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  地震地磁观测与研究  2017, Vol. 38 Issue (1): 150-152  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2017.01.026
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引用本文  

何佳, 梁静, 李云, 等. 太原基准地震台网络维护[J]. 地震地磁观测与研究, 2017, 38(1): 150-152. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2017.01.026.
He Jia, Liang Jing, Li Yun, et al. Network maintenance in Taiyuan Reference Seismic Station[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2017, 38(1): 150-152. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2017.01.026.

作者简介

何佳 (1983-), 男, 工程师, 从事地震监测和信息节点维护工作

文章历史

本文收到日期:2016-01-19
太原基准地震台网络维护
何佳1,2, 梁静3, 李云4, 赵春华1,2, 任瑞国1,2     
1. 中国山西 030025 太原基准地震台;
2. 中国山西 030025 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站;
3. 中国太原 030027 山西省民政厅;
4. 中国山西 030025 长治中心地震台
摘要:以太原基准地震台网络故障为例,简要说明其危害性,着重介绍网络维护方法,并给出网络故障检修实例,为同类地震台站提供借鉴。
关键词网络故障    维护方法    检修    
Network maintenance in Taiyuan Reference Seismic Station
He Jia1,2, Liang Jing3, Li Yun4, Zhao Chunhua1,2, Ren Ruiguo1,2     
1. Taiyuan Seismic Station, Shanxi Province 030025, China;
2. National Continental Rift Valley Dynamics Observatory of Taiyuan, Shanxi Province 030025, China;
3. The Civil Affairs Bureau of Shanxi Province, Taiyuan 030027, China;
4. Changzhi Central Seismic Station, Shanxi Province 046000, China
Abstract: Taking Taiyuan seismic benchmark network fault as an example, the harmfulness of network fault is briefly explained and the maintenance methods are introduced in this paper. It should be helpful for other seismic stations.
network failure    maintenance methods    maintenance and repair    
0 引言

中国地震局在太原基准地震台设太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,是山西省唯一从事地震和地球物理观测的国家级野外科学研究站,重点监视防御区的地震活动情况,掌握地震活动背景,为地震学、地球物理学和地震预报研究提供基础资料;承担全球大震速报和国际地震活动资料交换,观测中国基本地磁场的主要特征及变化,为山西省地磁观测提供通用资料。

太原基准地震台 (以下简称太原台) 由太原台站中心 (以下简称台站中心)、武家寨磁电台 (以下简称武家寨测点) 组成。武家寨测点使用2M SDH光纤专线实现与台站中心链接,台站中心通过2M SDH光纤专线实现与山西省地震信息网络链接 (何佳,2012)。台站中心的水位、水温井房测点,距离架设的光纤线路较远,通过光纤收发器接入台站中心机房。2010年建成的陆态网络GNSS和重力测点站分别架设光纤线路通过光纤收发器接入台站中心。太原台互联网、内网专线由中国移动运营商提供网络服务。

地震台“十五”地震观测设备按照以太网接口网络化技术要求 (陈兴东等,2006) 进行空间分布。太原台网络节点承担37个测项 (包括:台站中心晋祠测点的测震、前兆测项、陆态网络的GNSS和重力,武家寨子台前兆测项,祁县、介休、孝义地下流体观测点等) 的数据汇聚及其他网络服务,随着网络化地震观测仪器数量的增加,网络通讯成为当前关注的主要问题之一 (郭赟等,2012),一旦发生网络故障,将无法及时与上级部门进行地震监测数据交换,影响地震公益宣传。因此,地震台站网络管理人员必须掌握网络维护方法,熟悉节点拓扑结构,及时发现、判断并排除网络常见故障。为保障地震台站信息节点观测网络畅通,需定期维护网络,在此总结太原台常见网络故障,并介绍网络维护方法,以供

1 网络维护

太原台常见网络故障大致分为运营商和非运行商故障两大类。运营商故障主要包括:运营商基站停电、运营商光纤中断等。非运营商故障主要包括:地震台网络设备故障、网络设备间通信链路故障等。地震台站网络故障发生后,网络管理人员观察运营商网络设备,并采用网络分层、分段排除法,分析判断网络故障类型,并采取相应维护措施。地震台站网络维护流程见图 1

