Защитное переключение кольца Ethernet

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) This article may be too technical for most readers to understand. Please help improve it to make it understandable to non-experts, without removing the technical details. (May 2020) (Learn how and when to remove this message) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Ethernet Ring Protection Switching" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (May 2020) (Learn how and when to remove this message) (Learn how and when to remove this message)

Ethernet Ring Protection Switching ( ERPS ) — это попытка ITU-T в соответствии с Рекомендацией G.8032 обеспечить коммутацию защиты и восстановления менее чем за 50 мс для трафика Ethernet в кольцевой топологии и в то же время гарантировать отсутствие петель на уровне Ethernet. Эта спецификация ITU-T напрямую основана на и выведена из технологии Ethernet Automatic Protection Switching, разработанной и запатентованной Extreme Networks. G.8032v1 поддерживал топологию с одним кольцом, а G.8032v2 — топологию с несколькими кольцами/лестницами.

ERPS определяет механизмы защитного переключения и протокол для колец Ethernet-уровня сети (ETH). Кольца Ethernet могут обеспечить широкополосное многоточечное соединение более экономично благодаря сокращенному количеству соединений. Механизмы и протокол, определенные в этой Рекомендации, обеспечивают высоконадежную и стабильную защиту; и никогда не образуют петли, которые могли бы фатально повлиять на работу сети и доступность услуг.

Каждый узел Ethernet Ring Node подключается к соседним узлам Ethernet Ring Node, участвующим в том же кольце Ethernet Ring, с помощью двух независимых соединений. Кольцевое соединение ограничено двумя соседними узлами Ethernet Ring Node, а порт для кольцевого соединения называется кольцевым портом. Минимальное количество узлов Ethernet Ring Node в кольце Ethernet Ring равно трем. ^[1]

Основы этой архитектуры коммутации кольцевой защиты следующие:

• Принцип избегания цикла.
• Использование механизмов обучения, пересылки и фильтрации базы данных (FDB), определенных в функции пересылки потока Ethernet (ETH_FF).

Избежание петель в кольце Ethernet достигается путем гарантии того, что в любое время трафик может проходить по всем, кроме одного, кольцевым каналам. Этот конкретный канал называется защитным каналом кольца (RPL), и в нормальных условиях этот кольцевой канал блокируется, т. е. не используется для служебного трафика. Один назначенный узел кольца Ethernet, узел владельца RPL, отвечает за блокировку трафика на одном конце RPL. В условиях отказа кольца Ethernet узел владельца RPL отвечает за разблокировку своего конца RPL (если только RPL не вышел из строя), позволяя использовать RPL для трафика. Другой узел кольца Ethernet, смежный с RPL, соседний узел RPL, также может участвовать в блокировке или разблокировке своего конца RPL.

В случае отказа Ethernet Ring происходит защитное переключение трафика. Это достигается под управлением функций ETH_FF на всех узлах Ethernet Ring. Для координации действий по защите по кольцу используется протокол APS.

Версия 2 G.8032 представила множество дополнительных функций, таких как:

• Поддержка многокольцевой/лестничной сети
• Возвратный/невозвратный режим после устранения условия, вызвавшего переключение
• Административные команды: принудительное переключение (FS), ручное переключение (MS) для блокировки определенного кольцевого порта
• Логика очистки FDB (фильтрация базы данных), которая значительно сокращает количество операций очистки FDB в кольце
• Поддержка нескольких экземпляров ERP в одном кольце

В ERPS есть центральный узел , называемый узлом владельца RPL , который блокирует один из портов, чтобы гарантировать, что не будет сформировано петли для трафика Ethernet. Канал, заблокированный узлом владельца RPL, называется защитным кольцевым каналом 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 запускает сообщение R-APS(SF) (сбой сигнала R-APS) в обоих направлениях от узлов, смежных 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 сбой одного канала в любом месте кольца обеспечивает топологию без петель.)

На этапе восстановления, когда неисправный канал восстанавливается, узлы, смежные 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 без запроса, RPL заблокирован). Это заставит все остальные узлы в кольце, кроме владельца RPL, разблокировать все заблокированные порты.

Этот протокол достаточно надежен для работы в сценариях однонаправленного отказа и множественного отказа канала в топологии кольца. Он включает механизм принудительного переключения (FS) или ручного переключения (MS), который используется в сценариях полевого обслуживания.

• Автоматическое защитное переключение Ethernet

• ITU-T G.8032: Защитное переключение кольца Ethernet
• Настройка ERPS на устройствах Juniper