科毅光通信 - 光开关器件与设备生产销售厂商

在光通信网络中，光开关作为关键的光路控制元件，其状态监控对于保障网络可靠性、优化运维效率至关重要。通过网管系统监控光开关状态主要依赖SNMP协议、CLI命令和带内网管技术三种方式，这些技术能够实时获取光开关的偏振状态、切换状态、工作温度等关键参数，实现网络故障的快速定位与恢复。本文将深入探讨这三种监控技术的实现原理、关键参数以及在光网络保护倒换、ROADM和OXC等场景中的具体应用方案，为光网络运维提供全面的技术参考。

一、光开关状态监控的技术原理

光开关状态监控的核心在于通过网管系统收集并分析光开关设备的运行参数，从而实现对其工作状态的实时感知和异常预警。监控技术主要基于SNMP协议、CLI命令和带内网管三种机制，它们分别通过不同的路径和方式获取光开关状态信息。

SNMP(Simple Network Management Protocol)协议是光开关状态监控的基础技术之一。它通过定义oid(Object Identifier)标识符树结构，将光开关的各类参数组织成层次化的管理信息库(MIB)。SNMP代理(Agent)驻留在光开关设备中，负责收集oid对应的参数值，并通过UDP端口161向网管系统(NMS)上报。当光开关状态参数超出预设阈值时，SNMP代理还可主动向NMS发送告警信息(Trap)。例如，华为光开关设备通过oid树结构1.3.6.1.4.1.2011组织管理对象，其中huaweiOxc.SwitchMatrixoid可监控光交叉连接状态，huaweiOxc.Temperatureoid可获取芯片温度数据。

CLI(令行界面)是另一种直接获取光开关状态的技术手段。通过SSH或Telnet连接光开关设备，网络管理员可执行特定命令获取光开关的实时状态。例如，华为光开关设备支持display oxc status命令查看光交叉矩阵配置和切换状态，思科设备支持show optical switch命令显示光开关矩阵的详细信息。CLI命令能够提供更全面、更精确的光开关状态信息，是网络运维人员进行故障诊断和状态确认的重要工具。

带内网管是光开关状态监控的创新技术，它利用光波分复用(WDM)技术，在业务光信号中嵌入管理光信号，实现管理信息与业务数据的共通道传输。在DWDM系统中，通常使用1510nm波长作为光监控通路(OSC)波长，传输包括光开关状态在内的管理信息。这种技术无需额外光纤资源，降低了网络建设成本，同时实现了光开关状态的透明监控。例如，华为OXC设备通过光背板技术将管理信号与业务信号复用传输，思科NCS 4000系列设备则通过专用的交换矩阵线路卡实现光开关状态的带内监控。

二、光开关状态监控的关键参数与指标

光开关状态监控需要关注多个关键参数，这些参数直接反映了光开关的工作状态和性能表现。根据光开关类型和应用场景的不同，监控参数可分为偏振状态、切换状态、工作温度和光路性能四大类。

偏振状态是磁光光开关监控的核心参数之一。磁光光开关基于法拉第旋光效应，通过控制偏振面旋转角度实现光路切换。偏振消光比(Polarization Extinction Ratio,PER)是衡量偏振控制效果的重要指标，通常要求超过20dB。当PER下降时，表明偏振控制能力减弱，可能导致光路切换不完全或信号串扰增加。此外，偏振漂移也是需要监控的参数，它反映了光开关在温度变化或长期运行过程中偏振状态的稳定性，通常要求小于0.5dB/℃。这些参数可通过oidhuaweiOpticalPolarization.Ratio（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.2.1）和oidhuaweiOpticalPolarization.Drift进行监控。

切换状态是光开关功能实现的直接反映。光开关的切换状态包括当前通道选择（如主/备）、切换次数、切换时间（通常要求小于30μs）和切换成功率等参数。例如，华为OXC设备通过oidhuaweiOxc.SwitchMatrix（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.3）监控光交叉矩阵的切换状态，oidhuaweiOxc.SwitchSuccessRate（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.4）记录切换成功率。思科设备则通过oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.12获取光开关切换次数。这些参数对于评估光开关的可靠性和使用寿命具有重要意义。

