2.3.12 环路测试法诊断ISDN故障

2.3.12 环路测试法诊断ISDN故障

■ 中国建设银行连云港分行   柏树荫

综合业务数字网（ISDN，Integrated Services Digital Network）是自70年代发展起来的一种新兴技术。提供从终端用户到终端用户的全数字服务，实现了语音、数据、图形、视频等综合业务的一个全数字化传递方式。ISDN 不同于传统的 PSTN 网络，传统PSTN网络中用户的信息通过模拟的用户环路送至交换机后经A/D转换成为数字信号，经过数字交换和传输网络后，到达目的用户又将还原成模拟信号。ISDN 解决了用户环路的数字传输问题，实现了端到端的数字化，并通过这个标准化的数字接口，解决各种数字和模拟信息的传递。此外通过标准化工作，ITU-T 制定了 ISDN 业务规范，使综合业务成为可能，制定了I.430、Q.921和Q.931等协议，使所有符合 ITU-T 物理接口和软件协议的设备均可无障碍地进入ISDN网络。

在日常使用ISDN进行网络互连时，最常见的ISDN问题，是在把用户的终端设备（路由器）配置到电信ISDN交换机方面。目前，不同的电信运营商针对不同的ISDN基本速率接口（BRI）采用不同的设置，因此，存在多种设置ISDN服务的方式，并且由于ISDN网络是在Internet时代之前设计的，会使以ISDN路由器为终端设备构建的ISDN拨号网络出现一些意外的问题。 利用支持ISDN网络互连的路由器及其IOS软件中的功能，我们找到了一些判断ISDN拨号网络本地故障的基本方法—本地环路测试法。

ISDN BRI线路

ISDN BRI线路如图1所示：

该网络—用户环路有两种接口:U接口和S/T接口。U接口是一个2线接口，可以直接连终端，也可以通过一个网络终端（NT1）转换成4线S/T接口。U接口传输距离一般为5-6Km；可以在电路中增加U口中继器（U-Repeater）来增加传输距离。S/T接口可连接8个用户物理设备，传输距离约为1km。我们这里讨论的用户物理设备是一台具备ISDN S/T模块的路由器。

环路呼叫测试原理

本地环路测试可以应用于ISDN拨号网络本地故障的诊断与排除。它的主要功能是对电信公司ISDN交换网络的本地环路系统进行自动的测试与检测（如图2)。

在一个环路呼叫中，路由器可以拨叫自己BRI的ISDN号码，呼叫到达电信ISDN交换网络后，电信交换机则回呼路由器另外的一个BRI信道，这时呼叫可以被路由器看作从第二个信道又回呼到了路由器。因此，路由器扮演了双重角色，它既是发出ISDN呼叫方又是接收ISDN呼叫方。

路由器用第一个B-channel发起呼叫，然而到了电信ISDN交换机后，由于路由器呼叫的ISDN号码是它自己，所以电信的ISDN交换机会回呼路由器。这时，它则认为第一条信道忙（路由器刚刚用第一个B-channel发起呼叫），所以就转到了第二条信道上，这样就完成了一个成功的ISDN拨号连接。

一个环路呼叫能够测试路由器发起和终止ISDN呼叫的能力。一个成功的环路呼叫测试可以帮助判断用户方到电信ISDN交换网络的本地电路是否正常工作。

Cisco路由器环路呼叫测试

在环路呼叫测试中，路由器既是呼叫方(Calling)也是被叫方(Called)。明白它的双重角色对解释下面的debug isdn q931 的输出是很重要的。

下面给出了一个Cisco路由器上实现的带注释的成功的环路呼叫测试的例子。命令 isdn call (出现在 Cisco IOS software 12.0(3)T中)能够在不使用DDR（按需拨号路由）的情况下产生 isdn calls ，这个命令只能用于测试 ISDN 电路（尤其是第三层），不能用于传递流量或作为DDR的替代使用。

路由器Calling上与ISDN有关的配置信息

username JSWL_LYG_R1 password * * * * * * * * 
isdn switch-type basic-net3
interface BRI0
ip address 192.168.0.2 255.255.255.0
encapsulation ppp
dialer idle-timeout 180
dialer map ip 192.168.0.1 name JSWL_LYG_R1 5552222
dialer load-threshold 50 eit
dialer-group 1
isdn switch-type basic-net3
peer neighbor-route
cdp enable
ppp authentication chap
ppp multilink

