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14-网络管理和监控配置指导

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05-时钟同步配置

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05-时钟同步配置


1 时钟监控

1.1  时钟监控简介

时钟监控用来为设备的所有业务接口板提供网络时钟同步。保证设备的所有业务接口都处于时钟同步状态。同时为网络设备的所有业务接口板提供高精度、高可靠性的时钟信号。

1.1.1  时钟监控支持的功能

时钟监控支持如下功能:

·     为网络设备的所有业务接口板提供高精度、高可靠性的时钟信号。

·     实时监测接口板的时钟状态。

·     从时钟源选择参考时钟,并发布时钟信号到各网络设备的所有业务接口板。

·     提供软件锁相环功能,保持输入和输出时钟信号的频率和相位的确定关系。

1.1.2  时钟源的分类

根据时钟信号的来源不同,可以将时钟源分为以下四类:

·     BITS(Building Integrated Timing Supply System,通信楼综合定时供给系统)时钟源:时钟信号由专门的BITS时钟设备产生。BITS时钟信号通过主控板上的专用接口(即BITS接口)收发。

·     线路时钟源:时钟信号由上一级设备提供,通过指定的WAN接口输入。对应接口称为LPU Port(Line Processing Unit Port,线路处理单元端口),即线路时钟源的输入端口。线路时钟源精度比BITS时钟源低。

·     PTP协议时钟源:通过PTP协议获取时钟信号。PTP协议时钟源精度比BITS时钟源低。

·     本地时钟源:时钟信号为本设备时钟扣板内部晶体震荡器产生的38.88 MHz信号。通常本地时钟源精度最低。

1.1.3  参考源SSM级别与优先级

参考源即作为参考的时钟源,参考源的级别由参考源的SSM(Synchronization Status Message,同步状态信息)级别和参考源的优先级共同确定,用于在自动模式下时钟源的选择。

1. 参考源的SSM级别

SSM级别用于在同步定时传递链路中直接反映同步定时信号的等级。参考源的SSM级别按照其同步质量由高到低依次为:

·     PRC(Primary Reference Clock,基准参考时钟):G.811时钟信号。

·     SSU-A(primary level SSU,转接局时钟):G.812转接节点时钟信号。

·     SSU-B(second level SSU,本地局时钟):G.812本地节点时钟信号。

·     SEC(SDH Equipment Clock,设备时钟):SDH设备时钟源信号。

·     DNU(Do Not Use for synchronization,不应用作同步):该信号不可用作同步。

·     Unknown:同步质量未知。

2. 参考源的优先级

用户可以给高精度、高可靠性的参考源配置较高的优先级,以便选择时钟源时优先被选中。参考源的优先级取值越小,优先级越高。例如,优先级取值为1的参考源比优先级取值为3的参考源会被优先选中。

1.1.4  时钟监控的工作模式

时钟监控的工作模式,即时钟监控选择时钟源的模式,包括自动模式和手动模式。

1. 自动模式

自动模式下的时钟源由系统自动选择。选择原则为按照参考源的SSM级别->优先级->编号顺序的优先次序,选择优先次序最高的参考源作为时钟源:

(1)     首先按参考源的SSM级别选择时钟源,SSM级别最高的参考源优先被选中。

(2)     如果参考源的SSM级别不参与控制,或者SSM级别相同,则按照参考源的优先级进行选择,优先级值最小的参考源优先被选中。

(3)     如果参考源的优先级相同,则按照参考源的槽位号/子槽位号/端口号顺序进行选择,编号最小的参考源优先被选中。

如果当前时钟源丢失或不可用,则系统自动按照上述原则选择当前最优的参考源作为切换时钟源。当原时钟源恢复时,系统自动切换回原时钟源。

以下参考源在自动模式下不参与时钟源选择:

