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1 时钟监控

1.1 时钟监控简介

1.1.1 时钟源的分类

1.1.2 参考源SSM级别与优先级

1.1.3 时钟监控的工作模式

1.1.4 端口的时钟工作模式

1.2 配置限制和指导

1.3 时钟监控配置任务简介

1.4 配置时钟监控的工作模式

1.5 配置自动模式下时钟源选举的参数

1.5.1 配置参考源的SSM级别获取方式

1.5.2 手工配置参考源的SSM级别

1.5.3 配置SSM级别是否参与控制时钟源选举

1.5.4 配置参考源的优先级

1.6 时钟监控显示和维护

2 同步以太网

2.1 同步以太网简介

2.1.1 同步以太网的时钟质量等级

2.1.2 系统时钟源的选择

2.1.3 系统QL的发布与接口QL的更新

2.1.4 协议规范

2.2 接口上配置同步以太网

2.3 配置GE电口的端口模式

2.4 同步以太网显示和维护

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 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。

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。

1.1.1  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。

1.1.2  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。

1.1.3  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的参考源是否参与时钟源选择，分为两种情况。具体支持哪种情况与设备的型号有关，请以设备的实际情况为准。

¡     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。

¡     如果配置了SSM级别参与时钟源选择，则优先级为255的参考源参与时钟源选择；如果未配置SSM级别参与时钟源选择，则优先级为255的参考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。

1.1.4  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。

1.2  配置限制和指导

1.3  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

1.4  配置时钟监控的工作模式

1. 配置限制和指导

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。

network-clock work-mode { auto | 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。

1.5  配置自动模式下时钟源选举的参数

1.5.1  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“1.5.2  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。

network-clock source { lpuport interface-type interface-number | ptp } 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。

1.5.2  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。

network-clock source { lpuport interface-type interface-number | ptp } 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。

1.5.3  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。

network-clock 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。

1.5.4  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。

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

缺省情况下，参考源的优先级为255。

1.6  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

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Unknown，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Unknown。

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  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。

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。

2.3  配置GE电口的端口模式

1. 功能简介

在同步以太网中，GE电口的端口模式与其同步时钟的方向关联。

2. 配置限制和指导

如果GE电口需要向下游同步时钟，则其端口模式需要配置成Master；如果GE电口需要从上游同步时钟，则其端口模式需要配置成Slave。

如果未配置端口模式，GE电口将采用自动协商的方式决定其端口模式（Master端口使用本设备的时钟，Slave端口从线路上提取时钟），此时协商出的主从关系和网络管理员规划的主从关系可能会相互冲突，造成设备间时钟同步错误。这种情况下，建议网络管理员手动配置GE电口的端口模式。

3. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入二层以太网接口视图。

interface interface-type interface-number

(3)     配置GE电口的端口模式。

synce state { master | slave }

缺省情况下，GE电口将采用自动协商的方式决定其端口模式。

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

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GigabitEthernet1/0/1和Device B上的GigabitEthernet1/0/1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

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3. 配置步骤

(1)     配置Device A

# 配置接口GigabitEthernet1/0/1为同步模式，并使能ESMC功能。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] synchronous mode

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] esmc enable

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] quit

(2)     配置Device B

# 配置接口GigabitEthernet1/0/1为同步模式，并使能ESMC功能。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1] synchronous mode

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1] esmc enable

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1] 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   : GigabitEthernet1/0/1

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   : GigabitEthernet1/0/1

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GigabitEthernet1/0/1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   : GigabitEthernet1/0/1

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   : GigabitEthernet1/0/1

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GigabitEthernet1/0/1发送的QL为DNU，说明此时Device B的接口GigabitEthernet1/0/1被选为时钟源接口。