高速光纖通道系統(tǒng)的測(cè)試

在一個(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)部，分配數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)的方式已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步。Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ技術(shù)已允許基于服務(wù)器技術(shù)的ＲＡＩＤ在分配網(wǎng)絡(luò)之問發(fā)揮其吞吐量的潛力，為廣播和后期制作視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分配和傳輸提供了途徑。在不久的將來，Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ將允許ＭＰＥＧ２流和其它在廣播和后期制作機(jī)構(gòu)中常用的信號(hào)在各節(jié)點(diǎn)問自由分配。本文提出了為優(yōu)化基于Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ產(chǎn)品的發(fā)展所必需的測(cè)試設(shè)備，以及如何利用它們?cè)谝粋€(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)對(duì)Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ鏈路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)試。

　　一、Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ系統(tǒng)

　　你的業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)遲早會(huì)充滿Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ，有一點(diǎn)同樣可以肯定，那就是有一天你會(huì)發(fā)現(xiàn)，Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ系統(tǒng)的工作不能如你所期望的那樣。發(fā)生這樣的事情時(shí)，用戶就想知道它為什么不能正常工作，這是“恢復(fù)常規(guī)”的第一步。

　　多年來，我們已經(jīng)看到這一動(dòng)向。Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ有許多優(yōu)良的性能，使其自然適合于媒體應(yīng)用。Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ不僅有很高的帶寬，而且能夠工作在相隔距離遠(yuǎn)得多的設(shè)備之間，并允許輕松地混合視頻、音頻、圖形和控制信號(hào)，不管它們的載送是依循ＩＰ、ＳＣＳＩ，還是其它協(xié)議。既然已有各種供應(yīng)商可提供設(shè)備，接下去就是建立系統(tǒng)。開始時(shí)，系統(tǒng)工作會(huì)是良好的。它將按期望的那樣做任何事情。但是慚慚地，隨著應(yīng)用或存儲(chǔ)要求的改變，或某一項(xiàng)要求需要升級(jí)或業(yè)務(wù)擴(kuò)展，突然間，其性能顯得不足，在需要某一性能的時(shí)候卻偏偏沒有?？赡艹霈F(xiàn)響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，或偶然地，視頻或音頻包不能及時(shí)送達(dá)，甚至根本就收不到。用戶要消除這些癥狀，就必須首先追查在Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ層面出現(xiàn)了什么問題。進(jìn)行這一步的最基本工具是協(xié)議分析儀，接著是性能監(jiān)視器。這些設(shè)備只是作為觀測(cè)儀器而被接入環(huán)路或光纖網(wǎng)中，它們不會(huì)以任何形式啟動(dòng)或中止通道中的通信，或改變通信。不像ＳＣＳＩ中所有信息都流經(jīng)總線上的每一點(diǎn)，Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ包含一系列固有的單向鏈路。為了解設(shè)備性能，監(jiān)測(cè)點(diǎn)至少有兩個(gè)，一個(gè)在上游，一個(gè)在下游。因此，所有的Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ協(xié)議分析儀都有兩個(gè)接口。較復(fù)雜的測(cè)試環(huán)境可能需要多組裝置協(xié)調(diào)運(yùn)行。

