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RTL8380MI/RTL8382MI管理型交換機(jī)系統(tǒng)軟件操作指南七:ERPS以太環(huán)網(wǎng)保護(hù)切換協(xié)議

通信模塊 ? 來源:通信模塊 ? 作者:通信模塊 ? 2023-07-19 10:51 ? 次閱讀

ISW9010G-2GS和IKS9228G-4GC都支持ERPS(Ethernet Ring Protection Switching,以太環(huán)網(wǎng)保護(hù)切換協(xié)議),首先對ERPS進(jìn)行詳細(xì)的描述,主要包括以下五大內(nèi)容:ERPS概述、ERPS技術(shù)介紹、ERPS工作原理、全局配置、環(huán)網(wǎng)信息
1.1 ERPS概述
ERPS(Ethernet Ring Protection Switching,以太環(huán)網(wǎng)保護(hù)切換協(xié)議)是ITU開發(fā)的一種環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議,也稱G.8032。它是一個專門應(yīng)用于以太環(huán)網(wǎng)的鏈路層協(xié)議。它在以太環(huán)網(wǎng)完整時能夠防止數(shù)據(jù)環(huán)路引起的廣播風(fēng)暴,而當(dāng)以太環(huán)網(wǎng)上一條鏈路斷開時能迅速恢復(fù)環(huán)網(wǎng)上各個節(jié)點(diǎn)之間的通信。ERPS協(xié)議提供了一種快速以太環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制,能夠在環(huán)網(wǎng)發(fā)生故障時,快速地恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)傳輸,從而保障交換機(jī)在環(huán)網(wǎng)拓?fù)涞那闆r下高可用性、高可靠性。
1.2 ERPS技術(shù)介紹
1.2.1 ERPS環(huán)
ERPS環(huán)以最小化環(huán)為原則,每個環(huán)必須為最小的環(huán),分為主環(huán)和子環(huán):主環(huán)是封閉的環(huán);子環(huán)是非封閉的環(huán)或封閉的環(huán);都需要通過命令進(jìn)行配置。
每個ERPS環(huán)(不論是主環(huán)還是子環(huán))都有五種狀態(tài):
(1)Idle狀態(tài):環(huán)網(wǎng)每條物理鏈路都是連通時的狀態(tài);
(2)Protection狀態(tài):環(huán)網(wǎng)中某條或多條物理鏈路斷開時的狀態(tài);
(3)Manual switch狀態(tài):手工改變環(huán)的狀態(tài);
(4)Forced switch狀態(tài):強(qiáng)制改變環(huán)的狀態(tài);
(5)Pending狀態(tài):懸而未決的中間狀態(tài)。
1.2.2 ERPS節(jié)點(diǎn)
加入ERPS環(huán)的二層交換設(shè)備稱之為節(jié)點(diǎn)。每個節(jié)點(diǎn)不能多于兩個端口加入同一個ERPS環(huán),一個端口為RPL端口,另一個端口為普通環(huán)端口。
對于全局而言,節(jié)點(diǎn)的角色分為下列兩種:(1)相交節(jié)點(diǎn):在相交ERPS環(huán)中,同時屬于多個環(huán)的節(jié)點(diǎn)被稱為相交節(jié)點(diǎn);(2)非相交節(jié)點(diǎn):在相交ERPS環(huán)中,只屬于某個ERPS環(huán)的節(jié)點(diǎn)被稱為非相交節(jié)點(diǎn)。
