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PTN DCN专题介绍


2013-8-4

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PTN DCN专题介绍
网络产品导入部
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目录
? 网元外部通信概述 ? DCN协议介绍 ? PTN产品DCN支持的承载链路 ? PTN产品DCN应用场景举例

目录
? 网元外部通信概述 ? DCN协议介绍 ? PTN产品DCN支持的承载链路 ? PTN产品DCN应用场景举例

网元外部通信概述(7/1)
设备通信功能 网元内部通信 外部通信

板间通信

网元间通信

网元网管间通信
PPPoE/E1/cSTM/POS

以太网
串口
通信管理功能

?设备通信功能可以划分为网元内部通讯和外部通讯两大类。 ?内部通信包含板间通讯,主子架和扩展子架间的通讯等。 ?外部通信提供了用户管理网元的通信通道,即常说的DCN。
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网元外部通信概述(7/2)
? 协议栈基于带内通道或带外通道提供网元间通信功能 ? 以太网(LAN)通信时,网管通过建立一条TCP连接接入网元,它是 最主要的网管-网元间通信方式,设备同时也可通过串口(SRLM)

接入管理。
? 网管终端可以通过网管-网元间通信方式登录到网关网元直接管 理网关网元(TCP),也可以通过网关网元与其它通过光纤相连的

非网关网元通信。本网元的数据直接送给应用模块,其它网元的
数据通过DCN转发给目的网元(UDP)。 ? 网关终端也可以通过以太业务接口接入,直接管理网元。此时需

要给以太业务接口配置DCN的VLAN。

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网元外部通信概述(7/3)
GNE内部 数据流
NMS 应用模块

TCP
我们通常把网管经过TCP 协议直接相连的网元称 为网关网元(GNE), 网关网元在网络层或应 用层提供数据转发功能, 可以通过它来管理其它 通过光纤连接的远端网 元

LAN

GNE

ACC TCP/IP 以太网

网元典型通信模式举例一:网管通过 以太网直接管理网元

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网元外部通信概述(7/4)
NMS

TCP

LAN

GNE

UDP

NE

应用模块 ACC PSST

应用模块 ACC PSST
IP/OSI

TCP/IP
IP/OSI

以太网

PPPoE/E1/ cSTM/POS

PPPoE/E1/ cSTM/POS

网元典型通信模式举例二:网管通过以太网(TCP)连 接到网关网元,通过DCN网络(UDP)管理远端网元
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网元外部通信概述(7/5) - 网关网元与网 元
?网元与网元间使用无连接通信方式(UDP)
获取目的网元 ID(0x90002) 根据NEID查找 ACC 核心路由表找 到对应协议栈 各协议根据路 PSS (IP) 由表进行选路 129.9.0.2/32

判断目的地址是否 本身,是则上送, 否则转发

协议层

物理层(带内)
NE1:0x90001 129.9.0.1/16 NE2:0x90002 129.9.0.2/16

DCN

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网元外部通信概述(7/6)
通信方式 串口 本地访问 支持本地访问 远程访问 需要适用辅助 设备拨号接入 通用性 目前各产品支 持不统一 通信效率 低速

以太网

支持本地访问

需要另外建设
管理网络,增 加用户投资

通用

高速
(10M/100M)

业务接口接

支持本地访问

需要另外建设

需要使能,并

各端口带宽可配置, 并遵循一定的计算 公式 各端口带宽可配置, 并遵循一定的计算 公式



管理网络,增
加用户投资

打上DCN的
VLAN标签 不能与传统的 SDH产品对接,

带内 DCN(PPPoE

不支持本地直接访 问,需要和以太网 或串口配合,通过 网关网元才能访问

不需要增加投 资,使用方便

/E1/POS/cS
TM)

仅用于PTN产


小结:常用通信方式特点比较
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网元外部通信概述(7/7) - NEID和NEIP
网线

