，倒换至备用通道，并发送确认消息，完成倒换操作；NodeZ检测到主用通道恢复后，发送倒换请求给NodeA，并倒换至主用通道；NodeA收到倒换恢复请求后，倒换至主用通道，并发送确认消息，完成恢复操作Page30MPLSAPS—PTN产品规格保护组个数1900128组、3900512组、950128组、910128组保护类型1+1单端、1+1双端、1:1双端恢复模式恢复式、非恢复式倒换条件MPLSOAM检测到故障外部倒换锁定、强制倒换、人工倒换、练习倒换和清除优先级关系：清除〉锁定〉强制倒换〉人工倒换〉练习倒换倒换事件上报发生倒换时自动上报倒换事件支持的单板网络侧所有单板都支持Page31保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage32ATMIMA保护IMA可以实现以下功能：提高带宽利用率：通过IMA可以把多个低速率的链路复用成一个逻辑的较高速率的链路动态调整带宽：成功创建IMA组后，可以动态增删IMA组的绑定链路增加可用性：IMA组支持链路失败处理和自动链路恢复，可以自动剔除时延过大的链路Page33保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage34MLPPP保护ML-PPP功能的应用，给网络带来如下好处：增加带宽负荷分担、备份利用分片降低时延当在Ingress节点上配置ML-PPP时应注意：ML-PPP链路不能承载以太网专网业务Page35保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage36

定义：APS：AutomaticProtectionSwitching保护对象：业务通道(工作PW)；原理：通过PWOAM报文来检测业务通道的好坏；两个站点间通过APS报文进行交互，完成倒换；标准：PWAPS符合ITU-TG.8031性能指标：倒换时业务中断小于50ms；PWAPS—概述Page37WorkingProtection通过配置两条源宿站点相同，但路径不同的PW来实现PWAPS保护PE2BTS/NodeBPE1RNCE1/FEPW1PW2同源同宿场景PWAPS应用场景1Page38PWAPS应用场景2PE2PE3BTS/NodeBPE1RNCE1/FEPW1PW2WP1112DNI-PW双归场景WorkingProtection

该场景即双归场景：PE1设备配置PWAPS;PE2和PE3设备配置MCPWAPS，两条PW的路径不相同Page39源端选发宿端选收WorkPathProtectionPath1:1虽然也是工作和保护通道一一对应，相互保护，但业务并不是同时在两条通道上走的，1:1保护是1:N的一个特例，所谓1:N，就是指一个保护通道保护N条工作通道NodeANodeZPWAPS倒换原理－1:1Page40源端选发宿端选收宿端选收源端选发WorkPathProtectionPath双向倒换是指当一个方向的通道SF后，两个方向均进行倒换，即要么都走工作通道，要么都走保护通道WorkPathProtectionPathNodeANodeZPWAPS倒换原理－双向倒换Page41源端选发宿端选收宿端选收源端选发WorkPathProtectionPathWorkPathProtectionPathNodeANodeZNodeZ检测主用通道出现故障后，立刻倒换并发送倒换请求；NodeA收到倒换请求后，倒换至备用通道，并发送确认消息，完成倒换操作；NodeZ检测到主用通道恢复后，发送倒换请求给NodeA，并倒换至主用通道；NodeA收到倒换恢复请求后，倒换至主用通道，并发送确认消息，完成恢复操作PWAPS倒换原理－1:1双向恢复倒换Page42保护组个数1KAPS保护类型1:1双端恢复模式恢复式、非恢复式倒换条件PWOAM检测到故障外部倒换锁定、强制倒换、人工倒换、练习倒换和清除优先级关系：清除〉锁定〉强制倒换〉人工倒换〉练习倒换倒换事件上报发生倒换时自动上报倒换事件支持的单板MP1单板不支持，其他都支持PWAPS—PTN框式产品规格Page43保护组个数1KAPS保护类型1:1双端恢复模式恢复式、非恢复式倒换条件PWOAM检测到故障外部倒换锁定、强制倒换、人工倒换、练习倒换和清除优先级关系：清除〉锁定〉强制倒换〉人工倒换〉练习倒换倒换事件上报发生倒换时自动上报倒换事件支持的单板TN81EG16、TN82EG16、TN81EX2单板支持MCPWAPS—PTN框式产品规格Page44保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage45双归保护概述PTNBTS/NodeBBTS/NodeBPOC1工作路径保护路径STM-1/GEATM/CES仿真业务L2VPNETH专线专网业务两个PE设备（双归节点）通过各自的AC（AttachmentCircuit）链路连接到同一个CE设备上，实现承载网络两端PE节点接入业务的保护，称为双归保护3900/1900设备可以实现当双归节点、双归节点AC侧链路或网络侧业务PW发生故障时，对CESATM/仿真业务、以太专线业务、以太专网业务的双归保护如上图：PE3和PE4形成了双归保护点，它们相互保护PTN设备通过各种跨设备保护、MAC地址回收技术相互配合实现对各类业务的双归保护PE1PE2PE3PE4Page46各类业务的双归保护方案－ATM/CES仿真业务保护的业务：ATM/CES仿真业务网络侧保护方案：1：1MC-PWAPS用户侧保护方案：1：1MC-LMSP保护点：双归节点，双归节点AC侧链路，业务PWPage47各类业务的双归保护方案－以太专线业务保护的业务：以太专线业务网络侧保护方案：1：1MC-PWAPS用户侧保护方案：1：1MC-LAG保护点：双归节点，双归节点AC侧链路，业务PWPage48双归保护原理－MCPWAPSMC-PWAPS由PE3设备上的PWAPS保护组、PE1与PE2上的MC-PWAPS保护组组成MC-PWAPS通过PWOAM来检测工作PW与保护PW的状态，MC-PWAPS的DNI-PW（DualNodeInterconnectionPW）用于承载业务报文MC-PWAPS通过DNI-PW实现跨设备状态通信，使PE1与PE2两端的倒换动作协调一致Page49双归保护原理－MCLAGMC-LAG由以下三部分组成：PE1与PE2设备上的设备内LAG（LAG1与LAG2）、PE1与PE2之间的MC-LAG、BSC/RNC上的LAG（LAG3）MC-LAG可将多个设备上的以太链路聚合在一起形成链路聚合组，提高可用带宽；且当某条链路或某个设备失效时，MC-LAG自动将数据流切换到MC-LAG的其它可用链路上，从而增加链路可靠性PE1与PE2通过MC-LAG的跨设备同步通信，周期性地互相通告双归节点PE1和PE2上设备内LAG的状态，同时针对故障情况协商两边的动作,此外，当AC侧链路工作状态发生变化时，PE1和PE2都会向网络侧的保护协议通告Page50双归保护原理－MCLMSPMC-LMSP保护由以下两部分组成：PE1与PE2之间的MC-LMSP与BSC/RNC上的LMSPPE1与PE2跨设备LMSP，即MC-LMSP，能够实现多设备间的复用段保护，即线性复用段的工作通道和保护通道不在同一设备上通过MC-LMSP的跨设备同步通信，周期性地互相通告双归节点PE1和PE2上各自LMSP链路的工作状态，同时针对不同的故障情况协商两边的动作；此外，当AC侧链路发生状态变化时，PE1和PE2都会向网络侧的保护协议通告Page51双归倒换过程－工作节点发生故障(1:1MC-PWAPS&1:1MC-LMSP)工作节点PE1发生故障，PE3、PE2、BSC/RNC三者完成以下动作实现业务的保护倒换：1、PE3通过PWOAM检测到工作PW故障，PE3与PE2交互APS协议，执行PWAPS倒换，业务倒换到保护PW上2、BSC/RNC检测到工作AC链路发生故障，BSC/RNC与PE2交互LMSP协议，执行LMSP倒换，业务倒换到AC侧保护链路上3、PE2上三点桥接保护组的业务PW与AC侧链路建立双向桥接Page52双归倒换过程－AC侧链路发生故障(1:1MC-PWAPS&1:1MC-LMSP)双归节点PE1的AC侧工作链路发生故障，这种故障分为三种情况，每种情况下的倒换过程为：A、AC侧工作链路双向故障，PE1与BSC/RNC都检测到故障；AC侧工作链路的PE1->BSC/RNC方向故障，BSC/RNC检测到故障这两种情况下，PE1、PE2、BSC/RNC三者完成以下动作实现业务的保护倒换：1、BSC/RNC与PE2交互LMSP协议，执行LMSP倒换，业务倒换到AC侧保护链路上2、PE2上三点桥接保护组的AC侧链路与DNI-PW建立双向桥接3、PE2通过跨设备同步通信将倒换状态通知PE1，PE1上三点桥接保护组的业务PW与DNI-PW建立双向桥接B、AC工作侧链路的BSC/RNC->PE1方向故障，PE1检测到故障，PE1通过跨设备同步通信通知PE2，之后的倒换过程与上述两种故障情况相同Page53双归倒换过程－工作PW发生故障(1:1MC-PWAPS&1:1MC-LMSP)网络侧工作PW发生故障，这种故障分为三种情况，每种情况下