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同步以太网概述

同步以太网 (ITU-T G.8261 和 ITU-T G.8264) 是一种物理层技术,可在不考虑网络负载的情况下工作,并支持逐跳频率传输,其中路径上的所有接口都必须支持同步以太网。它使您能够提供满足当前移动网络要求的同步服务,以及基于基础架构的未来长期演进 (LTE)。

以下部分详细讲解同步以太网:

了解同步以太网

同步是电路(仿真)服务和移动无线电接入技术的关键要求。传统上,移动网络使用 SONET/SDH 技术来回传语音和数据流量,以及对 SONET/SDH 频率的本机支持来同步其无线网络。由于需要更大的容量回传网络,基于数据包的技术,如运营商以太网(不支持频率传输)和无线技术,如频分双工和时分双工,不仅需要频率同步,还需要正确的时间和相位对齐。此要求由同步以太网满足,该以太网用于互连接入设备(例如基站、接入节点等)的物理层频率同步。同步以太网支持采购和传输频率,以用于无线和有线服务同步,主要用于移动回传和融合传输。

同步以太网用于通过以太网接口传输时钟信号。在三项 ITU 建议中介绍了同步以太网操作:

  • G.8261 — 定义同步以太网网络的架构和徘徊性能。

  • G.8262 — 指定同步以太网设备时钟 (EEC) 的计时特性。

  • G.8264 — 介绍以太网同步消息通道 (ESMC)。

MX 系列路由器上的以下实例不支持同步以太网:

  • 带交换机控制板 (SCB) 的 MX 系列路由器上的插槽 10。

  • RJ45 端口

但是,请注意,带 SCBE 和 SCBE2 的 MX 系列路由器的插槽 10 上支持同步以太网。

注意:

当为 MX80 通用路由平台上的 PTP 和同步以太网以及 MX240、MX480、MX960、MX2010 和 MX2020 路由器上的 MIC 和 MPCE 配置时钟同步时,当前不支持统一不中断服务的软件升级(统一 ISSU)。

支持的平台

表 1 总结了在各种瞻博网络路由器及其组件上支持同步以太网的第一个 Junos OS 版本:

表 1:Junos OS 上的同步以太网支持

路由器和组件

第一个受支持的 Junos OS 版本

MX5、MX10、MX40 和 MX80 通用路由平台,型号为 MX5-T、MX10-T、MX40-T 和 MX80-T

11.2R4

带 SFP+ 收发器的 10 千兆位以太网 MPC

11.2R4

WAN-PHY 成帧模式下带 XFP 的 10 千兆位以太网 MIC

11.2R4

在 MX240、MX480 和 MX960 路由器上,以下增强型 MPC (MPC) 支持同步以太网:

  • MPC1E (MX-MPC1E-3D)

  • MPC1E Q (MX-MPC1E-3D-Q)

  • MPC2E (MX-MPC2E-3D)

  • MPC2E Q (MX-MPC2E-3D-Q)

  • MPC2E EQ (MX-MPC2E-3D-EQ)

11.2R4

LAN-PHY 成帧模式下带 XFP 的 10 千兆位以太网 MIC

11.4

瞻博网络 PTX 系列数据包传输路由器,具有 10 千兆位以太网、40 千兆位以太网和 100 千兆位以太网接口

12.1

带有千兆位以太网和 10 千兆位以太网 SFP 和 SFP+ 收发器的瞻博网络 ACX2000 系列通用城域网路由器。

12.2

MPC-3D-16XGE-SFP

12.3

MPC4E-3D-32XGE-SFPP

15.1

MPC4E-3D-2CGE-8XGE

15.1

MX-MPC1-3D

12.3

MX-MPC1-3D-Q

12.3

MX-MPC2-3D

12.3

MX-MPC2-3D-Q

12.3

MX-MPC2-3D-EQ

12.3

MX240、MX480 和 MX960 路由器上的 MPC3E (MX-MPC3E-3D)

13.2

MX104 路由器

13.2R2

MX104 路由器

13.2R2

在带有 SCBE 的 MX240、MX480 和 MX960 路由器上,以下 MPC 支持同步以太网:

MPC-3D-16XGE-SFP

12.3

MPC4E-3D-32XGE-SFPP

15.1

MPC4E-3D-2CGE-8XGE

15.1

MX-MPC1-3D

12.3

MX-MPC1-3D-Q

12.3

MX-MPC2-3D

12.3

MX-MPC2-3D-Q

12.3

MX-MPC2-3D-EQ

12.3

MX240、MX480 和 MX960 路由器上的 MPC3E (MX-MPC3E-3D)

13.2

MX104 路由器

13.2R2

MX104 路由器

13.2R2

在 MX2010 和 MX2020 路由器上,以下增强型 MPC (MPCE) 支持同步以太网:

  • MPC1E (MX-MPC1E-3D)

  • MPC1E Q (MX-MPC1E-3D-Q)

  • MPC2E (MX-MPC2E-3D)

  • MPC2E Q (MX-MPC2E-3D-Q)

  • MPC2E EQ (MX-MPC2E-3D-EQ)

  • MPC3E (MX-MPC3E-3D)

13.3

在带有 SCBE2 的 MX240、MX480 和 MX960 路由器以及 MX2010、MX2020 路由器上,以下 MPC 支持同步以太网:

MPC-3D-16XGE-SFP

13.3

MPC4E-3D-32XGE-SFPP

15.1

MPC4E-3D-2CGE-8XGE

15.1

MX-MPC1-3D

13.3

MX-MPC1-3D-Q

13.3

MX-MPC2-3D

13.3

MX-MPC2-3D-Q

13.3

MX-MPC2-3D-EQ

13.3

MPC7E-MRATE

16.1R1

MPC7E-10G

16.1R1

MX2K-MPC8E

16.1R1

MX2K-MPC9E

16.1R1

在 MX240、MX480 和 MX960 路由器(带 SCBE 或 SCBE2)、MX2010 和带有 RE-CB 的 MX2020 路由器上,以下 MPC 支持同步以太网:

  • MPC5E (MPC5E-40G10G)

  • MPC5EQ (MPC5EQ-40G10G)

  • MPC5E (MPC5E-100G10G)

  • MPC5EQ (MPC5EQ-100G10G)

  • MPC6E (MX2K-MPC6E)

13.3R3

在 PTX3000 上,以下第三代 FPC 支持同步以太网:

  • FPC3-SFF-PTX-U0

  • FPC3-SFF-PTX-U1

17.1R1

MX240、MX480 和 MX960 路由器上的 MPC10E-15C-MRATE。

19.2R1

MX2020、MX2010 和 MX2008 路由器上的 MPC11E。

20.1R1

注意:

从 Junos OS 12.1 版开始,瞻博网络 PTX 系列数据包传输路由器支持同步以太网。在 PTX 系列路由器上,10 千兆位以太网、40 千兆位以太网和 100 千兆位以太网接口支持同步以太网,并且符合 ITU-T G.8261 和 ITU-T G.8262 标准。

注意:

从 Junos OS 版本 14.2 开始,瞻博网络 PTX 系列数据包传输路由器上支持的同步以太网符合 ITU-T G.8264(以太网同步消息通道)标准。

注意:

从 Junos OS 版本 12.2 开始,Juniper Networks ACX 系列通用城域网路由器支持同步以太网,具有千兆位以太网和 10 千兆位以太网 SFP 和 SFP+ 收发器,并且符合 ITU-T G.8261 和 G.8264 标准。

注意:

带 XFP 的 10 千兆位以太网 MIC 支持同步以太网,这就要求在 LAN 成帧模式下配置 MIC 和接口。在 LAN 模式下,LAN 频率由 MIC 的板载时钟电路直接提供。

注意:

在 MPC6E (MX2K-MPC6E) 上具有 CFP2 (MIC6-100G-CFP2) 的 100 千兆位以太网 OTN MIC 支持 100 千兆位以太网接口上的同步以太网,并且符合 ITU-T G.872 标准。您可以在 100 千兆位以太网 OTN MIC 上配置主时钟源和辅助时钟源。机箱线卡可配置为通过同步以太网在物理层恢复网络计时时钟。100 千兆位以太网 OTN MIC 支持通过 OTN 开销字节而不是从配置的时钟源恢复时钟。