T2000

Hub/LAN Switch

Router

IP:129.9.0.1 NEID0x00090001

IP:129.9.0.2 IP:129.9.0.3 NEID0x00090002 NEID0x00090003

网线或串口线

GNE-001

GNE-002

GNE-003

IP:129.9.0.4 NEID0x00090004
NE001
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每个设备有一个全网唯一的 NEID,我们对于非网关网 每个设备有一个全网唯一的 元的管理都是基于NEID的 外网口IP地址,网管需要和 网关网元的这个IP建立TCP ,意思是:命令是下给某 NEID的网元,再查核心路 连接,而非网关网关的DCN 由表找其对应IP,再查路由 接口需要这个IP地址同网关 网元进行UDP的通信 表,发送数据包,最后某 NEID收到并执行命令

Page 10

带内DCN的传送方式
带内DCN 是指利用被管理设备提供的业 务通道完成网络设备管理的组网方式。 在这种方式下,网络管理信息通过设备 的业务通道传送。 在带内DCN 方式下DCN 信息与业务信 息共用通道进行传送。

IP/GRE Tunnel

Ethernet Link

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? ?
? ?

网元外部通信概述 DCN相关协议介绍
PTN产品DCN支持的承载链路 PTN产品DCN应用场景举例

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Page 12

TCPIP协议组织结构
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层

SNMP

FTP, TL1, Qx , MML, Web LCT

UDP IP/ICMP Ehternet/ARP 以太网

TCP PPP
以太网(PPPoE)/E1/cSTM

网元管理数据使用的协议族是TCPIP协议,DCN在链路层主

要使用了PPP和PPPOE协议。

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Page 13

PPP协议 - 基本概念
该协议提供了一种简单的链路层封装格式,具有开销
小,实现简单的特点,很适合对效率要求较高的系统。目 前我司设备的IPOVERDCC中的链路层就使用PPP协议。PPP协 议由三种协议组成:LCP、认证协议(PAP/CHAP)、NCP,其 中认证协议可选,三种协议都协商通过后,协议才算协商

通过,链路层才可用。三种协议采用相同的状态机协商,
详细说明可参见RFC1661.

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Page 14

PPP协议介绍 - 协商阶段
底层 up

LCP up

Dead 阶段

Establish 阶段

Authenticate 阶段
验证通过 或无验证

失败

验证失 败

down

Terminate 阶段

Network 阶段

关闭

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PPP协议 - 协商过程
A设备 REQ-SENT B设备 REQ-SENT

协商请求报文

协商请求报文

ACK-SENT

协商请求的应 答报文

协商请求的应 答报文

ACK-SENT

OPENED

OPENED

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PPPoE协议 - 基本概念
?该协议分为两个阶段,发现阶段和会话阶段。 ?发现阶段用于在广播网络上,目前主要是以太网上面建 立点到点的连接,获知对端的MAC地址以及建立一个独有 的会话ID。该部分实现在PTN上为华为公司私有协议。 ?会话阶段则是将PPP报文作为净负荷封装在PPPoE报文中 并发送到对端,该过程同时包括了PPP的协商。

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Page 17

核心路由以及IP路由概述
? 核心路由位于网络层之上,初始用于混合组网使用,而PTN设备则 完全使用IP组网,因此,核心路由维护了一张现网中设备的IP地址 与NEID的对应关系。 ? 通过网关网元访问非网关网元时先根据目的NEID查找核心路由表, 将目的NEID转换为目的地址的IP,然后向该目的IP发送一个UDP包。 UDP包的寻径通过IP路由表来完成。 ? 因此,DCN是否正常协商的标志是:核心路由是否存在。

