MSTP以太网单板丢包和晶振的关系.doc

以太网单板丢包与晶振的关系1. 问题现象：SFE4B 单板是 II 型机上的 4 端口 100M 以太网光接口板用户端口流量测试框图如下： 以 太 网测 试 仪IXA40 以 太 网交 换 芯 片50MHz10MHzPort12图 1：SFE4B 单板用户端口测试板内 50MHz 时钟是用于 MII 接口处理的时钟，100M 时钟是以太网交换芯片内部工作时钟当测试 SFE4B 用户端口的时候，发现有些单板丢包现象严重假设以太网测试仪IXIA400 的频率是比较精确的 50MHz 时钟而单板 50MHz 晶振频率或者 100M 晶振都是 50ppm 精度，如果时钟有偏差的话，可能导致丢包现象发生首先怀疑 100MHz 时钟，更换了晶振，包括 25ppm 的晶振，发现现象完全相同说明丢包与 100M 内部工作时钟基本无关但如果更换 50MHz 时钟的话，有比较大的改善说明丢包与 50M 接口时钟有很大关系利用频率计对单板 50M 晶阵进行了测试，测试结果如下：1）一块单板两个用户端口间发包，100%的 100M 端口速率；发 1 亿个包，包长度固定为 64Byte，包内容固定单板 测得 50MHz 晶振实际频率端口丢包数量#1 50.000;170;0 两端口均不丢包#2 50.000;083;0 两端口均不丢包#3 49.999;930;0 两端口均不丢包#4 49.999;700;0 Port1-188；Port2-187#5 49.999;673;0 Port1-336；Port2-335#6 49.999;390;4 Port1-781；Port2-780#7 49.999;340;0 Port1-1008；Port2-1007表 1：用户端口间转发丢包率与晶振的关系2）单个子架两个单板间，100%的 100M 端口速率；发 1 亿个包定长 64Byte，内容固定，板间配置 63 个 VC12。

板 1 频率 板 2 频率 板 1 丢包数 板 2 丢包数1 50.000;170.0 49.999;340;0 1094 8692 50.000;170.0 49.999;700;0 437 2873 50.000;170.0 49.999;700;0 两板都不丢包表 2：单板间转发丢包率与晶振的关系2. 问题分析：1）对于一个单板用户端口的测试（如图 1 所示）而言，有 2 个 50M 的时钟源，一个是 IXIA 测试仪的 50M 时钟，一个是 SFE4B 单板的 50M 时钟通过以上测试，基本可以确定的是测试仪的中心频率十分接近 50,000,000MHz如表 1 所示，在发 1 亿个短包时候，与标准 50MHz 频率，或者说测试仪 50MHz 频率偏差比较小的#1，#2，#3 单板，可以做到用户端口转发不丢包偏差比较大的#4、#5、#6单板则有不同程度的丢包，而且是频率偏差越大，丢包情况越严重2）对于一个子架 2 块 SFE4B 单板的测试（如图 2 所示）而言，有 3 个 50M 的时钟源，一个是 IXIA 测试仪的 50M 时钟 #1，另外两个分别是两块 SFE4B 单板的 50M 时钟#2 和#3。

上 行EoS下 行EoS50M#150M#250M#3图 1：单子架 2 块 SFE4B 流量测试如表 2 所示，当#2、#3 50M 晶阵的频率和标准 50M 频率相差越大，丢包情况越严重，如 1 和 2反之，如果 2 个晶振频率很接近，都逼近 50M 的时候，可以做到在短时间满负荷的情况下内不丢包，如 3MSTP 设备与传统的以太网产品不同以太网产品一般都是单点工作，一个设备如以太网交换机可能是采用同一个 50M 或者 100M 时钟频率偏差对实际丢包影响不大MSTP 是以以太网单板的形式存在，在 SDH 系统上传输的每个以太网单板都采用独立的 50M 时钟，如果两个单板之间 50M 频率偏差太大的话，会使系统丢包率过大单板越多，节点越多，时钟偏差越大，丢包越严重3. 解决方法：当然，以太网本身是个异步的系统，通过缓存来平滑不同节点的速率偏差和流量的不均匀因此，长时间满负荷工作必然会产生丢包，而且会不断积累然而由于以太网业务的突发性，不可能长时间处于满带宽配置状态因此这种丢包的情况是允许的如果从测试的角度看，理论上还是可以通过一些方法来减少丢包的：1） 一块单板用户端口间测试时，如果采用稍高 50MHz 的晶阵，可以实现长时间满负荷工作不丢包。

2） 一个子架的多个单板或者多个节点的多个单板测试时，必须采用高精度（如10ppm） 、温度特性好、一致性好的 50M 晶阵，可以减少丢包。