　　二、測(cè)量儀器

　　為簡(jiǎn)單起見，對(duì)這兩種工具的討論將從性能監(jiān)視器而不從協(xié)議分析儀開始。性能監(jiān)視器是一種可以實(shí)時(shí)顯示所通過的傳輸流的通信量、信息統(tǒng)計(jì)和基本誤碼情況的裝置。特別地，對(duì)光纖通道的顯示包括：速率顯示，包括Ｂｓ、幀秒和鏈路利用率；信息表征—幀規(guī)格分配；低級(jí)誤碼情況，指編碼混亂（ＣＶ）、循環(huán)冗余檢查（ＣＲＣ）失效和環(huán)路啟動(dòng)程序（ＬＩＰ）事件。速率顯示是以瞬時(shí)值、峰值或?qū)r(shí)間的曲線圖來表示的，誤碼情況用時(shí)間標(biāo)記來存檔。協(xié)議分析儀是記錄通過它的全部信息或特定部分信息的裝置，并備有時(shí)間標(biāo)記。它含有兩種等同的、有協(xié)調(diào)控制效能的獨(dú)立信道。當(dāng)兩個(gè)信道不夠用時(shí)，多臺(tái)分析儀能夠同步運(yùn)作。被捕獲的數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)到一個(gè)超高速ＲＡＭ上或一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器上。一旦操作停止，用戶就能觀看捕獲的數(shù)據(jù)，或者經(jīng)軟件包后處理后產(chǎn)生詳細(xì)階性能分析。由于Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ數(shù)據(jù)將以接近每個(gè)信道１００Ｍｂｓ的驚人速率通過協(xié)議分析儀。如何控制所需存儲(chǔ)信息就非常重要。這是對(duì)示波器的觸發(fā)器功能的直接模擬。不過，協(xié)議分析儀的存儲(chǔ)能夠多次開始和停止。因而它能收集相似的多個(gè)案例，并允許對(duì)它們進(jìn)行獨(dú)立分析。通常Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ觸發(fā)器會(huì)在一些幀和或特定素材內(nèi)切斷某些特定場(chǎng)的匹配，但是如果協(xié)議分析儀種性能監(jiān)視器是鏈接的，就能在用戶的觸發(fā)事件項(xiàng)目上添加不同吞吐量測(cè)量和誤碼情況。有時(shí)用戶可能希望將捕獲的帶寬限制在較固定的位上，并將結(jié)果軌跡存到硬盤驅(qū)動(dòng)器上。通過這一措施，用戶能獲得數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天之久的追查軌跡。很顯然，為進(jìn)行這類捕獲必須非常專注。協(xié)議分析儀內(nèi)的數(shù)據(jù)濾波器允許用戶將捕獲局限于存一個(gè)特定的源識(shí)別碼和或目標(biāo)識(shí)別碼。特定類型的命令或響應(yīng)，或只是每一幀的前幾個(gè)字節(jié)（數(shù)量由用戶規(guī)定）上。那么，怎樣使用這些工具呢？

　　三、測(cè)試方法

　　要檢查的最基本項(xiàng)目，是Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ環(huán)路本身的完整性。只要快速瀏覽一下誤碼資料，用戶便可知道各條電路或光鏈路是遇到了麻煩還是工作正常。一旦系統(tǒng)啟動(dòng)，除非環(huán)路上的某一設(shè)備不得不替換或環(huán)路因其他原因而中斷，ＬＩＰ一般不會(huì)發(fā)生。Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ聲稱指標(biāo)為運(yùn)行誤碼率低于１０－１２（大約每小時(shí)３個(gè)），大部分用戶報(bào)告說其誤碼率遠(yuǎn)低于這個(gè)值。如果誤碼存檔報(bào)告不如ＬＩＰ所期望的，或每小時(shí)ＣＶ或ＣＲＣ誤碼數(shù)量超過ｌ－２個(gè)，就該檢查一下環(huán)路中鏈路的完整性了。

　　如果鏈路完整性出了問題，由于Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ環(huán)路就像小孩們玩的“打電話”游戲一樣，用戶就會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)。除非誤碼是發(fā)生在原發(fā)地和性能監(jiān)視器之間，否則用戶很難確定誤碼究竟在哪兒發(fā)生。ＡＮＳＩＴｌｌ委員會(huì)正在試圖借助鏈路誤碼狀態(tài)功能（ＬｉｎｋＥｎｏｒ ＳｔａｔｕｓＦｕｎｃｔｉｏｎ）來解決這個(gè)問題，其設(shè)想是在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)掌握誤碼事件。不過，在真正做到這一點(diǎn)之前，還沒有什么簡(jiǎn)便的辦技可以識(shí)別鏈路狀態(tài)（ＲＬＳ）命令對(duì)環(huán)路作定時(shí)查詢，并確定在線路中應(yīng)從哪一個(gè)端口著手探查誤碼。