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Page 18

核心路由以及IP路由的生成(1/2)
? PPP NCP协商完成后,生成一条点到点(direct)的路由,

无网段限制
? 以太接口生成一条网络路由 ? 通过OSPF协议生成全网路由

? 通过OSPF协议生成核心路由表

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Page 19

核心路由以及IP路由的生成(2/2)
SPF算法 SPF算 法

注入OSPF 路由 注入PPP 路由

KRT

OSPF
IF Msg

Init Two Adj DD Exchange Loading Full way

OSPF
IF Msg

KRT

注入OSPF 路由 注入PPP 路由

通知创建 PPP接口

PPP接口UP

PPP接口UP

通知创建 PPP接口

FIB

创建PPP 接口

I F N E T

IP

IP
Ack Request PPP Link

PPP

PPP

创建PPP 接口

I F N E T

FIB

PPPoE

Session Req Offer Initialize Confirm Session

PPPoE

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Page 20

报文优先级
? PTN的DCN报文在软件上分为三种优先级:7、6、3 ? 优先级为七的报文主要为链路层协议报文:PPP、PPPoE ? 优先级为六的报文主要为OSPF报文以及网管环回帧 ? 优先级为三的报文主要为普通数据报文

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PTN产品DCN限速的处理(1/2)
在主控的FE驱动中, 按照报文个数进行限 速,防止大量数据冲 击CPU。

主 SCC
FE

备 SCC
FE

数据处理驱动

数据处理模块
GE

数据处理模块中 使用专用队列对 DCN报文按照bit 数进行限速

…… 逻辑模块 逻辑模块 逻辑模块 ……

由于逻辑提供缓 存太小,放弃在 此进行限速。

?

PTN1900的DCN上报CPU限速和PTN3900的一样。
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PTN产品DCN限速的处理(2/2)
接口(Qx) SFTM
OCP
GCP

ALM

OCP

ECC
可以在DCN物理 适配层(OSP)做 软件限速。

PER

ACC
LAN VISP

GCP

L2

DCN 物理适配 PSU-PTS DCC ETH

OSP做限速
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?

网元外部通信概述

?
?

DCN协议介绍
PTN产品DCN支持的承载链路

?

PTN产品DCN应用场景举例

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Page 24

PTN产品DCN支持的承载链路 - ETH
?ETH链路传输的DCN采用PPPoE协议。

?ETH链路传输DCN时,管理DCN报文与以太业务报文在同一物理信道上
传输。 ?全网内使用特殊的唯一的VLAN标签来区分管理DCN报文,默认取值为 0x0FFE,该管理VLAN值支持用户动态配置,且实时生效,无需重新使 能DCN接口或复位网元。如果修改,需从远端开始修改。 ?要求全网内的ETH链路均允许DCN VLAN通过。 ?一旦某VLAN值被DCN VLAN占用,则业务不能再配置该VLAN值。配置 端口独占业务时(如端口承载的以太业务),需要去使能DCN接口。
6 DA 6 SA 2 8100 2 …… byte 0FFE ……PPPoE封装净荷……

ETH链路传输DCN报文头格式

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PTN产品DCN支持的承载链路 - PPP
?PPP链路传输的DCN直接使用PPP协议。
?从PPP链路上传输的DCN报文需要封装特殊的MPLS标签用 于区分DCN报文。 ?该标签值TTL = 1表示该报文不转发,其次该标签设置了 栈底 = 1,Label = 1,转发模块通过该标签值分拣出PPP 链路上传输的DCN报文。
1 1 2 0281 4 …… byte FF 03 00001101 ……PPP封装净荷…… Label 1 0 19 Exp 0 S 1 22 23 TTL 1 31 bit

PPP链路传输DCN报文头格式

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PTN产品DCN支持的承载链路 - 微波(MW)
?微波端口DCN报文封装成ETH格式承载在微波链路上,其

报文区分方式与ETH端口一致。
?但实际协议栈采用的是PPP协议,其ETH头部的DA、SA无 意义,内部封装PPP净荷。 ?支持压缩与非压缩两种模式可配。 ?压缩处理在微波板内部实现
6 6 2 8100 2 0FFE …… ……PPP封装净荷…… byte DA(无意义) SA(无意义)