工作温度是影响光开关性能的关键环境参数。光开关的工作温度通常要求在-10℃~70℃范围内，温度过高或过低都会导致折射率变化，进而影响光路切换精度。华为设备通过TEMP诊断类oidhuaweiDeviceTemperature（oid 1.3.6.1.4.1.2011.2.15.1.2.1）监控芯片温度，思科设备则使用oidciscoDeviceTemperature（oid 1.3.6.1.4.1.9.2.1.52）。温度监控数据可用于触发散热机制或预警，防止因温度异常导致的性能下降或设备故障。

光路性能参数包括输入/输出光功率、插入损耗、隔离度和串扰等。华为光开关通过oidhuaweiOpticalPower.RX（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.12）和oidhuaweiOpticalPower.TX（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.9）监控光功率，oidhuaweiOpticalLoss记录插入损耗。思科设备则通过oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.9获取光功率数据。这些参数对于评估光开关的传输质量和网络性能具有直接参考价值。

三、SNMP协议在光开关状态监控中的应用

SNMP协议是光开关状态监控的标准化技术，它通过oid树结构组织管理对象，实现设备状态的远程采集和管理。在光开关监控中，SNMP协议通过oid标识符访问光开关的偏振状态、切换状态、工作温度等参数，支持周期性轮询和事件触发式告警两种数据采集方式。

oid树结构是SNMP协议的核心，它将光开关的管理对象组织成层次化的结构。华为光开关oid树通常以1.3.6.1.4.1.2011为根节点，下设多个分支，如huaweiOpticalSwitch分支用于管理光开关状态，huaweiDwdm分支用于管理DWDM相关参数。例如，oidhuaweiOpticalSwitch.SwitchState（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.1）表示光开关的当前通道选择，oidhuaweiOpticalSwitch.Temperature（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.2）记录芯片温度。思科光开关oid树则以1.3.6.1.4.1.9为根节点，其中Cisco-OPT-MIB模块包含光开关相关oid，如oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.12用于监控光开关切换次数。

SNMP操作是oid访问的具体实现方式。主要操作包括： 1. snmpget：获取单个oid对应的参数值 2. snmpgetnext：获取oid树中下一个oid的参数值 3. snmptable：获取oid树中某个表的全部参数值 4. snmpwalk：获取oid树中某个节点下所有oid的参数值 5. snmpset：设置oid对应的参数值（需权限）

在实际应用中，网管系统通常通过oid轮询方式周期性获取光开关状态参数。例如，华为OIDS系统根据诊断类+诊断对象+诊断对象属性的维度周期性采集光开关参数，记录到数据库文件oids.db中。这些参数数据可用于生成性能趋势图、设置告警阈值和进行故障分析。当光开关状态参数超出预设阈值时，SNMP代理可主动向网管系统发送告警信息(Trap)，实现故障的快速定位和响应。

oid映射关系是SNMP监控实施的关键。不同厂商的光开关oid定义存在差异，需要建立oid与光开关参数的映射关系表。

例如，华为光开关oid映射示例如下：

四、CLI命令在光开关状态监控中的应用

CLI命令是获取光开关状态的直接有效方式，它通过特定命令访问光开关设备的内部状态信息，提供更全面、更精确的监控数据。不同厂商的光开关设备支持不同的CLI命令集，这些命令能够获取光开关的配置信息、实时状态、历史记录和性能指标。