的倒换过程为：A、工作PW双向故障，PE3与PE1通过PWOAM检测到故障；工作PW的PE1->PE3方向故障，PE3通过PWOAM检测到故障这两种情况下，PE1、PE2、PE3三者完成以下动作实现业务的保护倒换：1、PE3与PE2交互APS协议，执行PWAPS倒换，业务倒换到保护PW上2、PE2上三点桥接保护组的业务PW与DNI-PW建立双向桥接3、PE2通过DNI-PW将倒换状态通知PE1，PE1上三点桥接保护组的AC侧链路与DNI-PW建立双向桥接B、工作PW的PE3->PE1方向故障，PE1通过PWOAM检测到故障，PE1通过DNI-PW通知PE2，之后的倒换过程与上述两种故障情况相同Page54双归倒换过程－工作节点发生故障(1:1MC-PWAPS&1＋1MC-LMSP)网络侧，业务承载在MC-PWAPS的工作PW上；AC侧双归节点->BSC/RNC方向上，业务在AC侧工作链路、DNI-PW&AC侧保护链路上双发，在BSC/RNC上选收；在AC侧BSC/RNC->双归节点方向上，业务在AC侧的工作链路与保护链路上双发，在双归节点上选收双归节点PE1发生故障，PE3、PE2、BSC/RNC三者同时完成以下动作实现业务的保护倒换：1、PE3通过PWOAM检测到工作PW故障，PE3与PE2交互APS协议，执行PWAPS倒换，业务倒换到保护PW上2、PE2上三点桥接保护组的业务PW与AC侧链路建立双向桥接，同时与DNI-PW建立发方向桥接3、BSC/RNC检测到工作AC链路发生故障，BSC/RNC与PE2交互LMSP协议，执行LMSP倒换，BSC/RNC与PE2都倒换到从AC侧保护链路上选收业务Page55双归倒换过程－AC侧链路发生故障(1:1MC-PWAPS&1＋1MC-LMSP(双端))AC侧工作链路双向故障，PE1与BSC/RNC都检测到故障；AC侧工作链路的PE1->BSC/RNC方向故障，BSC/RNC检测到故障。这两种情况下，PE1、PE2、BSC/RNC三者完成以下动作实现业务的保护倒换：1、BSC/RNC与PE2交互LMSP协议，执行LMSP倒换，BSC/RNC与PE2都倒换到从AC侧保护链路上选收业务。2、PE2上三点桥接保护组的AC侧链路与DNI-PW建立发方向桥接。3、PE2通过跨设备同步通信将倒换状态通知PE1，PE1上三点桥接保护组的业务PW与DNI-PW建立双向桥接，业务PW与AC侧链路建立发方向桥接。AC工作侧链路的BSC/RNC->PE1方向故障，PE1检测到故障。这时PE1通过跨设备同步通信通知PE2，之后的倒换过程与上述两种故障情况相同。Page56双归倒换过程－AC侧链路发生故障(1:1MC-PWAPS&1＋1MC-LMSP(单端))如果MC-LMSP配置为单端倒换，双归节点与BSC/RNC不交互LMSP协议，两者各自根据检测到的故障情况执行倒换动作除此之外，每种情况下的倒换过程与MC-LMSP配置为双端倒换时类似Page57双归倒换过程－工作PW发生故障(1:1MC-PWAPS&1＋1MC-LMSP)网络侧工作PW发生故障，这种故障分为三种情况，每种情况下的倒换过程为：工作PW双向故障，工作PW的PE1->PE3方向故障，PE3通过PWOAM检测到故障;这两种情况下，PE1、PE2、PE3三者完成以下动作实现业务的保护倒换：1、PE3与PE2交互APS协议，执行PWAPS倒换，业务倒换到保护PW上2、PE2上三点桥接保护组的业务PW与DNI-PW建立双向桥接，业务PW与AC侧链路建立发方向桥接3、PE2通过DNI-PW将倒换状态通知PE1，PE1上三点桥接保护组的AC侧链路与DNI-PW建立双向桥接PW的PE3->PE1方向故障，PE1通过PWOAM检测到故障，PE1通过DNI-PW通知PE2，之后的倒换过程与上述两种故障情况相同Page58保护特性分类设备级保护网络级保护LMSP保护LAG保护MPLSAPSIMA保护ML-PPP保护PWAPS双归保护OffLoadAPSPage59OffloadAPS—概述Offload解决方案中，低优先级的业务通过WMS（WholesaleManagedService）网络的低成本Tunnel承载，需要通过Backhaul网络中高成本的Tunnel或其他Tunnel进行保护，以提高低优先级业务的可靠性Offload保护组中的工作Tunnel是IP/GRETunnel，保护Tunnel可以是MPLSTunnel或者IP/GRETunnel当工作Tunnel和保护Tunnel都为MPLSTunnel时，PTN设备采用MPLSAPS保护方案进行保护；OffLoadAPS的倒换状态机和MP