微波链路传输DCN报文头格式

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PTN产品DCN支持的承载链路 - Tunnel (1/2)
?Tunnel DCN又称随路DCN,随业务报文穿过隧道,与

业务报文发送途径一样。
?主要意义在于DCN可以穿越第三方网络。 ?目前只支持IP/GRE Tunnel,内部实现同样采用PPP协 议。 ?以目的IP做为唯一关键字创建DCN接口,因而不能同 时使能到同一目的IP的IP/GRE Tunnel DCN。

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PTN产品DCN支持的承载链路 - Tunnel(2/2)
? Tunnel DCN有其特殊的意义,也存在一些特殊的限制:
优点 缺点 ?IP/GRE支持随路DCN, ?MPLS隧道不能支持随路DCN; 可穿越第三方网络 ?IP隧道不支持1+1的隧道保护; ?需要配置了隧道信息才能通 DCN。

? 采用特殊的标签来识别DCN报文,标签取值与特殊的PPP DCN识别标签一致:Label = 1,TTL = 1,栈底 = 1
0 19 22 23 31

1

EXP 1

1

xDSL

AAL5/ATM

IP/GRE

PWE3

……PPP封装净荷……

Tunnel传输DCN报文头格式

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PTN产品DCN规格
产品 DCN总路 数 FE,GE CD1 POS E1 微波 Tunnel

PTN910

32

主控板都默认使
能,接口板使能 前四个端口

后续版本支持

所有端口支
持,默认使 能

所有端口
支持,默 认使能1, 16号端口

所有微波端口全部
支持DCN,默认 每个单板的端口全 部使能DCN 所有微波端口全部 支持DCN,默认 每个单板的端口全 部使能DCN 后续版本支持

支持(IP,
GER),但 需要使能

PTN950

64

主控板都默认使 能,接口板使能 前四个端口

后续版本支持

所有端口支 持,默认接 口板两个端 口都使能

所有端口 支持,默 认使能1, 16号端口 所有端口 支持,默 认使能1, 16号端口

支持(IP, GER),但 需要使能

PTN1900

128,后续 可能考虑 放开

所有FE、GE端口 都支持DCN,默 认每个单板前四 个端口使能DCN

所有CD1板的工作光口VC12全部支 持DCN,并支持CD1板的DCN线性复 用段保护,默认每个CD1板四个 VC12(1/17/33/49)使能DCN

所有端口支 持,默认接 口板两个端 口都使能

支持(IP, GER),但 需要使能

PTN3900

128,后续 可能考虑 放开

所有FE、GE端口 都支持DCN,默 认每个单板前四 个端口使能DCN

所有CD1板的工作光口VC12全部支 持DCN,并支持CD1板的DCN线性复 用段保护,默认每个CD1板四个 VC12(1/17/33/49)使能DCN

所有端口支 持,默认接 口板两个端 口都使能

所有端口 支持,默 认使能1, 16号端口

后续版本支持

支持(IP, GER),但 需要使能

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网元外部通信概述

?
?

DCN协议介绍
PTN产品DCN支持的承载链路

?

PTN产品DCN应用场景举例

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应用场景一
?相同网段的网元环形组网,网管通过交换机/HUB或直连网线与网关网元连 接管理整个网络 ?IP地址设置与限制:GNE和NE建议不在同一网段,子网掩码最好保持一致。

NE2
129.9.0.2/16 133.133.10.240/16 ETH 光纤 光纤 129.9.0.3/16

GNE 133.133.9.1/16
ETH

NE3

T2000
Switch/HUB

129.9.0.4/16 光纤 光纤

NE4
网管直连或者通过HUB/SWITCH连接网关
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应用场景二
?网管通过路由器连接网关网元管理整个网络。 ?IP地址设置与限制:GNE和NE不能在同一网段,子网掩码保持一致。 ?在网管计算机添加到GNE的静态路由,下一跳地址为IP1。 ?在GNE上配置网关为IP2。 ?配置正确后,就可以直接登录GNE了,再通过DCN来管理NE

