Come visualizzare le informazioni DDM del transceiver ottico tramite SNMP?

Come visualizzare le informazioni DDM del transceiver ottico tramite SNMP?

I moderni transceiver ottici supportano funzioni standard di monitoraggio diagnostico digitale (DDM) che consentono di monitorare in tempo reale i parametri dei moduli. Le informazioni DDM dei moduli vengono comunemente lette tramite il Simple Network Management Protocol (SNMP).

Funzione DDM sui moduli ottici

DDM è una funzione disponibile sui transceiver ottici, tra cui SFP, SFP+, XFP e GBIC, nota anche come monitoraggio ottico digitale (DOM). Consente agli utenti di monitorare in tempo reale i parametri dei moduli, come la potenza di uscita ottica, la potenza di ingresso ottica, la temperatura, la corrente di polarizzazione del laser e la tensione di alimentazione del ricetrasmettitore. L'interfaccia DDM è definita nella specifica SFF-8472 pubblicata dal comitato SFF. Al momento della stesura di questo documento, l'ultima versione di SFF-8472 è la revisione 12.2.

Figura 1: Funzione DDM sui transceiver in fibra ottica.

Come funziona DDM?

La funzione DDM funziona sulla base dei valori di riferimento definiti in SFF-8472. SFF-8472 definisce gli intervalli di misura, la rappresentazione dei valori e tutti i dettagli di implementazione necessari per la progettazione hardware e software del Transceiver e della piattaforma host, in modo da garantire un'interoperabilità senza soluzione di continuità tra piattaforme host e fornitori di transceiver diversi. Inoltre, un insieme comune di parametri OAM, un linguaggio comune, può essere condiviso dall'intero settore. Vale la pena notare che la precisione tipica offerta dai prodotti odierni supera i requisiti del documento. Ecco i cinque parametri menzionati nell'SFF-8472. Ognuno di essi ha un'equazione di calibrazione individuale.

Tabella: Parametri del Transceiver definiti in SFF-8472.

DDM offre molto di più del monitoraggio

L'interfaccia DDM consente l'accesso in tempo reale ai parametri operativi del dispositivo e include un sistema di flag di allarme e di avvertimento che avvisa il sistema host quando particolari parametri operativi sono al di fuori di un intervallo di funzionamento normale impostato in fabbrica. Ad esempio, se la temperatura del transceiver che segue la norma SFF-8472 supera il livello di soglia, nella mappa di memoria del dispositivo viene indicato il bit specifico relativo alla temperatura, quindi il sistema di supervisione della piattaforma può verificare rapidamente se l'interfaccia funziona correttamente eseguendo il polling dei registri di stato.

Oltre al monitoraggio in tempo reale, la funzione DDM può essere utilizzata anche per la previsione dei guasti. In genere, la potenza di uscita di un normale modulo ottico viene controllata a un livello stabile, ottenuto aumentando la corrente di polarizzazione del laser (Tx_Bias). Tuttavia, con l'aumento del tempo di funzionamento del laser, l'efficienza quantica del laser si riduce. Gli utenti possono pertanto monitorare la corrente di polarizzazione del laser per prevederne la durata. Questa previsione consente ai gestori di rete di individuare potenziali guasti ai collegamenti prima che le prestazioni del sistema ne risentano. Con l'avviso previsto, l'amministratore di sistema può avviare il collegamento di backup e riparare i sistemi senza interruzioni.

Inoltre, la funzione DDM può essere utilizzata per isolare la particolare posizione del guasto nel sistema di rete in fibra ottica. Combinando i flag di stato dell'interfaccia DDM, i pin rigidi del transceiver e i dati del monitor parametrico diagnostico, è possibile individuare la posizione specifica e la causa di un guasto del link.

Come visualizzare le informazioni sul DDM tramite SNMP?

Come indicato nel sommario, le informazioni DDM dei transceiver ottici vengono comunemente visualizzate tramite SNMP (Simple Network Management Protocol). Prima di passare all'uso di SNMP, è necessario familiarizzare con SNMP stesso e con i suoi componenti.

Una sintesi di SNMP, MIB e OID

SNMP è una tecnologia utilizzata per il monitoraggio della rete. È costituita da tre componenti chiave: dispositivi gestiti, agenti e sistemi di gestione della rete (NMS). Un dispositivo gestito è un nodo di rete che dispone di un agente SNMP e risiede in una rete gestita. Questi dispositivi possono essere router e server di accesso, switch e bridge, hub, host di computer o stampanti. L'agente è un software che viene eseguito sul dispositivo gestito. Questo agente traduce le informazioni in un formato compatibile con SNMP. Un NMS esegue applicazioni di monitoraggio. Esse forniscono la maggior parte delle risorse di elaborazione e di memoria necessarie per la gestione della rete.

