在设备保护上的应用
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在设备保护上的应用
Glimmerglass智能光交换机在设备保护上的应用
在通信行业设备运行有效性的金牌标准为5个9,或者说是99.999%。意思就是每年故障时间几乎没有。在现今的网络,达到这个标准变得越来越难。现今大多数设备故障和软件相关。伴随着快速迁移到IP,通信设备的软件内容只会增加,这同时会带来故障的增加。
此外,随着不断增加的线速,故障的影响,不管时间长短,变得越来越严峻。这将导致光交换机使用量的增长,它可以最小的代价让设备故障中断快速恢复。本文描述用光交换机进行设备保护的三种不同等级。
光旁路交换
从一个设备故障中恢复最简单和最便宜的方法是在故障单元周围路由流量。虽然简单,但是这个方法不总是可行的。例如,简单的旁路一个有故障的波分复用应答机是不可能的。然而,如果另一选择是放弃所有流量,快速旁路故障单元,那可能是可取的。例如,如果一个深度包检测单元失败,最好是失去检查功能,而不是失去流量。
旁路可以在设备单元前的光路层用光分路器或者1x2交换机来实现以及2x1交换机之后实现。用这种方法,流量通常通过该单元切换,并在故障时重新定向到旁路的光纤。用光分器还是1x2交换机是由衡量分路器更高的光损耗还是管理1x2交换机增加的复杂性决定的。

                                                                       Bypass旁路图片
请注意,如果有大量的光纤提供流量到/从这个单元,那么它可能更需要用完全光学交叉连接而不是万千的分路器和小型交换机来实现光学旁路。除了易于管理,下面还会讨论光学交叉连接增加的操作便利。
1:1保护
如果光学旁路不广泛,或可取的,那么全部设备冗余可以实现。类似于传统的同步光纤保护,这需要每一个工作单元都有一个热备份单元。如果工作单元出故障,流量会切换到热备份单元。注意除了切换流量到热备份单元,OSS级任务可能需要执行配置热备份来处理流量。
1:1保护能在光路层和以光路旁路相同方式实现。不同点仅在旁路路径现在包括热备份单元。

                                                                           1:1保护
N:M保护
一个对于1:1保护主要抱怨是每个工作单元需要一个热备份维护的花费。N:M保护通过共享几个工作单元间的热备份而减少了设备的花费。例如,一个热备份单元可以用于备份4个工作单元。或者,如果多个故障时一个问题,一个小的热备份池能够用于备份一个大的工作单元池。注意,在1:1保护情况下,除了切换流量到热备份单元,OSS级任务可能需要执行配置热备份来处理流量。
实现N:M保护比旁路或者1:1保护更难,因为每个热备份必须能够接收任意N个工作单元的流量。同样的,每个热备份的流量必须能够代替任意故障工作单元的流量。两种实现方案是可能的。
第一种方案,每个工作单元的流量分路到工作单元和M个保护单元。这可以用1:(M+1)光分路器或者1x(M+1)光交换机实现。一个额外的Nx1交换机被要求选择流向每个保护单元的流量。

                                                         带分路器的N:M保护和1x交换机
但是,大的分路器有高损耗。第二种方案用完全交叉连接。如下图所示,一个Nx(N+M)交叉连接用于直连N路输入流量路径到工作和保护单元,相应的,一个(N+M)xN交叉连接用于选择N路输出流量路径。

                                                                    基于N:M的交叉连接
故障检测
在今天的网络中,设备保护的另一方面变得更为复杂,就是何时需要产生保护切换的决定。相对于光纤保护,仅仅是由于光阈值损耗而切换是不充分的。设备故障不一定导致故障设备关闭它的激光器。因此,除了光损耗,对于从故障设备的告警和漏洞以及从设备主动侦测做出响应故障而做出反应的设备保护系统是必须的。或者,OSS高层可以检测故障并且管理光交换机进行切换。
光交叉连接更多优点
设备保护能够由无源光分器和小的1x2和2x1交换机来实现,对于一个完全光交叉连接来说,有更多的优点,而不仅仅是保护作用。
首先,无阻塞交叉连接很灵活,可以选择不同的保护等级用于不同的流量,可以快速远程改变那些需要改变的分配任务。例如,网络运营商可以管理某一光路旁路出故障的单元,同时,更高的优先等级,光路能够指向更小的热备份。
其次,有一个完整的交叉连接有利于预故障监测和故障后问题诊断。一旦发生保护切换,回路能够通过交叉连接快速实现以帮助隔离问题。此外,交叉连接额外的端口可以用于测试设备切换到需要监控流量或者协助诊断故障单元。

                                                                       增强测试
总结
网络设备正变得越来越复杂,软件越来越密集。光交换机的使用,从简单的1x2到大型交叉连接,提供需要在成本远远低于任何电子开关替代设备故障快速恢复的灵活性。
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