RRPP技術白皮書

RRPP技術白皮書

關鍵詞:快速環網保護協議,RRPP域,RRPP環,控製VLAN,保護VLAN,主節點,傳輸節點,邊緣節點,輔助邊緣節點,環組

    要:RRPP是一種專門應用於以太網鏈路層的環網保護協議本文主要介紹了杭州華三通信技術有限公司(以下簡稱“H3C”)RRPP技術的實現方式、特點以及典型組網應用。

縮略語:

縮略語

英文全名

中文解釋

RRPP

Rapid Ring Protection Protocol

快速環網保護協議

SRPT

Sub Ring Packet Tunnel in major ring

子環協議報文在主環中的通道

STP

Spanning Tree Protocol

生成樹協議

VLAN

Virtual Local Area Network

虛擬局域網

 

 



概述

1.1  產生背景

在網絡規劃和實際組網應用中,大多采用環網來提供高可靠性。環網技術簡單來說,就是將一些網絡設備通過環的形狀連接到一起,實現相互通信的一種技術。

為了避免環網中產生廣播風暴,最初采用了已被普遍應用的STP協議環路保護機製。但實際應用中STP協議的收斂時間受網絡拓撲的影響,在網絡直徑較大時收斂時間較長,因而往往不能滿足傳輸質量較高的數據的要求。

為了縮短環網的收斂時間並消除網絡大小的影響,H3C開發了專門應用於環網保護的RRPP協議。

1.2  技術優點

RRPP是一個專門應用於以太網環的鏈路層協議。它在以太網環完整時能夠防止數據環路引起的廣播風暴,而當以太網環上一條鏈路斷開時能迅速啟用備份鏈路以保證環網的最大連通性。與STP協議相比,RRPP協議有如下優點:

l      拓撲收斂速度快(低於50ms

l      收斂時間與環網上節點數無關

H3C所實現的RRPP協議還有如下特點:

l      在相交環拓撲中,一個環拓撲的變化不會引起其他環的拓撲振蕩,數據傳輸更為穩定。

l      支持RRPP環網的負載分擔,充分利用了物理鏈路的帶寬。

RRPP技術實現方案

2.1  RRPP組成要素

2.1.1  RRPPRRPP Domain

RRPP域用於標識RRPP協議所計算和控製的拓撲範圍。RRPP域由整數表示的ID來標識,一組配置了相同的域ID,控製VLAN和保護VLAN,並且相互連通的設備群體構成一個RRPP域。一台設備上可以創建多個RRPP域。

一個RRPP域具有如下的組成要素:

l      RRPP

l      RRPP控製VLAN

l      RRPP保護VLAN

l      主節點

l      傳輸節點

l      邊緣節點

l      輔助邊緣節點

1所示Domain 1就是一個RRPP域,S1S6的設備都屬於Domain 1Domain 1的主控製VLAN和子控製VLAN分別為VLAN 3VLAN 4,域中包含兩個RRPP環,分別為Ring 1Ring 2。主環的主節點為S1,子環的主節點為S6S2S3S4都是主環的傳輸節點,S5是子環的傳輸節點。S3S2分別為邊緣節點和輔助邊緣節點。

圖1 RRPP組網示意圖

2.1.2  RRPP環(RRPP Ring

每一個RRPP環物理上對應一個環形連接的以太網拓撲,RRPP環同樣由整數表示的ID來標識。每個RRPP環都是其所在的RRPP域的一個局部單元。實際上RRPP協議是按RRPP環進行拓撲計算。

環形物理拓撲常見的三種組網形式為:單環、相交環、相切環。每種組網形式劃分RRPP域的方案不同:

l      單環上的所有設備要配置在相同的RRPP域中;

l      相交環上的所有設備也要配置在相同的RRPP域中;

l      相切的兩個環,每個環上的設備要配置在相同的RRPP域中,即相切環相當於兩個單環,需要配置兩個RRPP域,每個RRPP域中隻有一個環。

在有相交環組網的RRPP域中為了各環的拓撲計算不相互幹擾,並且所有環都不出現環路,需要區分出一個為主環,其他環為子環。主環可以作為一個整體抽象看成是子環的一個邏輯節點,子環的協議報文通過主環透傳,可以對兩個相交環形成的大環的拓撲進行計算;主環的協議報文隻在主環內部傳播,不進入子環。主環和子環通過配置時指定的級別來標識,主環的級別配置為0,子環的級別配置為1