注意:

从 Junos OS 17.3 版开始,MX10003 路由器上的固定端口 PIC (6xQSFPP) 和模块化 MIC (JNP-MIC1) 上支持的同步以太网符合 ITU-T G.8264(以太网同步消息通道)标准。

从 Junos OS 17.4 版开始,MX204 路由器上的固定端口 PIC(4 个 QSFP28 PIC 和 8 个 SFPP PIC)上支持的同步以太网符合 ITU-T G.8264(以太网同步消息通道)标准。

了解 ACX 系列通用城域网路由器上的同步以太网

带千兆位以太网和 10 千兆位以太网 SFP 和 SFP+ 收发器的 ACX 系列路由器支持同步以太网,并且符合 ITU-T 建议 G.8261: 数据包网络中的计时和同步方面 以及 ITU-T 建议 G8264: 通过数据包网络分配计时。同步以太网是一种在 SONET/SDH 中同步后建模的物理层频率传输技术。不支持同步以太网的传统以太网节点不会将同步从一个节点链路传输到另一个节点。但是,支持同步以太网的节点可以将机箱时钟同步到从连接到上游时钟主路的接口中恢复的时钟。在此之后,时钟用于将数据发送至下游时钟奴隶,形成从主参考时钟 (PRC) 到以太网设备时钟 (EPC) 的同步路径,并沿路径传输频率同步。

ITU-T G.8264 规范定义了同步状态消息 (SSM) 协议及其用于同步以太网的格式,以确保用于频率传输的同步以太网设备(例如 SONET/SDH)之间的互操作性。同步以太网可向 PRC 提供稳定的频率同步,并且不受网络负载的影响。但是,它要求从 PRC 到最后一个下游节点的所有节点都支持同步以太网。同步以太网是移动网络的推荐技术,需要仅进行频率同步,例如 2G 或 3G 基站。

了解时钟同步

MX 系列和 PTX 系列路由器支持外部时钟同步以及同步以太网和外部输入(T1 或 E1 线路计时源)的自动时钟选择。

配置外部时钟同步和自动时钟选择需要考虑时钟选择、质量级别和优先级。时钟源选择算法用于根据系统配置和执行标准(如质量级别、优先级和硬件限制)从各种来源中挑选出两个最好的上游时钟源。

您可以配置多个外部时钟同步选项。有关配置选项的概述,请参阅 MX 系列路由器上的配置时钟同步接口 ,有关为 MX 系列路由器配置这些选项的信息,请参阅 了解时钟同步

目前,MX 系列路由器支持两种类型的时钟模式、分布式时钟模式和集中时钟模式。有关分布式时钟模式的信息,请参阅 了解 MX 系列路由器和以太网同步消息通道上的分布式时钟模式概述。有关集中时钟模式的信息,请参阅集中时钟模式概述集中时钟概述

了解 MX 系列路由器上的入口监控

所有 MX 系列路由器都支持入口时钟监控功能,包括 16 端口 10 千兆位以太网 MPC。在这些路由器上,传入同步以太网信号无法在 16 端口 10 千兆位以太网 MPC 上进行监控,但由机箱中的其他模块化端口集中器 (MPC) 进行监控。因此,如果机箱中至少存在另一个带有以太网设备时钟 (EEC) 的 MPC,则可以使用 16 端口 10 千兆位以太网 MPC 传入同步以太网信号。此行为称为 入口时钟监控。请注意,16 端口 10 千兆位以太网 MPC 没有内置 EEC 或内部时钟:因此,它只能输入(接受)时钟信号,但不能用作时钟源。

如果为 16 端口 10 千兆位以太网 MPC 上的同步以太网配置 MX 系列路由器,并且机箱中没有带 EEC 的其他 MPC,系统将无法支持同步以太网功能。该系统通过日志消息和 CLI 输出通知用户,并证明其无法支持同步以太网。