·     信号丢失的参考源为不可用时钟源,不参与时钟源选择。

·     SSM级别为DNU的参考源为不可用时钟源,不参与时钟源选择。

·     优先级为255的参考源为未配置优先级的时钟源,不参与时钟源选择。

2. 手动模式

手动模式下的时钟源由用户手工配置。时钟监控不主动切换时钟源,只跟踪用户配置的参考源。如果参考源丢失,时钟监控转入保持状态。

1.1.5  端口的时钟工作模式

根据端口时钟的来源,设备的端口支持两种时钟模式:

·     主时钟模式(Master模式):提供时钟信号,并向线路输出时钟信号。这个时钟信号来源包括BITS时钟源、线路时钟源以及本地时钟源。在主时钟模式下,当时钟监控的工作模式为自动模式,则采用从优先次序最高的时钟源提取的时钟信号;当时钟监控的工作模式为手动模式,则强制采用从手动指定的时钟源提取的时钟信号,如果手动指定的时钟源无效,则采用本地时钟信号。

·     从时钟模式(Slave模式):获取线路时钟源提供的时钟信号。此时必须把设备的时钟参考源指定为线路时钟源,系统才会从该线路时钟源的输入端口接收的信息提取时钟信号。

提示

当与上游的SONET/SDH设备相连时,由于上游设备中传送的SONET/SDH网络的时钟精度比设备内部本地时钟源的精度高,推荐配置设备中与上游SONET/SDH设备相连的端口工作在从时钟模式,保证能从SONET/SDH网络中提取正确的时钟信号。

 

1.2  时钟监控配置任务简介

时钟监控配置任务如下:

(1)     配置时钟监控的工作模式

开启自动时钟源选举或手工指定时钟源。

(2)     (可选)配置BITS时钟源

a.     配置承载BITS时钟源SSM级别信息的时隙比特位

b.     配置BITS时钟源频率

(3)     (可选)配置线路时钟源的输入端口

(4)     (可选)配置自动模式下时钟源选举的参数

¡     配置参考源的SSM级别获取方式

¡     手工配置参考源的SSM级别

¡     配置SSM级别是否参与控制时钟源选举

¡     配置参考源的优先级

1.3  配置时钟监控的工作模式

1. 配置限制和指导

若配置手动模式下的时钟源为线路时钟源,指定的输入端口必须同时为network-clock lpuport命令指定的线路时钟源输入端口,配置才能生效。

当时钟监控的工作模式配置为手动模式时,配置的参考源的SSM参数和优先级无效。

2. 配置步骤

(1)     确认参考源的状态。

display network-clock source

在手动模式指定时钟源时,请先使用本命令查看参考源的状态,只有状态为Normal的参考源才能配置为生效时钟源。

(2)     进入系统视图。

system-view

(3)     配置时钟监控的工作模式。

(独立运行模式)

network-clock work-mode { auto | manual source { bits0 | bits1 | lpuport interface-type interface-number } }

(IRF模式)

network-clock chassis chassis-number work-mode { auto | manual source { bits0 | bits1 } }

network-clock work-mode manual source lpuport interface-type interface-number

缺省情况下,时钟监控的工作模式为自动模式。

(4)     (可选)查看时钟监控的工作状态。

display network-clock status

配置时钟监控的工作模式后设备响应需要一定时间,可通过本命令和日志信息查看配置是否生效。

1.4  配置BITS时钟源

1.4.1  配置承载BITS时钟源SSM级别信息的时隙比特位

1. 功能简介

传输BITS时钟源时,可以通过本配置选择sa4、sa5、sa6、sa7或sa8比特承载该时钟源的SSM级别信息。

2. 配置限制和指导

建议本配置在网络中各设备上保持一致。

3. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     配置承载BITS时钟源SSM级别信息的时隙比特位。

(独立运行模式)

network-clock source { bits0 | bits1 } sa-bit { sa4 | sa5 | sa6 | sa7 | sa8 }

(IRF模式)

network-clock chassis chassis-number source { bits0 | bits1 } sa-bit { sa4 | sa5 | sa6 | sa7 | sa8 }