T2000
Router IP1 IP2
网管通过路由器连接网关

GNE

NE

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应用场景三
?与场景一对比,使用双网关来保持DCN网络的可靠性。 ?其他配置与场景一保持一致。
GNE1
以太网

NE2

T2000
以太网 Switch/HUB

NE4

GNE2
双网关应用举例

NE3

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应用场景四 – 穿越第三方网络
? 在以下场景中,用户通过网关网元管理网内所有PTN设备,其中PSN
为第三方网络,PTN1/PTN2设备通过与PTN3创建Tunnel DCN链路来与 网关网元通讯。PTN3与PTN4之间通过ETH/PPP/MW创建DCN链路。
T2000 & Operator

DCN PWE3 IP/GRE AAL5/ATM xDSL
HSDPA NB 1

DCN PWE3 IP/GRE ETH

DCN PWE3 IP/GRE ETH

DCN PWE3 IP/GRE ETH

DCN VLAN/标签 ETH/PPP/MW

DCN ETH
网关网元

PTN1 DSLAM
HSDPA

PSN
PTN3

PTN
PTN4

RNC

NB 2

PTN2

RNC

DCN穿越第三方网络的应用举例

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附:修改子网掩码导致全网脱管演示
网管
数据包
以太网接口是在网元启动创建 而且没有插网线也都是up的 DCN接口是借用该IP的

以太接口IP:129.9.1.35/16
以太接口IP:129.9.1.75/16 以太接口IP:129.9.1.76/24

响应数据
DCN:129.9.1.75/16
网关网元的路由表如下: 129.9.0.0/16 出端口 ETH 129.9.1.0/24 出端口DCN … 因为路由的最长匹配原则从网管发来的数据包, 响应都通过DCN接口发出去了最终被丢掉所以全网脱管

DCN:129.9.1.76/24
当网元,或修改掩码,或者新加入网络的网元 这条路由会通过DCN接口被网关网元学到 如此配置的话,会产生一条网段路由 129.9.1.0/24 出端口是 ETH1 129.9.1.0 出端口是DCN接口

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附:常用查询信息(后期网管支持相关查询)
::cm-get-interface
IF_NAME IF_INDEX IP_ADDR

该接口的 掩码
TIPS NETWORK INTERFACES
IP_MASK IP_FLAG LINK_TYPE LINK_MTU

ETH1 IonLoopIf PPP-0-2-255-1-0-1 PPP-0-2-255-2-0-2 PPP-0-2-255-3-0-3 PPP-0-2-255-4-0-4 PPP-0-2-255-5-0-5 …… PPP-2-255-17-0-17 PPP-2-255-18-0-18 PPP-2-255-19-0-19 Total records :21

0x00000182 0x00000200 0x00000286 0x00000306 0x00000386 0x00000406 0x00000486

129.9.0.1 1.1.1.1 129.9.0.1 129.9.0.1 129.9.0.1 129.9.0.1 129.9.0.1

255.255.0.0 255.255.255.255 255.255.0.0 255.255.0.0 255.255.0.0 255.255.0.0 255.255.0.0 255.255.0.0 255.255.0.0 255.255.0.0

0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

ETHERNET LOOPBACK PPP 该IP地址 PPP 是否是借 PPP 用外网口 PPP IP的标志 PPP PPP PPP PPP

1500 1536 960 960 960 960 960 960 960 960

0x00000f06 129.9.0.1 0x00000f86 129.9.0.1 0x00001006 129.9.0.1

接口名称:ppp表示接 #9-1:szhw 口类型,0-2表示板 [][][2009-03-20 11:02:05+08:00]> 位号;255是子卡号; 协议栈接口索 其后是端口号;0是 引,接口在协 通道号;在后面是端 议栈的唯一标 口序号 识
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接口 MTU 该接口 的IP地 址 接口 类型