华为光开关设备支持多种CLI命令，用于监控光开关状态：

display optical-switch status命令可查看光开关的当前配置和运行状态，包括通道选择、切换次数和切换时间等信息。

例如，执行该命令可返回如下输出：

Optical Switch Status:
  Switch Type: 1×2
  Current State: Active on Port 1
  Switch Count: 1,234,567
  Switch Time: 28μs
  Temperature: 45℃ (Normal)
  Power: 3.5V (Normal)

display oxc status命令专用于OXC设备，可显示光交叉矩阵的详细配置和实时切换状态，包括矩阵维度、通道利用率和切换成功率等信息。

例如，执行该命令可返回：

OXC Switch Matrix Status:
  Matrix Dimension: 64×64
  Active Channels: 45/64
  Switch Success Rate: 99.99%
  Last Switch Time: 2025-07-02 14:30:45
  Switch Count: 5,678,901

display oids monitor命令可查看设备上的OIDS监控信息，包括当前时间点的Attribute数据和处于异常状态的监控信息。

例如，执行display oids monitor status type OpticalSwitch可获取光开关相关监控项的当前值。

思科光开关设备也支持多种CLI命令：

show optical switch status命令可显示光开关的当前配置和运行状态，包括通道选择、切换次数和切换时间等信息。

例如，执行该命令可返回：

Optical Switch Status:
  Switch Type: 2×2
  Current State: Active on Port A1
  Switch Count: 9,876,543
  Switch Time: 32μs
  Temperature: 55℃ (Normal)
  Power: 4.2V (Normal)

show roADM switch命令专用于ROADM设备，可显示光分插复用器的配置和光开关状态，包括波长路由、通道利用率和切换成功率等信息。

例如，执行该命令可返回：

ROADM Switch Status:
  Switch Matrix: 32×32
  Active Wavelengths: 15/32
  Switch Success Rate: 99.98%
  Last Switch Time: 2025-07-02 14:31:15
  Switch Count: 4,321,098

show optical protection命令可查看光网络保护倒换状态，包括主备通道状态、切换触发条件和恢复状态等信息。

例如，执行该命令可返回：

Optical Protection Status:
  Protection Group: 0
  Work Port: 0/16/0 (Active)
  Protect Port: 0/16/1 (Standby)
  Switch Time: 5ms
  Switch Count: 3
  Last Switch Reason:LOS

CLI命令的优势在于能够直接访问设备内部状态信息，提供最精确、最全面的监控数据。然而，CLI命令通常需要管理员权限，且操作较为复杂，不适合大规模设备的批量监控。因此，CLI命令主要用于故障诊断、状态确认和配置验证等场景。

五、带内网管技术在光开关状态监控中的应用

带内网管技术是光开关状态监控的创新解决方案，它利用DWDM系统的光监控通路(OSC)，通过波分复用技术将管理信号与业务信号复用传输。这种技术无需额外光纤资源，降低了网络建设成本，同时实现了光开关状态的透明监控。在DWDM系统中，通常使用1510nm±10nm波长作为光监控通路波长，传输包括光开关状态在内的管理信息。

光监控通路(OSC)是带内网管的核心组件。OSC在DWDM系统中是一个特别重要且相对独立的子系统，它能够监控光放大器等器件的工作状态，并将管理信息与业务信号复用传输。华为的专利技术（公开号CN120201335A）描述了如何将管理光信号低频调制叠加至数据光信号中，或通过波分复用方式使管理光信号和数据光信号共存。例如，华为OXC设备采用自研光标签技术，支持波长级网络状态监控和50多个光参数的端到端可视。

带内网管的实现流程包括以下几个步骤：

1. 光开关设备生成管理信息，包括状态参数、告警信息和性能数据等

2. 管理信息通过特定oid（如华为oidhuaweiDwdm.OscData）组织为结构化数据

3. 管理数据通过1510nm波长的光监控通路与业务信号复用传输

4. 网管中心接收复用信号，分离出管理信息并进行解析和处理

5. 管理系统根据解析后的信息生成监控界面、设置告警阈值并进行故障分析

带内网管技术的优势在于：

·       无需额外光纤资源，降低了网络建设成本

·       管理信号与业务信号共通道传输，提高了网络带宽利用率

·       实现了光开关状态的透明监控，支持全网统一管理

·       具有高可靠性和灵活性，当光纤断裂或其他传输故障发生时，仍能通过备用路由传输管理信号

然而，带内网管技术也面临一些挑战，如管理信号与业务信号的分离效率、管理带宽与业务带宽的平衡以及不同厂商设备的兼容性等。随着光通信技术的发展，这些挑战正在逐步得到解决，带内网管技术将成为光开关状态监控的重要发展方向。