　　如果將性能監(jiān)視器的誤碼探查效能用來觸發(fā)協(xié)議分析儀，用戶就應(yīng)該能夠捕獲有誤碼的幀，并有希望查出原發(fā)地。然后用戶就能夠?qū)⑿阅鼙O(jiān)視器向一條鏈路的上游每移動(dòng)一次觀察一下各位置的誤碼率?！罢`碼率臺(tái)階”（ＥｎｏｒＲａｔｅ Ｓｔｅｐ）一旦確定，問題就可隔離在那個(gè)端口（或與其直接相連的下游電纜）上。

　　如果問題與鏈路完整性無關(guān)，另一個(gè)可能件是環(huán)路自身有過載情況。環(huán)路過載很容易用性能監(jiān)視器測(cè)出來。峰值總線利用指示（或總線利用率對(duì)時(shí)間的關(guān)系曲線）可能顯示一條擺幅異常大的利用率曲線，它從很低的平均數(shù)（完全處在Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ容量?jī)?nèi)）至接近１００％，它導(dǎo)致轉(zhuǎn)換遲緩（甚至失效）或響應(yīng)緩慢。這種情況表明，可以利用性能監(jiān)視器的某種門限（如：利用率超過９０％）作為協(xié)議分析儀的觸發(fā)條件。包含整個(gè)峰值利用期（包括臨近起始部分）的軌跡能顯示：為什么大量的信息試圖在同一時(shí)間通過環(huán)路。即使Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ環(huán)路沒有過載，仍然有可能存在環(huán)路上某一裝置過載的情況。協(xié)議分析儀可以多種方式幫助用戶找到這種問題的根源。

　　首先，可運(yùn)用后捕獲軟件僅僅收集和分析幀頭部分的長(zhǎng)軌跡。以確定短期和長(zhǎng)期載荷是否平衡。如果一個(gè)裝置特別忙，其通信就應(yīng)予以隔離（應(yīng)用協(xié)議分析儀的濾波功能），并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)研究。即使沒有特殊問題，這種初期的全設(shè)備隔離程序也要定期進(jìn)行。與早期的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較?？娠@示不安全趨勢(shì)因而提高警惕以防止在未來某一時(shí)間出問題。

　　如果可即時(shí)發(fā)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間或丟失數(shù)據(jù)的影響，第二種方案是連續(xù)捕獲更詳細(xì)的軌跡（“包裹模式”），一經(jīng)發(fā)現(xiàn)影響，立即停止捕獲。要記住，所謂“發(fā)現(xiàn)”并不限于人工操作，對(duì)任何錯(cuò)誤的電子顯示都能與協(xié)議分析儀的外同步輸入相連。用來停止捕獲。這樣，分析儀的軌跡中就會(huì)含有引發(fā)問題的特定事件。檢查時(shí)間標(biāo)記以確認(rèn)軌跡足夠長(zhǎng)，以及包含出現(xiàn)問題的時(shí)間段；不然就重新調(diào)節(jié)濾波特性（如每幀數(shù)據(jù)）以延長(zhǎng)捕獲期。一旦被捕獲，相同的后捕獲分析軟件或可視檢查就會(huì)顯示有問題的裝置。如果需要更多的信息，可作第二次運(yùn)行，只儲(chǔ)存從特殊識(shí)別碼上得到的想要的幀，以便僅從這些幀上捕獲更多的細(xì)節(jié)。丟失數(shù)據(jù)的另一個(gè)潛在原因是定時(shí)但卻無序地發(fā)送信息。出現(xiàn)這種情況時(shí)可用上段所述方法來監(jiān)測(cè)。希望本文能夠幫助人們減少運(yùn)用Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ這一激動(dòng)人心的新技術(shù)時(shí)的憂慮。潛在的問題還可能出現(xiàn)，并需要運(yùn)用新的診斷方法，但是現(xiàn)在已經(jīng)可以得到為使系統(tǒng)保持高效運(yùn)行狀態(tài)所需的診斷工具。