有关 10 千兆位以太网 MIC 上的同步以太网支持的信息,请参阅 10 千兆位以太网 MIC 上的同步以太网概述

了解 MX 系列路由器上的分布式时钟模式

在分布式时钟模式下,交换机控制板 (SCB) 支持将 MX 系列路由器的机箱同步到内部 Stratum 3 自由运行振荡器。同步以太网计时消息通过机箱发送,以支持可追踪到高质量计时源的网络计时路径。计时消息由以太网交换机通过网络承载,这些交换机传统上由通过 SONET/SDH 接口的时分多路复用 (TDM) 设备处理。分配时钟模式通过 ESMC 消息处理。ESMC 支持基于 ITU-G.8264 规范。ESMC 消息以在 ESMC 数据包中承载的(同步状态消息)SSM TLV 的形式传输线路计时信号的时钟质量。有关更多信息,请参阅 以太网同步消息通道概述

分布式时钟模式具有以下限制:

  • 没有 SCB 集中式时钟模块可同步整个机箱。

  • 恢复的线路计时仅由 16 端口 10 千兆位以太网 MPC 的线路接口驱动。

  • 分布式模式不支持外部时钟接口定时。

集中式时钟模式可在所有机箱线路接口上分发和驱动计时,从而克服这些限制。

集中式时钟模式概述

从 Junos OS 版本 12.2 开始,MX240、MX480 和 MX960 路由器上的增强型 SCB SCBE 支持 Stratum 3 时钟模块。此时钟模块可用作机箱内的集中点,用于时钟监控、过滤、延期和选择。它只有一个外部时钟接口。有关详细信息,请参阅 集中时钟概述

从 Junos OS 版本 13.3 开始,MX240、MX480 和 MX960 路由器上的增强型 SCB SCBE2 支持两个外部时钟接口(外部-0/0 和外部-1/0)。外部-0/0 接口是指插槽 0 中的 SCB 上的外部接口,而外部 1/0 接口指的是插槽 1 中的 SCB 上的外部接口。

在 SONET/SDH 网络中,路由器使用网络中提供的最佳时钟。网络中各种时钟源的质量水平通过监控时钟源中的同步状态消息 (SSM) 来确定。SSM 在 SONET 帧中占据固定位置。在使用同步以太网进行时钟同步的以太网网络中,SSM 不是计时信号的一部分。SSM 在以太网同步消息通道 (ESMC) 中的以太网数据包中承载。通过解释 SSM 值,路由器可确定与时钟源关联的时钟质量,并相应地执行其时钟选择。ESMC 消息以 SSM TLV 的形式传输线路计时信号的时钟质量,SSM TLV 是 ESMC 数据包的一部分。

请注意,路由器中的时钟在没有任何质量级别最佳的时钟源的情况下进入延期模式,进而使用其缓冲区中存储的计时信息来同步自身。

在控制板中的时钟源的外部同步期间,以下进程发挥着至关重要的作用。请注意,PTX 系列路由器需要两个用作主时钟源和辅助时钟源的最佳时钟源,而 MX 系列路由器仅需要一个最佳时钟源。

  • 时钟同步进程 (clksyncd) 执行时钟选择并参与 ESMC 消息交换。对于时钟选择,在没有用户配置的主时钟或辅助时钟源的情况下,clksyncd 运行时钟选择算法,并分别为 PTX 系列路由器选择作为主时钟源和辅助时钟源的两个最佳时钟,或为 MX 系列路由器选择最佳时钟。clksyncd 还会发送定期 ESMC 数据包,将其时钟质量级别传输到网络中的其他路由器(在 ESMC 数据包中的 SSM TLV 中指定)并从其他时钟源接收 ESMC 数据包,并跟踪收到的时钟信号质量级别。配置为时钟源的所有接口上都会接收 ESMC 数据包。ESMC 数据包也传输到其他路由器上的时钟源接口,以及配置为在其他路由器上接收 ESMC 数据包的接口。