六、光开关状态监控在保护倒换系统中的实现方案

光开关在保护倒换系统中扮演着关键角色，能够实现工作通道与备用光纤之间的自动切换，确保网络的高可靠性。通过网管系统监控光开关状态，可以实时掌握保护倒换系统的运行状况，及时发现并处理潜在故障。在1×2光开关保护倒换系统中，网管系统主要监控光开关的切换状态、触发条件和恢复状态等参数。

华为保护倒换系统通过oidhuaweiSwitchState（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.1）监控光开关的切换状态，oidhuaweiAlarm.LOS（oid 1.3.6.1.4.1.2011.2.15.1.2.1）监控光丢失告警。CLI命令display protect-group可查看保护组的详细状态，包括工作端口、保护端口、切换状态和切换次数等信息。

例如，执行display protect-group 0可返回：

Protect Group 0:
  Protect Target: gpon-uni-port
  Work Mode: timedelay
  Work Port: 0/16/0 (Active)
  Protect Port: 0/16/1 (Standby)
  Switch Count: 3
  Last Switch Reason:LOS

当主干光纤断裂或线路质量劣化时，华为设备会触发自动保护倒换。例如，当work口检测到LOS告警时，立即关闭work口光模块发送功能；protect口检测到work口LOS告警，打开光模块发送功能并进行ONU测距操作；如果protect口光纤正常，ONU测距成功，便上报端口LOS恢复告警；work口状态切换为standby，protect口状态切换为active。

思科保护倒换系统则通过oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.1监控光开关的切换状态，oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.2监控光丢失告警。CLI命令show optical protection可查看保护组的详细状态，包括工作端口、保护端口、切换状态和切换次数等信息。

例如，执行show optical protection可返回：

Optical Protection Status:
  Protection Group: 0
  Work Port: 0/16/0 (Active)
  Protect Port: 0/16/1 (Standby)
  Switch Time: 5ms
  Switch Count: 3
  Last Switch Reason:LOS

保护倒换系统的监控实现方案通常包括以下几个方面：

1. oid配置：在网管系统中配置光开关oid，包括状态oid、告警oid和性能oid等

2. oid轮询：设置oid轮询周期（通常为1-5分钟），定期获取光开关状态参数

3. oid阈值设置：为oid设置告警阈值，如温度阈值、光功率阈值等

4. oid告警处理：当oid参数超出阈值时，触发告警并记录到告警数据库

5. oid数据可视化：将oid数据转换为图表或表格，直观展示光开关状态趋势

在实际应用中，保护倒换系统的oid监控数据可用于生成光路质量报告、预测潜在故障和优化网络配置。例如，通过oidhuaweiOpticalPower.RX（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.12）和oidhuaweiOpticalPower.TX（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.9）的长期监测数据，可以分析光路质量变化趋势，提前发现光纤劣化问题。

七、光开关状态监控在ROADM系统中的实现方案

ROADM(Routable Add-Drop Multiplexer)是光网络中的关键设备，能够实现任意波长在任意端口间的动态路由。光开关是构建ROADM核心的关键器件，通过oid监控和CLI命令，可以实现光开关状态的实时采集和管理。在ROADM系统中，网管系统主要监控光开关的波长路由状态、切换成功率和工作温度等参数。

华为ROADM系统通过oidhuaweiRoadm.WavelengthStatus（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.3.1）监控波长路由状态，oidhuaweiRoadm.SwitchSuccessRate（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.3.2）记录切换成功率。CLI命令display roADM status可查看ROADM的详细状态，包括波长路由表、切换历史和性能指标等信息。