缺省情况下,承载BITS时钟源SSM级别信息的时隙比特位为sa4。

1.4.2  配置BITS时钟源频率

1. 功能简介

通过本配置可以设定BITS时钟源的频率为2 Mbps或2 MHz。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     配置传输BITS时钟源频率。

(独立运行模式)

network-clock source { bits0 | bits1 } frequency { bps-2m | hz-2m }

(IRF模式)

network-clock chassis chassis-number source { bits0 | bits1 } frequency { bps-2m | hz-2m }

缺省情况下,BITS时钟频率的格式为bps-2m

1.5  配置线路时钟源的输入端口

1. 配置限制和指导

如果想获取端口上接收的时钟信号并用于时钟同步,那么必须将端口设置为从时钟模式,并将该端口指定为线路时钟源的输入端口。线路时钟源的输入端口只能是物理主接口。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入接口视图。

interface interface-type interface-number

(3)     配置端口的时钟模式为从时钟模式。

clock slave

缺省情况下,端口的时钟模式为从时钟模式。

(4)     退回系统视图。

quit

(5)     配置线路时钟源的输入端口。

network-clock lpuport interface-type interface-number

缺省情况下,未配置线路时钟源输入端口。

1.6  配置自动模式下时钟源选举的参数

1.6.1  配置参考源的SSM级别获取方式

1. SSM级别获取方式介绍

参考源的SSM级别的获取方式有两种:

·     从接口板输入的时钟信号中提取SSM级别,并上报给主控板,主控板使用提取的SSM级别。

·     用户手工配置SSM级别。请参见“1.6.2  手工配置参考源的SSM级别”。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     配置从参考源接收的信号中提取SSM级别。

(独立运行模式)

network-clock source { bits0 | bits1 | lpuport interface-type interface-number | ptp } forcessm { off | on }

(IRF模式)

network-clock chassis chassis-number source { bits0 | bits1 | ptp } forcessm { off | on }

network-clock source lpuport interface-type interface-number forcessm { off | on }

缺省情况下,不从参考源接收的信号中提取SSM级别,使用用户手工配置的SSM级别。

off表示从参考源接收,on表示不从参考源接收。

1.6.2  手工配置参考源的SSM级别

1. 配置限制和指导

当配置了从参考源接收的信号中提取SSM级别时,用户配置的SSM级别无效。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     配置参考源的SSM级别。

(独立运行模式)

network-clock source { bits0 | bits1 | lpuport interface-type interface-number | ptp } ssm { dnu | prc | sec | ssua | ssub | unknown }

(IRF模式)

network-clock chassis chassis-number source { bits0 | bits1 | ptp } ssm { dnu | prc | sec | ssua | ssub | unknown }

network-clock source lpuport interface-type interface-number ssm { dnu | prc | sec | ssua | ssub | unknown }

缺省情况下,所有参考源的SSM级别均为unknown

SSM级别为DNU的参考源为不可用时钟源,此类参考源不参与自动模式下时钟源的切换。

(3)     (可选)查看时钟监控的参考源状态。

display network-clock source

配置参考源的SSM级别后设备响应需要一定时间,可通过本命令和日志信息查看配置是否生效。

1.6.3  配置SSM级别是否参与控制时钟源选举

1. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     配置SSM级别是否参与控制时钟源选举。

(独立运行模式)

network-clock ssmcontrol { off | on }

(IRF模式)

network-clock chassis chassis-number ssmcontrol { off | on }

缺省情况下,SSM级别不参与控制时钟源选举。

off表示不参与,on表示参与。

1.6.4  配置参考源的优先级

1. 功能简介

在自动模式下,系统会根据SSM级别及参考源的优先级选择时钟源,优先级高的参考源优先被选为时钟源。

2. 配置限制和指导

参考源的优先级数值越小优先级越高,优先级为255的参考源为未配置优先级的时钟源,不参与自动模式下时钟源的切换。

3. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     配置参考源的优先级。

(独立运行模式)

network-clock source { bits0 | bits1 | lpuport interface-type interface-number | ptp } priority priority

