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ERPS(Ethernet Ring Protection Switching,以太环网保护切换协议)是ITU开发的一种环网保护协议,也称G.8032。它是一个专门应用于以太环网的链路层协议。它在以太环网完整时能够防止数据环路引起的广播风暴,而当以太环网上一条链路断开时能迅速恢复环网上各个节点之间的通信。
ERPS基本概念
图1
以太环分为普通以太环和以太子环:
每个以太环(不论是普通以太环还是以太子环)都有以下两种状态:
以太环上的每台设备都称为一个节点。对于某个特定的以太环而言,节点的角色分为下列几种:
对于全局(指不针对某个特定的以太环)而言,节点的角色分为下列几种:
ERPS中有两种类型的VLAN,一种是R-APS VLAN,另一种是数据VLAN。
ERPS协议报文(也称R-APS报文)的类型及其作用如下表所示:
ERPS工作原理
1、 所有的节点在物理拓扑上以环的方式连接。
2、 环路保护协议通过阻塞RPL链路,确保不会成环(Loop)。如图2所示,Node1和Node4间的链路为RPL链路。
3、 对相邻节点间的每条链路进行故障检测。
4、 与故障链路相临的节点对故障链路进行阻塞,并使用R-APS(SF)消息向环上的其他节点报告故障。如图3所示,假设Node2,Node3间链路故障,则Node2和Node3等待holdoff计时器超时后,会阻塞故障链路,分别向环网上各个节点发送R-APS(SF)消息。
5、 R-APS(SF)消息触发RPL拥有节点打开RPL端口。R-APS(SF)消息还触发所有的节点更新各自MAC 表项和ARP/ND 表项,然后节点进入保护状态(Protection)。
图2
图3
1、 与故障链路相临的节点对故障链路进行阻塞,并使用R-APS(SF)消息向环上的其他节点报告故障。如图3所示,假设Node2,Node3间链路故障,则Node2和Node3等待holdoff计时器超时后,会阻塞故障链路,分别向环网上各个节点发送R-APS(SF)消息。
2、 R-APS(SF)消息触发RPL拥有节点打开RPL端口。R-APS(SF)消息还触发所有的节点更新各自MAC 表项和ARP/ND 表项,然后节点进入保护状态(Protection)。
1、 当故障恢复时,故障相邻的节点继续保持阻塞状态,并发送R-APS(NR)消息,表示没有本地故障,如图4所示。
2、 guard计时器耗尽后,RPL Owner节点收到第一个R-APS(NR)消息后,开始启动WTR定时器。
3、 当WTR定时器耗尽后,RPL Owner节点阻塞RPL,并发送R-APS(NR,RB)消息。
4、 其他节点收到这个消息后,更新各自MAC 表项和ARP/ND 表项,发送R-APS(NR)消息的那个节点停止周期性发送消息,并打开原先阻塞的端口。环网又恢复到了最初的正常状态。
图4
锐捷ERPS技术特点
通过在同一个物理环网上配置多个以太环,不同以太环发送不同VLAN(称为保护VLAN)的流量,实现不同VLAN的数据流量在该环网中的拓扑不同,从而达到负载分担的目的。
如图5所示,一个物理环网对应了两个以太环,两个以太环保护的VLAN不同,Node2为ERP1的RPL owner,Node3为ERP2的RPL owner。通过配置,可以实现不同VLAN分别阻塞不同的链路,从而实现单环的负载分担。
图5
ERP中有两种类型的VLAN,一种是R-APS VLAN,另一种是数据VLAN。R-APS VLAN只用于传输ERPS的协议报文;而ERP也只处理来自R-APS VLAN的协议报文,不会处理任何来自数据VLAN的协议攻击报文,提高ERP的安全性。
图6
如图7所示,ERPS支持在同一节点(Node4)以相切或者相交形式加入多个环,大大增加了组网的灵活性。
图7
锐捷RG-IS2700G系列工业交换机全部支持ERPS环网组网技术,大大提升组网的灵活度,且故障收敛时间≤20ms,确保前端视频数据传输的高稳定性。并且支持和RG-S5750-24SFP/4SFP-S或者RG-S5750-24SFP/4SFP-E产品使用单芯光纤组成ERPS环网,保证视频数据上传无瓶颈,同时为客户大量节省光纤资源。
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