例如，执行display roADM status可返回：

ROADM Status:
  Switch Matrix: 32×32
  Active Wavelengths: 15/32
  Switch Success Rate: 99.99%
  Last Switch Time: 2025-07-02 14:32:45
  Switch Count: 6,789,012

思科ROADM系统则通过oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.3监控波长路由状态，oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.4记录切换成功率。CLI命令show optical roADM可查看ROADM的详细状态，包括波长路由表、切换历史和性能指标等信息。

例如，执行show optical roADM可返回：

Optical ROADM Status:
  Switch Matrix: 64×64
  Active Wavelengths: 24/64
  Switch Success Rate: 99.98%
  Last Switch Time: 2025-07-02 14:33:15
  Switch Count: 8,901,234

ROADM系统的oid监控数据主要用于：

1. 波长路由监控：

通过oidhuaweiRoadm.WavelengthStatus或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.3，监控各波长在光开关矩阵中的路由状态

2. 切换性能分析：

通过oidhuaweiRoadm.SwitchSuccessRate或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.4，分析光开关的切换成功率和性能趋势

3. 故障预测：

通过oidhuaweiRoadm.Temperature或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.5，监控光开关芯片温度，预测潜在故障

4. 资源优化：

通过oidhuaweiRoadm频道利用率或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.6，分析光开关矩阵的资源利用情况，优化网络配置

华为最新一代OptiXtrans OSN 9800 P32/P32C设备通过硅基液晶(LCoS)技术实现了32维的超高维调度能力，同时设备集成度是传统ROADM方案的9倍。该设备支持oidhuaweiRoadm.OpticalLabel监控波长级网络状态，实现50多个光参数的端到端可视，光网排障时间从小时级缩短至分钟级。

八、光开关状态监控在OXC系统中的实现方案

OXC(Optical Cross-connect)是光网络中的核心设备，主要用于骨干网，实现不同子网业务的汇聚和交换。光开关矩阵是OXC的核心部分，通过oid监控和CLI命令，可以实现光开关状态的实时采集和管理。在OXC系统中，网管系统主要监控光开关矩阵的配置状态、切换成功率和工作温度等参数。

华为OXC系统通过oidhuaweiOxc.SwitchMatrix（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.3）监控光交叉矩阵的配置状态，oidhuaweiOxc.SwitchSuccessRate（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.4）记录切换成功率。CLI命令display oxc status可查看OXC的详细状态，包括矩阵维度、通道利用率和切换历史等信息。

例如，执行display oxc status可返回：

OXC Switch Matrix Status:
  Matrix Dimension: 64×64
  Active Channels: 45/64
  Switch Success Rate: 99.99%
  Last Switch Time: 2025-07-02 14:34:00
  Switch Count: 12,345,678

思科OXC系统则通过oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.1监控光开关矩阵的配置状态，oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.2记录切换成功率。CLI命令show optical switch matrix可查看OXC的详细状态，包括矩阵维度、通道利用率和切换历史等信息。

例如，执行show optical switch matrix可返回：

Optical Switch Matrix Status:
  Matrix Dimension: 128×128
  Active Channels: 89/128
  Switch Success Rate: 99.97%
  Last Switch Time: 2025-07-02 14:34:30
  Switch Count: 18,901,234

OXC系统的oid监控数据主要用于：

1. 光交叉矩阵监控：

通过oidhuaweiOxc.SwitchMatrix或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.1，监控光交叉矩阵的配置状态和通道选择

2. 切换性能分析：

通过oidhuaweiOxc.SwitchSuccessRate或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.2，分析光开关的切换成功率和性能趋势

3. 故障预测：

通过oidhuaweiOxc.Temperature或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.5，监控光开关芯片温度，预测潜在故障

4. 资源优化：

通过oidhuaweiOxc频道利用率或oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.6，分析光交叉矩阵的资源利用情况，优化网络配置