(IRF模式)

network-clock chassis chassis-number source { bits0 | bits1 | ptp } priority priority

network-clock souce lpuport interface-type interface-number priority priority

缺省情况下,参考源的优先级为255。

1.7  时钟监控显示和维护

在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后时钟监控的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-1 时钟监控显示和维护

操作

命令

查看时钟监控的自检结果(独立运行模式)

display network-clock self-test-result

查看时钟监控的自检结果(IRF模式)

display network-clock self-test-result [ chassis chassis-number ]

查看时钟监控的工作状态(独立运行模式)

display network-clock status

查看时钟监控的工作状态(IRF模式)

display network-clock status [ chassis chassis-number ]

查看时钟监控的参考源状态(独立运行模式)

display network-clock source

查看时钟监控的参考源状态(IRF模式)

display network-clock source [ chassis chassis-number ]

查看时钟监控的版本信息(独立运行模式)

display network-clock version

查看时钟监控的版本信息(IRF模式)

display network-clock version [ chassis chassis-number ]

重置设备的时钟状态(独立运行模式)

reset network-clock

重置设备的时钟状态(IRF模式)

reset network-clock [ chassis chassis-number ]

 

1.8  时钟监控典型配置举例

1.8.1  时钟监控基本组网配置举例

1. 组网需求

·     Device A与Device B通过POS接口相连接,Device A的主控板上需要支持时钟监控。

·     Device A的时钟信号由其外接的BITS时钟源提供。

·     Device B通过提取Device A传输过来的SDH线路时钟信号保持同Device A的时钟同步。

2. 组网图

图1-1 时钟监控配置组网图

 

3. 配置步骤

(1)     配置Device A(主时钟)

# 配置POS3/1/1接口为主时钟模式。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] interface pos 3/1/1

[DeviceA-Pos3/1/1] clock master

(2)     配置Device B(从时钟)

# 配置Device B的线路时钟源输入接口为POS3/1/1。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] network-clock lpuport pos 3/1/1

# 配置接口POS3/1/1的时钟工作模式为Slave。

[DeviceB] interface pos 3/1/1

[DeviceB-Pos3/1/1] clock slave

[DeviceB-Pos3/1/1] quit

# 使POS3/1/1提取的时钟源生效:配置时钟工作模式为手动模式,指定该时钟参考源为生效时钟源。

[DeviceB] network-clock work-mode manual source lpuport pos 3/1/1

[DeviceB] quit

4. 验证配置

# 查看Device B的时钟监控模块的工作状态。

<DeviceB> display network-clock status

Mode                : Manual

Reference          : pos 3/1/1

Traced reference  : pos 3/1/1

Lock mode          : Locked

SSM output level  : SSUB

SSM control enable: Off

可以看出,Device B的WAN接口板的时钟信号都是通过POS3/1/1的线路时钟源提取出来的,该时钟信号的频率与Device A的时钟信号频率保持一致。这样保持了Device B的各业务接口板都有一样的高精度、高可靠性的同步SDH线路接口时钟信号。


2 同步以太网

2.1  同步以太网简介

同步以太网通过在以太网的物理层进行高质量时钟频率同步,提供与SONET/SDH网络同样的时钟精度。由于频率信号是在物理层传输的,同步以太网的时钟同步不受高层协议的影响,也不会受到数据网络拥塞、丢包、时延等的影响。

2.1.1  同步以太网的时钟质量等级

同步以太网通过QL(Quality Level,质量等级)来表示时钟质量等级。QL又分为接口QL和系统QL,接口QL反映了接口对应的时钟源的QL,而系统QL则为最优时钟源的QL。当同时存在多个时钟源时,系统选择QL最高的时钟源作为最优时钟源。QL按其质量由高到低的顺序排列如下:

·     PRC(Primary Reference Clock,基准参考时钟):G.811时钟信号。

·     SSU-A(primary level SSU,转接局时钟):G.812转接节点时钟信号。

·     SSU-B(second level SSU,本地局时钟):G.812本地节点时钟信号。

·     SEC(SDH Equipment Clock,设备时钟):SDH设备时钟源信号。

·     DNU(Do Not Use for synchronization,不应用作同步):该信号不可用作同步。

·     UNK:同步质量未知。

同步以太网通过交互ESMC报文传递时钟的QL。ESMC报文的发送有两种方式:

·     心跳发送:每秒发送一次ESMC信息报文。

·     事件发送:当本设备的系统时钟发生变化时,立即发送ESMC事件报文,其中携带本设备最新的系统时钟QL。

2.1.2  系统时钟源的选择

系统时钟源选择算法为:

·     根据QL从高到低的顺序,选出最优时钟源。

·     若接口的QL和内置或外接时钟源的QL相同,则按照如下优先顺序确定最优时钟源:外接时钟源->接口对应时钟源->内置时钟源。

·     若多个接口的QL相同且比其他QL高,则选择编号最小接口的QL对应的时钟源作为最优时钟源。

当接口QL变化时,系统时钟源选择算法将进行时钟源重选,确定最新的系统QL。

2.1.3  系统QL的发布与接口QL的更新

1. 系统QL的发布

系统按照如下规则发布最新的系统QL:

·     若最优时钟源的QL不是某接口的QL,则所有接口作为非时钟源接口,向外发布系统QL。

·     若最优时钟源的QL为某接口的QL,则该接口作为时钟源接口,其他接口作为非时钟源接口。所有非时钟源接口向外发布的QL为系统QL,时钟源接口向外发布的QL为DNU,以防止时钟环路。

2. 接口QL的更新

接口默认的QL为DNU,此时该接口不能作为线路时钟源的输入端口。当接口收到ESMC报文时,更新本接口的QL。如果5秒内没有收到ESMC报文,接口上的QL恢复为DNU。

2.1.4  协议规范

与同步以太网相关的协议规范有:

·     ITU-T G.781:Synchronization layer functions

·     ITU-T G.813:Timing characteristics of SDH equipment slave clocks(SEC)

·     ITU-T G.823:The control of jitter and wander within digital networks which are based on the 2048 kbit/s hierarchy

·     ITU-T G.8261:Timing and synchronization aspects in packet networks

·     ITU-T G.8262:Timing characteristics of a synchronous Ethernet equipment slave clock (EEC)

·     ITU-T G.8264/Y.1364:Distribution of timing information through packet networks

2.2  配置限制和指导

仅下列接口支持同步以太网功能:

·     CEPC-XP48RX单板上的接口

·     CEPC-XP24LX单板上工作在LAN模式的接口

·     MIC-CP1L子卡、NIC-CC1L子卡和NIC-CC2L子卡上的接口

·     MIC-XP4L1子卡、MIC-XP5L子卡、MIC-XP5L1子卡和MIC-XP20L子卡上工作在LAN模式的接口。有关以太网接口LAN/WAN模式切换的相关介绍,请参见“接口管理配置指导”中的“以太网接口”。

设备必须基于SR05SRP1L3或SR05SRP1P3主控板运行时同步以太网功能才能正常工作。

IRF环境下,设备不支持同步以太网功能。有关IRF的相关介绍,请参见“虚拟化技术配置指导”中的“IRF”。

2.3  接口上配置同步以太网

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入二层以太网接口视图/三层以太网接口视图。

interface interface-type interface-number

(3)     配置当前接口的工作模式为同步模式。

synchronous mode

缺省情况下,接口的工作模式为非同步模式。

只有当接口的工作模式为同步模式时,该接口才有可能作为本设备的线路时钟源参与时钟源选择。

(4)     使能当前接口的ESMC功能。

esmc enable

缺省情况下,接口上ESMC功能处于关闭状态。

2.4  同步以太网显示和维护

完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后同步以太网的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表2-1 同步以太网显示和维护

操作

命令

显示接口上的ESMC信息

display esmc [ interface interface-type interface-number ]

 

