IP城域网环路故障的处理浅析
冯利芳
（中国联通忻州分公司 034000）
作者简介
冯利芳: 北京邮电大学 学士 现工作于中国联通忻州分公司 设备维护中心
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摘 要
本文主要是通过典型的IP城域网出现环路后所出现的故障分析处理，列举案例，通过故障现象、故障处理、原因分析、经验总结几方面介绍，具体剖析组网结构、业务配置等，总结IP城域网中如何规避、减少环路产生，缩小影响范围，减少对业务的影响。
关键词：
城域网 环路 交换机 OLT
一、概述
IP城域网网络BAS以下基本是利用交换机做二层透传，用户通过OLT、小区用户PPPoE拨号的接入实现宽带、IPTV及语音业务，由于网络环路问题，导致网络中的其他用户上网速度变慢甚至不能上网，近期发生几起由于网络环路导致了互联网业务受到影响的故障，通过故障的具体剖析，规避网络环路，保障互联网业务的正常使用。
二、具体故障分析及处理
(一)、由于交换机多上行引发的MAC地址飘移影响业务
故障现象：iptv业务部分错误1302，无法正常使用IPTV业务，经联系维护人员摸排故障情况，仅为IPTV业务IPOE类型，故障范围较广，各城区及乡镇区域均有反映。
故障处理：根据反映故障情况，从城域网BAS侧向下逐层检查设备告警，经查汇聚交换机S8912有环路告警：
#show logging alarm
An alarm 22789 level 6 occurred at 11:50:34 01/26/2017 UTC sent by MEC 1 %MAC%
告警其中VLAN 为4060，正是IPTV业务IPOE类型使用内层VLAN,初步判定可能为此影响。
继续下查其接入端口。告警所显示端口为40G设备，经检查T40G设备为双上行，分别上行S8912及S8912E两台汇聚交换机，并且上行两端口均已配置透传VLAN 4060，均可学习至上行交换机的MAC 地址。
从上行交换机两端口均可学习到4060 MAC，将1个端口的4060 VLAN删除，检查汇聚交换机S8912有环路告警不再出现，同时反映IPTV业务已恢复，可以正常收看。
分析原因：40G双上行组播业务流从两方向进行拉流，应不影响业务使用，故障前业务运行一直正常。分析此业务配置不规范，可能某一用户原因或其它触发环路产生，影响业务使用。
经验教训：现IP城域网内接入层网络设备接入较多，接入交换机上行汇聚交换机中继方式多样：
1、上行至同一汇聚交换机，多条中继负载均衡端口聚合或链路捆绑。
2、上行至同一汇聚交换机，宽带、IPTV带宽分别不同中继。
3、上行至不同汇聚交换机，宽带、IPTV带宽分别不同中继。
本次故障，40G属第3种情况，业务配置时要保证其业务单方向业务流，避免多中继多方向配置引发环路，影响业务。
(二)、接入设备ONU用户端口故障引发的环路
故障现象：OLT C220-2下部分宽带无法上网故障，经现场维护人员核实，故障用户业务均为VLAN 640外层业务，其它业务可正常使用。
故障处理：从其接入上层交换机检查，学不到交换机上行MAC地址，可以学习去OLT层MAC，初判断故障点可能BAS上行故障，经核对BAS与交换机端口对应关系没有问题，且该条中继有其它业务流正常使用，查Bas侧该上线业务有少量几个，与交换机上学习至MAC数据相差甚大，检查交换机告警无环路告警，再次根据反映故障业务情况，故障定位于OTL侧，检查OLT下是否异常，检查环路具体使用如下命令：
中兴OLT环路检测默认并不开启，如果怀疑有环路，打开环路检测，并配置show logging alarm查看。
打开方法：
1) 、c300(config)#security mac-anti-spoofing enable
2）、c300(config)#security mac-spoofing-trap enable
显示方法：
c300#show security mac-spoofing-log
经检查OLT下1台ONU下显示有环路，进入ONU将产生环路端口关闭后,业务反映恢复。
再次进行接入上层交换机检查MAC地址学习情况，可以学习去OLT层及BAS侧上行的MAC址址。
分析原因：故障发生时从OLT接入的上层交换机学不到上行BAS侧的MAC ，误以为是BAS侧数据配置问题。OLT内部产生环路，其业务VLAN 460本OLT内环路，影响本业务内同VLAN用户使用，不影响同OLT内其它VLAN的业务使用。接入业务端口故障产生环路，将端口关闭后，不再影响本业务VLAN内业务使用，
若及时发现存在环路，将问题端口关闭，在不能及时发现环路时也可采取业务临时替换方法，临时恢复业务，由于宽带故障处理时限、号线资源及端口绑定等事宜，仅作为故障处理一种辅助手段，轻易不进行更换业务VLAN。
经验教训：此类故障一般较为具体在某台OLT或其某个业务VLAN下，影响范围较为集中，基本排除上层设备问题，重点检查OLT侧问题，缩短故障处理时限 。
三、总结
IP城域网的网络结构（如图）,网络结构为树型结构，用户VLAN的ID值 都透传至BAS系统，由BAS实现PPPOE的终结，BAS系统通过识别用户的VLAN ID值来区分用户。
在多层交换机级联网络中，任何一个环节产生环路均会造成网络广播风暴，网络中的广播报，进入环路后便不断地循环转发、广播，无法结束，大量的数据包能让交换机的CPU超负荷工作，影响业务使用，严重造成交换机的瘫痪。在现有网络的组网情况下，可以从以下几方面尽量规避、减少环路产生，缩小影响范围，减少对业务的影响。
1、 接入层交换机采双上行链路，做负载均衡端口聚合或链路捆绑时，一定要保证负载均衡，且做好各业务流向规划，避免交叉。
2、 业务接入扁平化，在资源到位的情况话，OLT直接接入BAS，减少交换机级联层次，避免有环路时，业务影响范围扩大。
3、 做好宽带、IPTV、语音、互通及设备管理等业务规划，现已经对不同业务进行VLAN划分，重点是做好各业务流优化，来减少网络环路对用户的影响。
参考文献
1、雷维礼 《局域网与城域网》 人民邮电出版社
2、王文鼐、唐宝民 《局域网与城域网技术》 清华大学出版社