华为最新一代OptiXtrans OSN 9800 P32/P32C设备通过硅基液晶(LCoS)技术实现了32维的超高维调度能力，同时设备集成度是传统方案的9倍。该设备采用自研光标签技术，支持波长级网络状态监控和50多个光参数的端到端可视，光网排障时间从小时级缩短至分钟级。

在实际应用中，华为OXC设备通过oidhuaweiDwdm.OscData（oid 1.3.6.1.4.1.2011.2.15.1.3.1）将管理信号与业务信号复用传输，实现光开关状态的透明监控。

九、光开关状态监控的实施步骤与最佳实践

实施光开关状态监控需要遵循一定的步骤和遵循最佳实践，以确保监控系统的高效运行和准确预警。光开关状态监控的实施步骤主要包括oid配置、oid轮询设置、oid阈值配置和oid告警处理等。在实际应用中，应根据不同厂商的设备特点和不同应

用场景的需求，灵活调整监控参数和实现方案。

oid配置是光开关状态监控的基础工作。根据设备厂商和型号，配置相应的oid标识符，包括状态oid、告警oid和性能oid等。例如，对于华为OXC设备，应配置oidhuaweiOxc.SwitchMatrix（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.3）监控光交叉矩阵状态，oidhuaweiOxc.Temperature（oid 1.3.6.1.4.1.2011.3.1.1.2）监控芯片温度。对于思科NCS 4000设备，应配置oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.1监控光开关矩阵状态，oid1.3.6.1.4.1.9.9.826.1.21.14.1.5监控芯片温度。oid配置应遵循厂商提供的MIB文档，确保oid的准确性和有效性。

oid轮询设置是监控系统的关键环节。根据oid的重要性和变化频率，设置合理的oid轮询周期。例如，对于光开关切换状态oid，可设置为1分钟轮询一次；对于温度oid，可设置为5分钟轮询一次；对于光功率oid，可设置为2分钟轮询一次。oid轮询应考虑网络负载和设备性能，避免过度轮询导致网络拥塞或设备负载过高。

oid阈值配置是监控系统的核心功能。为oid设置合理的告警阈值，当oid参数超出阈值时，触发告警并记录到告警数据库。例如，对于温度oid，可设置告警阈值为65℃；对于光功率oid，可设置告警阈值为-25dBm~-5dBm；对于切换成功率oid，可设置告警阈值为99.9%。oid阈值应根据设备规格和网络需求进行配置，确保告警的准确性和及时性。

oid告警处理是监控系统的重要环节。当oid参数超出阈值时，监控系统应触发相应的告警，并进行告警分类、记录和通知。例如，对于LOS告警oid，可设置为紧急告警；对于温度告警oid，可设置为重要告警；对于光功率告警oid，可设置为一般告警。告警处理应考虑告警的优先级和影响范围，确保关键告警能够得到及时响应。

oid数据可视化是监控系统的重要功能。将oid数据转换为图表或表格，直观展示光开关状态趋势。例如，通过oidhuaweiOpticalPower.RX和oidhuaweiOpticalPower.TX的数据，生成光功率趋势图；通过oidhuaweiOxc.SwitchSuccessRate和oidhuaweiRoadm.SwitchSuccessRate的数据，生成切换成功率对比图。oid数据可视化有助于运维人员快速识别异常模式和潜在问题。

在实际应用中，光开关状态监控的最佳实践包括：

1. oid选择优化：根据监控需求，选择关键oid进行监控，避免oid过多导致监控系统负载过高

2. oid阈值动态调整：根据光开关的工作环境和负载情况，动态调整oid阈值，提高告警的准确性

3. oid数据关联分析：将oid数据与其他网络参数关联分析，识别潜在的网络问题和优化机会

4. oid监控自动化：利用自动化脚本和工具，实现oid监控的自动化，提高运维效率

5. oid数据存储优化：优化oid数据存储策略，保留关键oid的历史数据，便于故障分析和趋势预测

十、光开关状态监控的未来发展趋势

随着光通信技术的不断发展，光开关状态监控也在向