ERPS協(xié)議中規(guī)定的節(jié)點(diǎn)模式主要有RPL owner節(jié)點(diǎn)、RPL neighbour節(jié)點(diǎn)和普通環(huán)節(jié)點(diǎn)三種類型:
(1)RPL owner節(jié)點(diǎn):一個ERPS環(huán)只有一個RPL owner節(jié)點(diǎn),由用戶配置決定,通過阻塞RPL端口來防止ERPS環(huán)中產(chǎn)生環(huán)路,當(dāng)RPL owner節(jié)點(diǎn)收到故障報文得知ERPS環(huán)上其他節(jié)點(diǎn)或鏈路故障時,會自動放開RPL端口,此端口恢復(fù)流量的接收和發(fā)送,保證流量不會中斷;
(2) RPL neighbour節(jié)點(diǎn):與RPL owner節(jié)點(diǎn)的RPL端口直接相連的節(jié)點(diǎn),正常情況下,RPL owner節(jié)點(diǎn)的RPL端口和RPL neighbour節(jié)點(diǎn)的RPL端口都會被阻塞,以防止環(huán)路產(chǎn)生。當(dāng)ERPS環(huán)出現(xiàn)故障時,RPL owner節(jié)點(diǎn)的RPL端口和RPL neighbour節(jié)點(diǎn)的RPL端口都會被放開;
(3) 普通環(huán)節(jié)點(diǎn):在ERPS環(huán)中,除RPL owner節(jié)點(diǎn)和RPL neighbour節(jié)點(diǎn)以外的節(jié)點(diǎn)都是普通環(huán)節(jié)點(diǎn),普通環(huán)節(jié)點(diǎn)的RPL端口和普通環(huán)端口沒有區(qū)別,普通環(huán)節(jié)點(diǎn)的環(huán)端口負(fù)責(zé)監(jiān)測自己直連的ERPS協(xié)議的鏈路狀態(tài),并把鏈路狀態(tài)的變化消息及時通知其他節(jié)點(diǎn);
1.2.3 鏈路與通道
(1)RPL(Ring Protection Link,環(huán)保護(hù)鏈路):每個ERPS環(huán)都有且僅有一條RPL,即RPL owner節(jié)點(diǎn)的RPL端口所在鏈路。當(dāng)以太環(huán)處于Idle狀態(tài)時,RPL鏈路處于阻塞狀態(tài),不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文,以避免形成環(huán)路;
(2)子環(huán)鏈路:在相交環(huán)當(dāng)中,歸屬于子環(huán),由子環(huán)控制的鏈路;
(3)RAPS(Ring Auto Protection Switch)virtual channel:在相交環(huán)中,相交節(jié)點(diǎn)間,用于傳輸子環(huán)協(xié)議報文,但不屬于子環(huán)的通路被稱為子環(huán)的 RAPS虛擬通道。
1.2.4 ERPS VLAN
ERPS中有兩種類型的VLAN:(1)RAPS VLAN:用來傳遞ERPS協(xié)議報文,設(shè)備上接入ERPS環(huán)的端口都屬于RAPS VLAN,且只有接入ERP環(huán)的端口可加入此VLAN。不同環(huán)的RAPS VLAN必須不同。RAPS VLAN的接口上不允許配置IP地址;(2)數(shù)據(jù)VLAN:與RAPS VLAN相對,數(shù)據(jù)VLAN用來傳輸數(shù)據(jù)報文,數(shù)據(jù)VLAN中既可包含ERP環(huán)端口,也可包含非ERP環(huán)端口。
1.3 ERPS工作原理
1.3.1 正常狀態(tài)