路由器Calling上的环路呼叫测试过程

Calling#debug isdn q931

!--- 打开路由器Calling上的 isdn q931 的debug信息

Calling#isdn call  interface  bri  0  5551111

!--- 路由器拨叫自己BRI的ISDN号码 5551111

Calling#
* Apr 29 17:55:08.344: ISDN BR0: TX → SETUP pd = 8 callref = 0x09

!--- 路由器拨叫自己BRI的ISDN号码5551111后产生的 Q931 Setup 信息被传送到局方的ISDN交换机

* Apr 29 17:55:08.360: Bearer Capability i = 0x8890
* Apr 29 17:55:08.360: Channel ID i = 0x83
* Apr 29 17:55:08.364: Keypad Facility i = '5551111'
* Apr 29 17:55:08.484: ISDN BR0: RX ← CALL_PROC pd = 8 callref = 0x89

!--- 路由器从局方的ISDN交换机接收到 Call Proceeding信息

!--- 局方的ISDN交换机开始进行呼叫.

* Apr 29 17:55:08.488: Channel ID i = 0x89
* Apr 29 17:55:08.516: ISDN BR0: RX ← SETUP pd = 8 callref = 0x12

!--- 路由器从局方的ISDN交换机接收到由于局方的ISDN交换机呼叫路由器而产生的Setup 信息，这个信息被称为拨入路由器的呼叫（由路由器发出的的 Setup 信息被成为拨出路由器的呼叫)。

!---这时候表明路由器接收到了一个由它自己发出的相同的呼叫。

* Apr 29 17:55:08.516: Bearer Capability i = 0x8890
* Apr 29 17:55:08.520: Channel ID i = 0x8A
* Apr 29 17:55:08.520: Signal i = 0x40 - Alerting on - pattern 0
* Apr 29 17:55:08.532: Called Party Number i = 0xC1,‘5551111’
* Apr 29 17:55:08.532: Locking Shift to Codeset 5
* Apr 29 17:55:08.532: Codeset 5 IE 0x2A i = 0x808001038001118001, ‘<’
* Apr 29 17:55:08.564: ISDN BR0: Event: Received a DATA call from on B2 at 64 Kb/s
* Apr 29 17:55:08.620: %DIALER-6-BIND: Interface BRI0:2 bound to profile Dialer1
* Apr 29 17:55:08.652: ISDN BR0: TX → CALL_PROC pd = 8 callref = 0x92

! ---路由器为由局方的ISDN交换机拨入它的呼叫向局方的ISDN交换机传送 Call Proceeding 信息

* Apr 29 17:55:08.652: Channel ID i = 0x8A
* Apr 29 17:55:08.700: %LINK-3-UPDOWN: Interface BRI0:2, changed state to up
* Apr 29 17:55:08.988: ISDN BR0: TX → CONNECT pd = 8 callref = 0x92

! ---路由器为由局方的ISDN交换机拨入它的呼叫向局方的ISDN交换机发送 Connect 信息

* Apr 29 17:55:08.988: Channel ID i = 0x8A
* Apr 29 17:55:09.040: ISDN BR0: RX ← CONNECT_ACK pd = 8 callref = 0x12

! ---对于拨入路由器的呼叫，路由器接收到 Connect Acknowledgment 信息

* Apr 29 17:55:09.040: Channel ID i = 0x8A
* Apr 29 17:55:09.040: Signal i = 0x4F - Alerting off
* Apr 29 17:55:09.064: ISDN BR0: RX ← CONNECT pd = 8 callref = 0x89

! ---对于拨出路由器的呼叫，路由器从局方的ISDN交换机接收 Connect信息

* Apr 29 17:55:09.076: ISDN BR0: TX → CONNECT_ACK pd = 8 callref = 0x09

! ---对于拨出路由器的呼叫，路由器发出 Connect Acknowledgment 信息

* Apr 29 17:55:09.078: %ISDN-6-CONNECT: Interface BRI0:2 is now connected to 5551111
* Apr 29 17:55:09.080: %LINK-3-UPDOWN: Interface BRI0:1, changed state to up
* Apr 29 17:55:09.104: %DIALER-6-BIND: Interface BRI0:1 bound to profile BRI0
* Apr 29 17:55:09.112: %ISDN-6-CONNECT: Interface BRI0:1 is now connected to 5551111

