高速光纖通道系統的測試

在一個(gè)機構內部，分配數字化視頻數據的方式已經(jīng)取得了顯著(zhù)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(wèn)發(fā)揮其吞吐量的潛力，為廣播和后期制作視頻數據的實(shí)時(shí)分配和傳輸提供了途徑。在不久的將來(lái)，Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ將允許ＭＰＥＧ２流和其它在廣播和后期制作機構中常用的信號在各節點(diǎn)問(wèn)自由分配。本文提出了為優(yōu)化基于Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ產(chǎn)品的發(fā)展所必需的測試設備，以及如何利用它們在一個(gè)機構內對Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ鏈路進(jìn)行監測和測試。

　　一、Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ系統

　　你的業(yè)務(wù)機構遲早會(huì )充滿(mǎn)Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ，有一點(diǎn)同樣可以肯定，那就是有一天你會(huì )發(fā)現，Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ系統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(hù)就想知道它為什么不能正常工作，這是“恢復常規”的第一步。

　　多年來(lái)，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用。Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ不僅有很高的帶寬，而且能夠工作在相隔距離遠得多的設備之間，并允許輕松地混合視頻、音頻、圖形和控制信號，不管它們的載送是依循ＩＰ、ＳＣＳＩ，還是其它協(xié)議。既然已有各種供應商可提供設備，接下去就是建立系統。開(kāi)始時(shí)，系統工作會(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(zhù)應用或存儲要求的改變，或某一項要求需要升級或業(yè)務(wù)擴展，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(méi)有?？赡艹霈F響應時(shí)間延長(cháng)，或偶然地，視頻或音頻包不能及時(shí)送達，甚至根本就收不到。用戶(hù)要消除這些癥狀，就必須首先追查在Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ層面出現了什么問(wèn)題。進(jìn)行這一步的最基本工具是協(xié)議分析儀，接著(zhù)是性能監視器。這些設備只是作為觀(guān)測儀器而被接入環(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(xiàn)上的每一點(diǎn)，Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ包含一系列固有的單向鏈路。為了解設備性能，監測點(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。較復雜的測試環(huán)境可能需要多組裝置協(xié)調運行。

　　二、測量儀器

　　為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，對這兩種工具的討論將從性能監視器而不從協(xié)議分析儀開(kāi)始。性能監視器是一種可以實(shí)時(shí)顯示所通過(guò)的傳輸流的通信量、信息統計和基本誤碼情況的裝置。特別地，對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—幀規格分配；低級誤碼情況，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、峰值或對時(shí)間的曲線(xiàn)圖來(lái)表示的，誤碼情況用時(shí)間標記來(lái)存檔。協(xié)議分析儀是記錄通過(guò)它的全部信息或特定部分信息的裝置，并備有時(shí)間標記。它含有兩種等同的、有協(xié)調控制效能的獨立信道。當兩個(gè)信道不夠用時(shí)，多臺分析儀能夠同步運作。被捕獲的數據可存儲到一個(gè)超高速ＲＡＭ上或一個(gè)硬盤(pán)驅動(dòng)器上。一旦操作停止，用戶(hù)就能觀(guān)看捕獲的數據，或者經(jīng)軟件包后處理后產(chǎn)生詳細階性能分析。由于Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ數據將以接近每個(gè)信道１００Ｍｂｓ的驚人速率通過(guò)協(xié)議分析儀。如何控制所需存儲信息就非常重要。這是對示波器的觸發(fā)器功能的直接模擬。不過(guò)，協(xié)議分析儀的存儲能夠多次開(kāi)始和停止。因而它能收集相似的多個(gè)案例，并允許對它們進(jìn)行獨立分析。通常Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ觸發(fā)器會(huì )在一些幀和或特定素材內切斷某些特定場(chǎng)的匹配，但是如果協(xié)議分析儀種性能監視器是鏈接的，就能在用戶(hù)的觸發(fā)事件項目上添加不同吞吐量測量和誤碼情況。有時(shí)用戶(hù)可能希望將捕獲的帶寬限制在較固定的位上，并將結果軌跡存到硬盤(pán)驅動(dòng)器上。通過(guò)這一措施，用戶(hù)能獲得數小時(shí)甚至數天之久的追查軌跡。很顯然，為進(jìn)行這類(lèi)捕獲必須非常專(zhuān)注。協(xié)議分析儀內的數據濾波器允許用戶(hù)將捕獲局限于存一個(gè)特定的源識別碼和或目標識別碼。特定類(lèi)型的命令或響應，或只是每一幀的前幾個(gè)字節（數量由用戶(hù)規定）上。那么，怎樣使用這些工具呢？