2.5  同步以太网典型配置举例

2.5.1  同步以太网基本组网配置举例

1. 组网需求

·     在图2-1所示的组网中,Device A和Device B都支持同步以太网功能。

·     配置Device A上的Ten-GigabitEthernet3/1/1和Device B上的Ten-GigabitEthernet3/1/1工作在同步模式,并使能ESMC功能,从而可以通过ESMC报文交互QL。

2. 组网图

图2-1 同步以太网典型组网图

 

3. 配置步骤

(1)     配置Device A

# 配置接口Ten-GigabitEthernet3/1/1为同步模式,并使能ESMC功能。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] interface ten-gigabitethernet 3/1/1

[DeviceA-Ten-GigabitEthernet3/1/1] synchronous mode

[DeviceA-Ten-GigabitEthernet3/1/1] esmc enable

[DeviceA-Ten-GigabitEthernet3/1/1] quit

(2)     配置Device B

# 配置接口Ten-GigabitEthernet3/1/1为同步模式,并使能ESMC功能。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] interface ten-gigabitethernet 3/1/1

[DeviceB-Ten-GigabitEthernet3/1/1] synchronous mode

[DeviceB-Ten-GigabitEthernet3/1/1] esmc enable

[DeviceB-Ten-GigabitEthernet3/1/1] quit

4. 验证配置

当Device A和Device B分别接入时钟源时,查看同步以太网的配置和运行信息。

# 显示Device A的ESMC信息。

[DeviceA] display esmc

Interface   : Ten-GigabitEthernet3/1/1

Mode        : Synchronous

ESMC status : Enable

Port status : Up

Duplex mode : Full

QL received : QL-SEC

QL sent     : QL-PRC

ESMC information packets received : 2195

ESMC information packets sent     : 6034

ESMC event packets received       : 1

ESMC event packets sent           : 1

ESMC information rate             : 1 packets/sec

ESMC expiration                   : 5 seconds

# 显示Device B的ESMC信息。

[DeviceB] display esmc

Interface   : Ten-GigabitEthernet3/1/1

Mode        : Synchronous

ESMC status : Enable

Port status : Up

Duplex mode : Full

QL received : QL-PRC

QL sent     : QL-SEC

ESMC information packets received : 6034

ESMC information packets sent     : 2195

ESMC event packets received       : 1

ESMC event packets sent           : 1

ESMC information rate             : 1 packets/sec

ESMC expiration                   : 5 seconds

通过显示信息可以看出,Device A与Device B的当前ESMC状态均为已使能。其中,Device A的从接口Ten-GigabitEthernet3/1/1收到的QL为SEC,而本地时钟源的QL为PRC,PRC的级别高于SEC,说明Device A的系统QL更优。

当Device A和Device B完成时钟同步后,查看同步以太网的配置和运行信息。

# 显示Device A的ESMC信息。

[DeviceA] display esmc

Interface   : Ten-GigabitEthernet3/1/1

Mode        : Synchronous

ESMC status : Enable

Port status : Up

Duplex mode : Full

QL received : QL-DNU

QL sent     : QL-PRC

ESMC information packets received : 2573

ESMC information packets sent     : 6412

ESMC event packets received       : 1

ESMC event packets sent           : 1

ESMC information rate             : 1 packets/sec

ESMC expiration                   : 5 seconds

# 显示Device B的ESMC信息。

[DeviceB] display esmc

Interface   : Ten-GigabitEthernet3/1/1

Mode        : Synchronous

ESMC status : Enable

Port status : Up

Duplex mode : Full

QL received : QL-PRC

QL sent     : QL-DNU

ESMC information packets received : 6412

ESMC information packets sent     : 2573

ESMC event packets received       : 1

ESMC event packets sent           : 1

ESMC information rate             : 1 packets/sec

ESMC expiration                   : 5 seconds

通过显示信息可以看出,Device B的接口Ten-GigabitEthernet3/1/1发送的QL为DNU,说明此时Device B的接口Ten-GigabitEthernet3/1/1被选为时钟源接口。

 

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