wKgaomS3TwKAGjTRAABtKc8tpxU698.png

(1)所有的節(jié)點(diǎn)在物理拓?fù)渖弦原h(huán)的方式連接;
(2)環(huán)路保護(hù)協(xié)議通過阻塞RPL鏈路,確保不會成環(huán)。如圖上圖所示,Node1和Node4間的鏈路為RPL鏈路;
(3)對相鄰節(jié)點(diǎn)間的每條鏈路進(jìn)行故障檢測。
1.3.2 鏈路故障

wKgZomS3TwqAPZr9AADX765JDfI872.png

(1)與故障鏈路相臨的節(jié)點(diǎn)對故障鏈路進(jìn)行阻塞,并使用RAPS(SF)消息向環(huán)上的其他節(jié)點(diǎn)報告故障,如圖上圖所示,假設(shè)Node2,Node3間鏈路故障,則Node2和Node3等待holdoff計時器超時后,會阻塞故障鏈路,分別向環(huán)網(wǎng)上各個節(jié)點(diǎn)發(fā)送RAPS(SF)消息;
(2)RAPS(SF)消息觸發(fā)RPL擁有節(jié)點(diǎn)打開RPL端口。RAPS(SF)消息還觸發(fā)所有的節(jié)點(diǎn)更新各自MAC表項,然后節(jié)點(diǎn)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
1.3.3 鏈路恢復(fù)

wKgaomS3TxGAaslmAADYx3x9lN0342.png

(1)當(dāng)故障恢復(fù)時,故障相鄰的節(jié)點(diǎn)繼續(xù)保持阻塞狀態(tài),并發(fā)送RAPS(NR)消息,表示沒有本地故障;
(2)guard計時器耗盡后,RPL Owner節(jié)點(diǎn)收到第一個RAPS(NR)消息后,開始啟動WTR定時器
(3)當(dāng)WTR定時器耗盡后,RPL Owner節(jié)點(diǎn)阻塞RPL,并發(fā)送RAPS(NR,RB)消息;
(4)其他節(jié)點(diǎn)收到這個消息后,更新各自MAC表項,發(fā)送RAPS(NR)消息的那個節(jié)點(diǎn)停止周期性發(fā)送消息,并打開原先阻塞的端口。環(huán)網(wǎng)又恢復(fù)到了最初的正常狀態(tài)。
1.4 環(huán)設(shè)置
配置步驟
1.在導(dǎo)航欄中選擇[高級配置/ERPS/全局設(shè)置],進(jìn)入ERPS[全局設(shè)置]界面(如圖1.4)。

wKgaomS3TxiAOFMGAABjdeK-F6k499.png

2. ERPS[全局配置]界面顯示了當(dāng)前創(chuàng)建的所有環(huán)信息。
3. 單擊[添加]按鈕,進(jìn)入環(huán)創(chuàng)建界面(如圖1.5)后,輸入有效的配置參數(shù),單擊[應(yīng)用]提交修改。單擊[取消]放棄修改。

wKgZomS3Tx-AM30BAAEoIA8QK6A926.png

4. 單擊[修改]按鈕,進(jìn)入環(huán)信息修改界面,如圖1.6。

wKgZomS3TyaAEiMqAADVLHXyNRw667.png

5. 單擊[倒換]按鈕,進(jìn)入環(huán)流量倒換配置界面,如圖1.7。

wKgZomS3TyyADTPhAABih5UlNao141.png

6. 單擊[刪除]按鈕,刪除對應(yīng)的環(huán)。
配置項說明
表1.1ERPS[全局配置]相關(guān)界面的配置項說明

wKgZomS3TzSAbC2SAABsvTzAdns632.png

表1.2 ERPS[全局配置]環(huán)修改界面的配置項說明

wKgaomS3TzqAWzZGAAA1h06tLiM706.png

表1.3 ERPS[全局配置]流量倒換界面的配置項說明

wKgZomS3T0KAZKXKAAAptdvsOLc758.png

1.5 環(huán)網(wǎng)信息
配置步驟
1.在導(dǎo)航欄中選擇[高級配置/ERPS/環(huán)網(wǎng)信息],進(jìn)入ERPS[環(huán)網(wǎng)信息]顯示界面。
2.在[環(huán)網(wǎng)信息]界面中可以查看ERPS的當(dāng)前運(yùn)行信息,如圖1.8。
3.單擊[刷新],可顯示最新的運(yùn)行信息。

wKgaomS3T0iAWn1VAACI0Jz0GEs327.png

接下來會分享RTL8380M/RTL8382M管理型交換機(jī)系統(tǒng)軟件操作指南八:LLDP(Link Layer Discover Protocol鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議)

審核編輯:湯梓紅

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