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附:常用查询信息
PPPoE信息
端口 号 :cm-get-pppoeinfo
DCN-PPPOE-INFO
BID SUBCARD PID PPPOESTAT LOGICCHN PROTOCOL LINKNO LOCALMAC PEERMAC

上层协 议

连接号

2 255 17 2 255 18 2 255 19 2 255 20 Total records :4

OPEN OPEN OPEN READY

DCN DCN DCN NONE

PPP PPP PPP NONE

3846 3974 4102 0

00-09-00-01-02-17 00-09-00-01-02-18 00-09-00-01-02-19 00-09-00-01-02-20

00-07-00-01-02-01 00-07-00-01-02-02 00-07-00-01-02-03 00-00-00-00-00-00

板位号

子卡 号

PPPoE 状态

通道 类型

本端口Mac地址

对端Mac地址

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附:常用查询信息
路由表
:cm-get-iproute

目的地 址

目的掩 码

TIPS IP ROUTE Destination Mask 127.0.0.0 255.0.0.0 129.9.0.0 255.255.0.0 129.9.255.255 255.255.255.255 255.255.255.255 255.255.255.255 129.9.0.1 255.255.255.255 129.7.0.1 255.255.255.255 129.7.0.1 255.255.255.255 129.7.0.1 255.255.255.255 129.7.0.1 255.255.255.255 129.7.0.0 255.255.0.0 129.7.0.0 255.255.0.0 129.7.0.0 255.255.0.0 129.7.0.0 255.255.0.0 Total records :13

NextHop 127.0.0.1 129.9.0.1 129.9.0.1 129.9.0.1 127.0.0.1 129.7.0.1 129.7.0.1 129.7.0.1 129.7.0.1 129.7.0.1 129.7.0.1 129.7.0.1 129.7.0.1

Interface InLoopBack0 Ethernet1 Ethernet1 Ethernet1 InLoopBack0 Serial1 Serial19 Serial18 Serial17 Serial1 Serial17 Serial18 Serial19

下一跳 地址

出端口

#9-1:szhw [][][2009-03-20 11:01:58+08:00]>

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附:常用查询信息
核心路由表
如为IP 协议栈, 其对应 IP

:cm-get-coreroute ECC-CORE-ROUTE DESTID 0x00090003 RSTACK ip RADDR 0x81070001 DISTANCE 0

目的 NIED

Total records :1
#9-1:szhw [][][2009-03-20 11:02:00+08:00]>

到目的NEID 所用协议栈

到目的网 元的跳数

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附:常用查询信息
数据包收发信息

#9-1:szhw [][][2009-03-20 13:50:59+08:00]> :cm-get-dcnportstat:2,255,17,0,0 DCN-PORT-STAT.
DCN-IF-TYPE RECV-FRAMES RECV-BYTES RECV-FAILED SEND-FRAMES SEND-BYTES SEND-FAILED

ETHDCN Total records :1

29

2720

1

28

2076

0

DCN接 口类型

正确收 到帧数

正确收 到字节 数

收失败 帧数

正确发 送帧数

正确发 送字节 数
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发失败 帧数

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PTN考试题4月-判断
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华为ptn题目汇总
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PTN重要告警类型
6、DCNSIZE_OVER(PTN-3900) 当网关网元的主控板检测到 DCN 子网内非网关网元...专题推荐 2014教师资格材料分析辅... 2014小学教师资格考试《... 2014年幼儿园...
OptixPTN3900设备带内DCN故障处理(二)
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PTN中级A卷答案ok
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PTN常见问题及处理方法
www.xahztx.com 20.网元 DCN 不通问题; 目前 PTN 的支持 DCN 通讯的链路有 E1 链路、FE 链路、POS 链路、CD1 构成的链路,对于 DCN 通信,PTN 支持能力如下...
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