  • 机箱进程(机箱)负责与 MX 系列路由器上的增强型交换机控制板 (SCBE) 和 PTX 系列路由器上的集中式时钟生成器 (CCG) 进行互联。它监控时钟质量,并协助 SCBE 或 CCG 确定具有最佳质量级别的时钟源。检测到时钟质量恶化时,它会通知 clksyncd 选择另一个主时钟源。时钟选择机箱更新后,将提供最新的时钟源信息。请注意,在 PTX 系列路由器上没有用户配置的主时钟源和辅助时钟源时,将通过时钟算法选择时钟源,并且机箱更新了最新的时钟信息。因此,在机箱和 clksyncd 之间建立了新的处理间连接。

  • 定期数据包管理进程 (ppmd) 会定期将 ESMC 数据包传输到网络中的其他路由器。它还从其他路由器接收传入的 ESMC 数据包。ppmd 过滤掉重复的 ESMC 数据包,以减少 ppmd 和 clksyncd 之间的数据包流。

以下介绍使用 ESMC 数据包的简单时钟选择过程:

  • 同步以太网(线路计时)信号是以太网接口上接收的以太网物理层信号。ESMC 是第 2 层以太网数据包。在路由器的以太网接口上接收同步以太网信号和 ESMC 数据包。

  • 收到的同步以太网信号将发送至 SCBE 或 CCG 中的时钟硬件,而具有质量级别的 ESMC 数据包则会定向到 clksyncd。

  • clksyncd 中的时钟选择算法从一个配置为时钟源的接口中根据 ESMC 数据包中的质量级别选择最佳时钟信号。在 PTX 系列路由器上,该算法还选择下一个最佳时钟(可用时)作为辅助时钟。

  • 最佳时钟信息将传输到机箱,而机箱又会生成命令至时钟硬件,使用最佳时钟作为参考时钟。在 PTX 系列路由器上,使用主时钟和辅助时钟。

  • 参考时钟使用 PTX 系列路由器中最好的主时钟信号作为系统时钟,用于生成同步以太网信号以在其所有接口上传输。

  • clksyncd 中的 ESMC 传输模块会收到对应于最佳主时钟的质量级别的通知。此质量级别用于从路由器中传输的 ESMC 数据包。

  • ESMC 数据包在所有源接口和配置为 esmc 传输接口的接口上进行传输。

注意:

在 SCBE2 上,只能在活动 SCB 上的外部接口上配置外部同步选项。因此,如果活动 SCB 处于插槽 0 中,则只能配置外部-0/0 接口。如果活动 SCB 处于插槽 1 中,则只能配置外部-1/0 接口。

集中式模式适用于移动回传基础架构,以及在同步以太网支持下从传统 TDM 过渡到以太网网络元素的网络。

发布历史记录表
释放
描述
17.3
从 Junos OS 17.3 版开始,MX10003 路由器上的固定端口 PIC (6xQSFPP) 和模块化 MIC (JNP-MIC1) 上支持的同步以太网符合 ITU-T G.8264(以太网同步消息通道)标准。
17.3
从 Junos OS 17.4 版开始,MX204 路由器上的固定端口 PIC(4 个 QSFP28 PIC 和 8 个 SFPP PIC)上支持的同步以太网符合 ITU-T G.8264(以太网同步消息通道)标准。
14.2
从 Junos OS 版本 14.2 开始,瞻博网络 PTX 系列数据包传输路由器上支持的同步以太网符合 ITU-T G.8264(以太网同步消息通道)标准。
13.3
从 Junos OS 版本 13.3 开始,MX240、MX480 和 MX960 路由器上的增强型 SCB SCBE2 支持两个外部时钟接口(外部-0/0 和外部-1/0)。
12.2
从 Junos OS 版本 12.2 开始,Juniper Networks ACX 系列通用城域网路由器支持同步以太网,具有千兆位以太网和 10 千兆位以太网 SFP 和 SFP+ 收发器,并且符合 ITU-T G.8261 和 G.8264 标准。
12.2
从 Junos OS 版本 12.2 开始,MX240、MX480 和 MX960 路由器上的增强型 SCB SCBE 支持 Stratum 3 时钟模块。
12.1
从 Junos OS 12.1 版开始,瞻博网络 PTX 系列数据包传输路由器支持同步以太网。