光ファイバーはすでに切れているのに、スイッチのネットワークポートのランプが点灯したままなのはなぜでしょうか。スイッチには、自身とメディアコンバーターを結ぶ短いネットワークケーブルの状態しか見えておらず、途中の光ファイバーが切れたことをまだ認識していない可能性があるためです。FEFは光受信障害を対向端へ通知し、LFPはあるインターフェースのリンク障害を関連するインターフェースへ反映します。これらは装置が障害を認識するためのものであり、自動修復機能ではありません。
1．まず正常な接続を確認：なぜ障害を伝える必要があるのか
この記事ではEthernet光メディアコンバーターを扱い、電話、E1、映像用の機器を同じ分類に含めません。基本的な役割は、Ethernetの電気信号を光信号に変換し、反対側で再び電気信号に戻すことです。スイッチAとメディアコンバーターAをネットワークケーブルで接続し、2台のメディアコンバーターを光ファイバーで接続し、メディアコンバーターBとスイッチBをネットワークケーブルで接続します。電源が入っているだけでは、この経路全体で通信できるとは限りません。
図1は2芯接続です。TXは送信ポート、RXは受信ポートを示します。AのTXをBのRXに、BのTXをAのRXに接続し、2本の光ファイバー芯線がそれぞれ一方向を受け持ちます。片方が断線すると、一方の端では引き続き光を受信できても、もう一方では受信できない場合があります。図の矢印は信号の方向を示しており、光ファイバー自体が障害を判断するという意味ではありません。
メディアコンバーターの電気ポートと光ポートがそれぞれ独立して動作する場合、途中の光ファイバーが断線しても、両側のスイッチはそれぞれローカルの電気ポートとの接続を維持することがあります。そのため、「ネットワークポートのランプが点灯している」ことと「エンドツーエンドのサービスが正常である」ことは一致しません。FEFとLFPの役割は、関連する装置がリンク異常を認識できるようにすることです。アプリケーションのすべてのエラーを確認するものではなく、実際のサービス試験の代わりにもなりません。
2．FEFとは：対向端に「受信できない」と伝える
FEFはFar End Faultの略で、通常は遠端障害通知と訳されます。この仕組みに対応する100BASE-FXの100 Mbps光リンクを例にすると、ローカル側で光受信に障害が発生した際、まだ動作している自身の送信方向を通じて障害通知を送り、対向端に「そちらから送った信号を、こちらでは受信できなくなった」と知らせることができます。これは通常のサービスデータではなく、管理アラームのWebページを対向端に送ることでもありません。
2つの制約に注意してください。第一に、通知が届くためには、利用可能な逆方向のチャネルが必要です。光ファイバーの両方向が断たれている場合、切れた光ファイバーを通じてメッセージを送ることは期待できません。第二に、FEF受信後に電気ポートを停止するかどうかは、装置のリンク連動設定によります。速度やハードウェアが異なれば、別の遠端障害通知方式を使う場合もあり、すべてのギガビットメディアコンバーターを、同じ種類の100 Mbps FEF実装として扱うことはできません。
① まずAの光受信方向に障害が発生する
BからAへの光ファイバーを抜いたと仮定します。AのRXは正常な信号を受信できなくなり、まずAがローカルで受信異常を検出します。この時点では、もう一方のAからBへの光ファイバーは正常です。障害は一方向で発生しており、図を2本の光ファイバーが両方とも切れた状態と解釈してはいけません。
② Aが正常な送信方向を通じてBに通知する
Aは自身のTX方向にFEF通知を送り、BのRXがそれを受信します。つまり、「障害を検出した側が、もう一方の方向を通じてフィードバックする」ということです。通知の矢印を、すでに断線したBからAへの光ファイバー上に描くと、動作の説明が誤りになります。
③ Aがローカルの障害を関連する電気ポートに反映する
元の連動過程を維持するため、図4と図5では、両端が対応するFEFおよびLFP機能をサポートし、有効にしていると仮定します。Aはローカルの光受信障害を電気ポートに反映でき、スイッチAからはメディアコンバーターに接続されたポートがLink Downになったことが確認できます。これは物理リンク接続が成立していないことを意味します。ネットワークケーブルが実際に切れているとは限らず、メディアコンバーターが能動的にこのリンクの維持を停止している場合があります。
④ Bが障害通知を受信し、右側のスイッチにも認識させる
Bは遠端からの通知を受信し、設定に従って関連する電気ポートを処理することで、スイッチBもメディアコンバーターへのアップリンクポートの異常を認識できるようにします。これにより、両側で経路全体の障害を把握しやすくなります。スイッチがログを記録するか、管理アラームを送るか、バックアップリンクへ切り替えるかは、スイッチの機能とネットワーク設計にも依存し、FEFによって自動的に保証されるものではありません。また、スイッチの別のポートに接続されたコンピューターまで、同時に切断する必要があるとは限りません。
3．LFPとは：障害を1つのインターフェース内だけにとどめない