　　三、測試方法

　　要檢查的最基本項目，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(hù)便可知道各條電路或光鏈路是遇到了麻煩還是工作正常。一旦系統啟動(dòng)，除非環(huán)路上的某一設備不得不替換或環(huán)路因其他原因而中斷，ＬＩＰ一般不會(huì )發(fā)生。Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ聲稱(chēng)指標為運行誤碼率低于１０－１２（大約每小時(shí)３個(gè)），大部分用戶(hù)報告說(shuō)其誤碼率遠低于這個(gè)值。如果誤碼存檔報告不如ＬＩＰ所期望的，或每小時(shí)ＣＶ或ＣＲＣ誤碼數量超過(guò)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(wèn)題，由于Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ環(huán)路就像小孩們玩的“打電話(huà)”游戲一樣，用戶(hù)就會(huì )面臨新的挑戰。除非誤碼是發(fā)生在原發(fā)地和性能監視器之間，否則用戶(hù)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(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，其設想是在每一個(gè)節點(diǎn)掌握誤碼事件。不過(guò)，在真正做到這一點(diǎn)之前，還沒(méi)有什么簡(jiǎn)便的辦技可以識別鏈路狀態(tài)（ＲＬＳ）命令對環(huán)路作定時(shí)查詢(xún)，并確定在線(xiàn)路中應從哪一個(gè)端口著(zhù)手探查誤碼。

　　如果將性能監視器的誤碼探查效能用來(lái)觸發(fā)協(xié)議分析儀，用戶(hù)就應該能夠捕獲有誤碼的幀，并有希望查出原發(fā)地。然后用戶(hù)就能夠將性能監視器向一條鏈路的上游每移動(dòng)一次觀(guān)察一下各位置的誤碼率?！罢`碼率臺階”（ＥｎｏｒＲａｔｅ Ｓｔｅｐ）一旦確定，問(wèn)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(wèn)題與鏈路完整性無(wú)關(guān)，另一個(gè)可能件是環(huán)路自身有過(guò)載情況。環(huán)路過(guò)載很容易用性能監視器測出來(lái)。峰值總線(xiàn)利用指示（或總線(xiàn)利用率對時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)）可能顯示一條擺幅異常大的利用率曲線(xiàn)，它從很低的平均數（完全處在Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ容量?jì)龋┲两咏保埃埃?，它導致轉換遲緩（甚至失效）或響應緩慢。這種情況表明，可以利用性能監視器的某種門(mén)限（如：利用率超過(guò)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(guò)環(huán)路。即使Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ環(huán)路沒(méi)有過(guò)載，仍然有可能存在環(huán)路上某一裝置過(guò)載的情況。協(xié)議分析儀可以多種方式幫助用戶(hù)找到這種問(wèn)題的根源。

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

　　如果可即時(shí)發(fā)現響應時(shí)間或丟失數據的影響，第二種方案是連續捕獲更詳細的軌跡（“包裹模式”），一經(jīng)發(fā)現影響，立即停止捕獲。要記住，所謂“發(fā)現”并不限于人工操作，對任何錯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(lái)停止捕獲。這樣，分析儀的軌跡中就會(huì )含有引發(fā)問(wèn)題的特定事件。檢查時(shí)間標記以確認軌跡足夠長(cháng)，以及包含出現問(wèn)題的時(shí)間段；不然就重新調節濾波特性（如每幀數據）以延長(cháng)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(wèn)題的裝置。如果需要更多的信息，可作第二次運行，只儲存從特殊識別碼上得到的想要的幀，以便僅從這些幀上捕獲更多的細節。丟失數據的另一個(gè)潛在原因是定時(shí)但卻無(wú)序地發(fā)送信息。出現這種情況時(shí)可用上段所述方法來(lái)監測。希望本文能夠幫助人們減少運用Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ這一激動(dòng)人心的新技術(shù)時(shí)的憂(yōu)慮。潛在的問(wèn)題還可能出現，并需要運用新的診斷方法，但是現在已經(jīng)可以得到為使系統保持高效運行狀態(tài)所需的診斷工具。