图 1 网络维护流程 Fig.1 Network maintenance process
1.1 运营商网络设备维护

太原基准台信息节点采用中国移动运营商提供的网络设备,主要包括,百兆SC单模双纤光纤收发器、华为OptiX Metro100光端机 (图 2)。

图 2 华为OptiX Metro100光端机 Fig.2 Huawei OptiX Metro100 optical transmitter and receiver

华为OptiX Metro100光端机能够提供8 x E1业务信号的接入。太原基准台信息节点使用的E1接口2、3、4信道分别表示台站至省局2 M SDH光纤专线、20 M互联网光纤专线、台站至武家寨测点2M SDH光纤专线。光纤通信链路正常工作时,E1接口2、3、4信道指示灯为绿色,若指示灯变为红色,则判定运营商网络设备出现故障,联系相关人员维修发生异常变化的信道网络故障即可。

1.2 非运营商网络维护

网络的非运营商故障采用网络分层、分段排除法解决。分层排除法是把OSI的7层模型和现实网络环境相对应,从低到高地判断故障。主要研究网络设备和7层模型下3层之间的对应关系,即把网络设备 (光纤专线、交换机、路由器) 的各种故障现象归类到物理层、链路层和网络层。分段排除法,是在同一网络分层上,把故障分成几个段落,逐一排查。例如:2台电脑通过1台交换机互联,不明故障原因,既可以利用另1台电脑把网络虚拟分成两段检查,也可以用交叉线把2台电脑互联 (背靠背) 来检查。通过分段检查通断,找到出故障的连接点。分段核心就是缩小网络故障涉及的设备和线路,准确判断故障所在位置,逐级恢复原有网络。

2 网络故障检修实例

依据“中国地震前兆台网”技术要求,地震前兆观测设备具有以太网接入功能,仪器提供标准的Web访问 (周振安等,2006)。太原台地震前兆观测设备电磁波开机后,不能正常上网访问。检查华为OptiX Metro100光端机,发现E1接口指示灯为绿色,排除运营商网络设备故障,判定为非运营商网络故障。依据太原台网络拓扑结构,采用分层法排除故障。

(1) 检查电磁波设备的网卡灯指示,发现网卡灯未被点亮,认为电磁波设备与所在链路层交换机没有建立正常连接。

(2) 检查电磁波设备所在链路层交换机 (电磁波设备所在以太口是否可以获得MAC地址,作为判断网络故障依据),发现交换端口处于“ down”状态。用Console控制线连接到故障交换机上,以系统管理员身份登录该系统,使用display命令查看交换机级联端口输出广播包的变化,每隔1 s查看1次,对比每次查看结果。经反复测试,发现故障交换机的输出广播包不断增大,由此判断存在网络环路现象,说明有人随意使用交换机扩展上网。检查扩展交换机的物理连接,即可迅速找到具体故障节点。

(3) 将造成环路的网络线缆拔除,重新查看交换机上对应的端口状态时,发现“ down”状态变为“ up”状态。使用ping命令,判断电磁波设备的Web服务恢复正常。

3 结束语

地震前兆台站是地震前兆仪器运行场所,地震台网络环境直接影响观测仪器的通信功能 (王秀英等,2006)。在网络管理、维护过程中,必须熟悉组网结构和交换端口的上网配置。当遇到网络故障时,结合故障现象,逐步缩小故障排查范围,借助专业工具,测试上网数据包大小变化,快速定位故障节点,及时解决网络故障,为地震数据传输提供保障。

参考文献
陈兴东, 梅卫萍. 地震观测仪器的现场总线技术[J]. 地震地磁观测与研究, 2006, 27(1): 74-78.
郭赟, 莫雪梅. 地震台站网络通讯的构建方式[J]. 四川地震, 2012, 3: 32-34. DOI:10.3969/j.issn.1001-8115.2012.03.009
何佳. Dude网络管理器在离石中心地震台的应用[J]. 地震地磁观测与研究, 2012, 33(3/4): 329-332.
王秀英, 李海亮, 周振安, 丁晗. 地震前兆台站网络通讯方式探讨[J]. 地震地磁观测与研究, 2006, 27(5): 60-67.
周振安, 王秀英, 刘爱春. 地震前兆台站环境监控功能的设计[J]. 地震地磁观测与研究, 2006, 27(2): 51-55.