LFPはLink Fault Pass Throughの略で、リンク障害のパススルーと理解できます。ここでいう「パススルー」とは、リンク障害の状態を別のインターフェースへ反映することであり、ユーザーデータのコピーを転送することではありません。銅線側の切断によって光側を連動させることも、光側の障害を銅線側へ反映することもできます。具体的な連動範囲、検出条件、FEFとの併用が必要かどうかは、そのモデルのマニュアルで確認する必要があります。
以下では、元の銅線側障害の3ステップを維持し、両端でマニュアルに従って必要な連動を有効にしています。「正常な信号の送信を停止する」は、実装の一例を表すもので、すべてのメーカーが一律に行う動作として記述しているわけではありません。障害を検出した後、関連するリンクを能動的にダウンさせるのは、相手側がその経路を引き続き利用可能と判断するのを防ぐためです。メディアコンバーターが別の物理的な断線を発生させるわけではありません。
① まずA側の銅線ケーブルが切断される
スイッチAからメディアコンバーターAへのネットワークケーブルを抜いたと仮定します。Aの電気ポートがLink Downを検出しますが、この時点で光ケーブルは正常です。まず障害の発生箇所が銅線側か光側かを区別しなければなりません。そうしないと、トラブルシューティング時に光ポートのランプだけに注目しがちです。
② Aが銅線ポートの障害を光ポートに反映する
Aの連動制御によって対応する光側のリンクがダウンし、Bが受信異常を検出します。図7の灰色の光経路は、正常なリンク信号の送信が停止したことを示しており、光ファイバー自体が切れているわけではありません。これは、正常な方向を通じて特定の通知を送るFEFの説明とは異なります。製品によっては遠端障害通知の仕組みを組み合わせる場合もあり、灰色の矢印1本だけでは内部の実装を判断できません。
③ Bが光側の異常を右側の電気ポートに反映する
Bは、関連する光ポートの障害を検出すると、スイッチBに接続された電気ポートをLink Downにします。これにより、遠端のスイッチもこのアップリンク経路が利用できないことを認識できます。サービスが別の経路を通れる可能性があるのは、ネットワーク自体に有効なバックアップ経路と切替機構が設定されている場合だけです。LFPを有効にするだけで、存在しないバックアップ回線が生まれるわけではありません。
4．2つの過程を合わせて考える
FEFは「受信側が送信側にどう知らせるか」、LFPは「インターフェースの障害を隣接装置にどう反映するか」に重点を置いています。一方は遠端への通知、もう一方は状態の連動を主な役割とします。両者は併用できますが、互いに置き換えられる2つの名称ではありません。また、リングネットワークのプロトコルや光回線のバックアップ切替と混同してはいけません。
5．設定、トラブルシューティング、受入試験の進め方
まず、両端のモデル、ハードウェアバージョン、光ポートの速度、シングルモードかマルチモードか、送受信波長、1芯か2芯か、光パワーバジェットを確認し、その後でFEFとLFPの対応範囲を確認します。同じシリーズの装置をペアで使用すると、通常は確認しやすくなりますが、「同じブランド」であるだけでは設定の互換性は証明されません。DIPスイッチの番号も、別モデルのものをそのまま適用することはできません。設定変更時に再起動が必要かどうかは、そのモデルのマニュアルに従ってください。
飛暢科技の公式サイトにある「LFP機能付きギガビット光1ポート・銅線1ポートメディアコンバーター」の製品ページには、光ポート1、電気ポート1、光ポートのアラームを電気ポートへ伝達すること、DIP-1でLFPをオンまたはオフにすることが明記されています。これは、スイッチが光側の障害を認識する必要がある用途での選定根拠になります。ただし、そのページにはモデル欄が明確に示されておらず、すべてのバージョンが本記事の100 Mbps FEFと同じ仕組みを持つと結論付けることはできません。発注時には、具体的な品番、連動方向、試験条件を引き続き確認する必要があります。
受入試験は、承認された試験時間帯に実施してください。まず正常時の状態を記録し、その後は一度に1つの障害だけを模擬します。光の一方向の切断と片側の銅線ケーブルの切断を個別に行い、両端のメディアコンバーターとスイッチの関連ポートを観察し、接続を戻した後に正常な通信を確認します。「正常な方向を通じたフィードバック」を検証する際に2本の光ファイバーを同時に抜かないでください。本番環境で不用意にリンクを切断せず、光ポートを直接のぞき込まないでください。どのポートが最初に検出し、どのポートが連動し、サービスが復旧できるかを記録してください。一律のミリ秒単位の仕様を作り上げてはいけません。
すべてのLinkランプが正常でもサービスが動作しない場合は、VLAN、IPアドレス、アプリケーションのポート、サービスデータの確認を続けてください。これらの問題では、FEFやLFPが作動しないことがあります。最後に覚えておいてください。これらの価値はリンク障害を可視化することにあります。修復には、元の切断や装置の問題への対処が引き続き必要であり、確実な復旧には適切なネットワーク設計も欠かせません。
参考資料と図の注記
本版の図1–8は元の図の順序に沿って描き直したもので、図9–10は新規に追加したものです。いずれも一般的な仕組みを説明する図であり、製品写真、測定波形、性能の証明ではありません。本文では、元の文章で混同されていたFEF通知と電気ポートの連動を区別しています。
中国語の技術記事から翻訳。原文初回公開：2022-11-18。原文最終改訂：2026-10-13T19:28:50+08:00。 中国語の原文を読む