! --- 呼叫已建立。环路呼叫测试成功，用户方路由器到本地局方ISDN交换机之间的电路正常。

Calling#undebug all

!--- 关闭路由器Calling上的 isdn q931 的debug信息

如果在被测试的路由器输出上看不到或看不全上述所列的DEBUG信息，则要检查路由器的相关线缆是否安装正确。

3Com路由器的环路呼叫测试

象在Cisco路由器中所做的测试一样，这里我们以3Com的SuperStack II NETBuilder 532路由器（已内置了ISDN BRI的S/T接口，操作系统为SW/NBSI-NW,11.3）为例给出3Com系列路由器环路测试ISDN本地拨号网络的过程。

首先通过路由器的console 口或以 Telnet 方式登录到3COM路由器的特权用户（超级用户）下：

1.设置接口的ISDN交换类型:

 SETDefault !3 -PAth SwitchType = ETSI

2.如果必要的话，分配与ISDN BRI的两个B通道对应的PATH 到独立的PORT上:

ADD !3 -PORT PAths 3.1 
ADD !4 -PORT PAths 3.2 

3.配置速率自适应参数用以自动检测发送接口的速率:

SETDefault ! -PAth RateAdaption = Auto 

若环路测试的发送接口为path 3.2 ，接收接口为 path 3.1，需要指定path 3.2如下:

SETDefault !3.2 -PAth RateAdaption = Auto

4.配置相应的端口为环路测试端口:

SETDefault !3 -PORT OWNer = Loopback 
SETDefault !4 -PORT OWNer = Loopback 

5.增加path 3.1 的ISDN号码到port 4的拨号号码列表中.

ADD !4 -PORT DialNoList“5551111”Baud=64 Type=Bri Pos=1

6.在ISDN的两个B通道之间通过一个B通道呼叫另外一个B通道以建立连接:

DIal !

本例为 path 3.2 呼叫 path 3.1, 执行命令如下:

DIal !3.2

这时Path 3.2 将呼叫第四步中配置的ISDN号码（假设指定在path 3.1上）。

7.连接被成功建立后，进入环路测试模式:

DLTest TestMode Loopback 

8.设定将要运行环路测试的时间:

DLTest TestDuration  

一旦所设定的环路测试时间到期或发送的数据包数和接收到的数据包数相差太大，环路测试便立即结束。

9.开始环路测试:

DLTest Start , 

如果指定 port 4 发送环路测试数据、port 3 接收环路返回数据，则输入:

DLtest START 4,3

当接收到的数据包等于或近似等于发送的数据包数，则本地环路测试成功。如果测试不成功，则要检查路由器的相关线缆是否安装正确。可以通过如下命令检查发送包的数量和出错的数量:

DLTest Stat

10.停止环路测试:

DLTest Abort

11.挂断环路测试呼叫:

HangUp !3.2

12.将相应端口的属性由环路测试时的 loopback 改为正常运行时的 PPP :

 SETDefault !3 -PORT OWNer = PPP 
SETDefault !4 -PORT OWNer = PPP 

13.从port 4的拨号号码列表中删除环路测试时所配置的ISDN号码:

DELete !4 -PORT DialNoList“5551111”

结论

如果环路测试不成功，在确保路由器相关配置正确、路由器相关线缆安装正确的前提下，联系本地电信运营商重点排除局方本地ISDN交换机上存在的有关信令配置、硬件接口故障等方面的问题。因为电信ISDN交换机上的一些不正确或不合适的配置会使电信的ISDN交换机一直尝试去连接第一个信道，而路由器刚刚用第一个B-channel发起了呼叫，所以电信ISDN交换机回呼受阻（信道忙），环路呼叫测试失败。解决的办法：一是联系电信网管调整电信ISDN交换机上的一些相关配置，使得交换机在遇到第一个信道忙的情况下能够自动启用第二信道；二是象在使用3Com路由器测试时一样，在Cisco路由器上使用命令 isdn call产生一个ISDN呼叫时直接指明启用第二信道。

如果环路呼叫测试成功，但呼叫远端路由器失败，这时候一方面需要联系电信运营商来进一步排除电信ISDN交换网络的内部问题；另一方面联系远端路由器的网络管理员以排除远端网络设备因连接或配置错误而导致的网络故障问题。