Figura 2: Architettura di base di SNMP.

Il MIB (Management Information Base) è una raccolta di informazioni organizzata gerarchicamente. L'accesso alle varie informazioni avviene tramite un protocollo come SNMP. Ad esempio, in uno switch gli oggetti tipici di interesse sono il traffico in entrata e in uscita, il tasso di perdita dei pacchetti o il numero di pacchetti indirizzati a un indirizzo broadcast. Ogni fornitore di apparecchiature SNMP dispone di una propria sezione della struttura ad albero del MIB, ad esempio CISCO-ENTITY-SENSOR-MIB.

OIDs (Object Identifiers) identificano univocamente gli oggetti gestiti in una gerarchia MIB. Possono essere rappresentati come un albero i cui nodi sono assegnati da diverse organizzazioni. In genere, un OID è una lunga sequenza di numeri, che codificano i nodi, separati da punti. OIDs sono generalmente forniti dai produttori di hardware o possono essere trovati nei cosiddetti repository OID, dove è possibile accedere a raccolte di alberi MIB e OIDs corrispondenti.

Monitoraggio dei parametri del transceiver ottico tramite SNMP

I parametri dei transceiver ottici possono essere monitorati tramite SNMP, a condizione che il transceiver supporti il DDM. Dopo aver abilitato la funzione DDM dei transceiver, in genere si utilizza lo strumento Net-SNMP (snmpwalk) per eseguire il polling delle informazioni.

Campione per lo strumento Net-SNMP: Prendiamo come esempio il modulo Cisco ASR9k. Vogliamo leggere la potenza ottica Tx/Rx del modulo tramite SNMP. Il modulo ASR9k è IOS-XR, versione 5.3.1. Il MIB è "CISCO-ENTITY-SENSOR-MIB" e l'OID è 1.3.6.1.4.1.9.9.91.1.1.1. Quindi il comando da utilizzare con lo strumento Net-SNMP è il seguente:

Figura 3: Esempio di comando snmpwalk.

A questo punto la CLI mostrerà l'output dei sensori celsius/amperes/mWatts/voltsDC e sarà sufficiente indicizzare il sensore specifico di cui si ha bisogno.

Figura 4: Potenza di uscita del transceiver.

Note: Assicurarsi che la Package Installation Envelopes (PIE) siano caricate prima del polling. La potenza ottica non sarà presentata come "dBm" ma come "mW". Per convertire i mWatt in dBm con la formula 10*log(mW) = dBm.

Dato che esistono diversi fornitori di apparecchiature SNMP, ci saranno alcune differenze nelle MIB e negli OID. Inoltre, alcuni dispositivi sono in grado di mostrare le informazioni DDM utilizzando solo un semplice comando come show optic port-number per ottenere i risultati di un singolo transceiver:

Figura 5: Risultato del comando Show optic. (fonte: Brocade)

oppure usando show optic slot slot-number per ottenere tutte le ottiche in un determinato slot.

Figura 6: Risultato del comando Show optic slot. (fonte: Brocade)

Aspettarsi di più sul monitoraggio dei transceiver ottici?

Dopo aver conosciuto la funzione DDM, la maggior parte di noi potrebbe avere domande sul monitoraggio dei transceiver, ad eccezione di quelli coperti dal documento SFF-8472. Sebbene l'interfaccia DDM sia applicabile solo ai moduli ottici SFP, SFP+ e GBIC, la funzione DOM è disponibile su molti moduli transceiver QSFP e CFP. Sarà quindi possibile monitorare anche le metriche di questi transceiver. Poiché non tutti i transceiver in fibra ottica supportano DDM/DOM, prima di cercare di conoscere i parametri ottici tramite SNMP, è necessario verificare se la funzione è supportata o meno. Altrimenti, tutti gli sforzi saranno vani.

Acronimi importanti:
DDMI = Digital diagnostics monitoring interface
SFP = Small form-factor pluggable
SFP+ = Small form-factor pluggable plus
XFP = 10 Gigabit small form-factor pluggable
GBIC = Gigabit interface converter
MSA = Multisource Agreement
SFF Committee = Small form factor committee
OAM = Operation Administration and Management
SNMP = Simple Network Management Protocol
MIB = Management Information Base
OID = Object Identifier
CLI = Command Line Interface
PIE = Package Installation Envelopes, are nonbootable files that contain a single package or a set of packages