Защитное переключение кольца Ethernet
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Защитное переключение кольца Ethernet ( ERPS ) — это попытка ITU-T в соответствии с рекомендацией G.8032 обеспечить защиту и коммутацию восстановления менее чем за 50 мс для Ethernet трафика в кольцевой топологии и в то же время гарантировать отсутствие петель, образующихся в Ethernet. слой. Данная спецификация ITU-T напрямую основана на технологии автоматического защитного переключения Ethernet, разработанной и запатентованной компанией Extreme Networks. G.8032v1 поддерживает топологию с одним кольцом, а G.8032v2 поддерживает топологию с несколькими кольцами/лестничной схемой.
Обзор
[ редактировать ]ERPS определяет механизмы защитного переключения и протокол для колец сети уровня Ethernet (ETH). Кольца Ethernet могут обеспечить более экономичное многоточечное соединение на большой территории благодаря уменьшенному количеству каналов. Механизмы и протоколы, определенные в этой Рекомендации, обеспечивают высоконадежную и стабильную защиту; и никогда не образовывайте петли, которые могли бы фатально повлиять на работу сети и доступность услуг.
Каждый узел кольца Ethernet подключен к соседним узлам кольца Ethernet, участвующим в одном кольце Ethernet, с использованием двух независимых каналов. Кольцевой канал ограничен двумя соседними кольцевыми узлами Ethernet, а порт для кольцевого канала называется кольцевым портом. Минимальное количество узлов Ethernet Ring Nodes в кольце Ethernet — три. [1]
Основой этой архитектуры кольцевой защитной коммутации являются:
- Принцип предотвращения петель.
- Использование механизмов обучения, пересылки и фильтрации базы данных (FDB), определенных в функции пересылки потока Ethernet (ETH_FF).
Избежание петель в кольце Ethernet достигается за счет гарантии того, что в любой момент трафик может проходить по всем каналам кольца, кроме одного. Этот конкретный канал называется каналом кольцевой защиты (RPL), и в нормальных условиях этот кольцевой канал блокируется, т. е. не используется для служебного трафика. Один назначенный кольцевой узел Ethernet, узел владельца RPL, отвечает за блокировку трафика на одном конце RPL. В случае сбоя кольца Ethernet узел владельца RPL отвечает за разблокировку своего конца RPL (если только RPL не произошел сбой), позволяя использовать RPL для трафика. Другой кольцевой узел Ethernet, соседний с RPL, соседний узел RPL, также может участвовать в блокировании или разблокировании своего конца RPL.
В случае сбоя кольца Ethernet происходит защитное переключение трафика. Это достигается под контролем функций ETH_FF на всех узлах кольца Ethernet. Протокол APS используется для координации действий защиты по кольцу.
Г.8032v2
[ редактировать ]Версия 2 G.8032 представила множество дополнительных функций, таких как:
- Поддержка многокольцевой/лестничной сети
- Реверсивный/нереверсивный режим после устранения условия, вызвавшего переключение.
- Административные команды: принудительное переключение (FS), ручное переключение (MS) для блокировки определенного кольцевого порта.
- Логика очистки FDB (база данных фильтрации), которая значительно уменьшает количество операций очистки FDB в кольце.
- Поддержка нескольких экземпляров ERP на одном кольце
Принцип работы
[ редактировать ]Г.8032v1
[ редактировать ]В ERPS имеется центральный узел , называемый узлом владельца RPL , который блокирует один из портов, чтобы гарантировать отсутствие петель для трафика Ethernet. Ссылка, заблокированная узлом-владельцем RPL, называется каналом защиты кольца или RPL . Узел на другом конце RPL известен как соседний узел RPL . Он использует управляющие сообщения R-APS для координации действий по включению/выключению канала RPL.
Любой сбой в кольце вызывает R-APS(SF) (сбой сигнала R-APS) сообщение в обоих направлениях от узлов, соседних с неисправным каналом, после того, как эти узлы заблокировали порт, обращенный к неисправному каналу. Получив это сообщение, владелец RPL разблокирует порт RPL. (Обратите внимание, что отказ одного канала в любом месте кольца обеспечивает топологию без петель.)
На этапе восстановления, когда неисправный канал восстанавливается, узлы, соседние с восстановленным каналом, отправляют сообщения R-APS(NR) (R-APS без запроса). Получив это сообщение, владелец RPL блокирует порт RPL, а затем отправляет сообщение R-APS(NR,RB) (R-APS нет запроса, RPL заблокирован). Это приведет к тому, что все остальные узлы, кроме владельца RPL, в кольце разблокируют все заблокированные порты.
Этот протокол достаточно надежен, чтобы работать в сценариях однонаправленного отказа и отказа нескольких каналов в кольцевой топологии. Он включает в себя механизм принудительного переключения (FS) или ручного переключения (MS), который используется в сценариях обслуживания на местах.