1所示RRPPDomain 1中包含了兩個相交的以太網環Ring 1Ring 2。把Ring 1配置為該域的主環,Ring 2配置為該域的子環。這樣Ring 1Ring 2就會分別計算出一個無環路的拓撲,從而消除了此相交環組網中的環路並保證了各節點的全連通性。

2.1.3  RRPP控製VLAN

控製VLAN是用來傳遞RRPP協議報文的VLAN。為了支持主子環的相交環組網,每個RRPP域配有主控製VLAN和子控製VLAN兩個控製VLAN,分別用於傳輸主環和子環的拓撲協議報文。配置時隻需要指定主控製VLAN,而協議自動把比主控製VLANID值大1VLAN作為子控製VLAN。主環協議報文和子環EDGE-HELLO報文在主控製VLAN中傳播,其它的子環協議報文在子控製VLAN中傳播。

每個設備上接入RRPP環的端口屬於控製VLAN,而且也隻有接入RRPP環上的端口可以加入控製VLAN。如1上每個端口旁邊的數字34所示,主環的RRPP端口既要屬於主控製VLAN,同時也要屬於子控製VLAN;子環的RRPP端口隻屬於子控製VLAN

2.1.4  RRPP保護VLAN

保護VLAN用來傳遞數據報文的VLAN。保護VLAN中可以包含RRPP端口,也可以包含非RRPP端口。保護VLAN的轉發狀態由其所對應的RRPP域控製。同一環網上不同RRPP域配置不同的保護VLAN,各RRPP域分別獨立計算自己環上端口的轉發狀態。

2.1.5  主節點

以太網環上每一台設備都稱為一個RRPP節點,每個RRPP環上必須有一個主節點,而且隻能有一個,如1中的S1是主環的主節點,S6是子環的主節點。主節點是環網狀態主動檢測機製的發起者,也是檢測到RRPP環故障後執行操作的決策者。

主節點有如下兩種狀態:

l      Complete State(完整狀態)

當環網上所有的鏈路都處於UP狀態,主節點可以從副端口收到自己發送的HELLO報文,就說主節點處於Complete狀態,此時主節點會阻塞副端口以防止數據報文在環形拓撲上形成廣播環路。

l      Failed State(故障狀態)

當環網上有鏈路處於故障狀態時,主節點處於Failed狀態,此時主節點的副端口放開對數據報文的阻塞,以保證環網上的通信不中斷。

&  說明:

主節點的狀態代表了整個RRPP環的狀態。即,主節點處於CompleteFailed)狀態時,RRPP環也處於CompleteFailed)狀態。

 

2.1.6  傳輸節點

RRPP環上除主節點外的所有其它節點是傳輸節點,如1中的S2S3S4是主環的傳輸節點,S5是子環的傳輸節點。傳輸節點負責透傳主節點的HELLO報文,並監測自己的直連RRPP鏈路的狀態,把鏈路DOWN事件通知主節點。

傳輸節點有如下3種狀態:

l      Link-Up StateUP狀態)

傳輸節點的主端口和副端口都處於UP狀態時,就說傳輸節點處於Link-Up狀態。

l      Link-Down StateDown狀態)

傳輸節點的主端口或副端口處於Down狀態時,就說傳輸節點處於Link-Down狀態。

l      Pre-forwarding State(臨時阻塞狀態)

傳輸節點的主端口或副端口處於阻塞狀態時,就說傳輸節點處於Pre-forwarding狀態。

2.1.7  邊緣節點和輔助邊緣節點

子環和主環相交時有兩個交點,這兩個交點處的設備其中一個叫做邊緣節點,另外一個叫做輔助邊緣節點。邊緣節點與輔助邊緣節點必須成對配置。如1所示,S3為邊緣節點,S2為輔助邊緣節點。

把哪台設備配置成邊緣節點或輔助邊緣節點沒有特殊要求,隻要配置上能區分兩個節點就行了。邊緣節點或輔助邊緣節點是設備在子環上的角色,其在主環上的角色為主節點或傳輸節點。

邊緣節點和輔助邊緣節點都是特殊的傳輸節點,因此具有與傳輸節點相同的3種狀態,但定義稍有不同,具體如下:

l      Link-Up StateUP狀態)

邊緣端口處於UP狀態時,就說邊緣節點(輔助邊緣節點)處於Link-Up狀態。

l      Link-Down StateDown狀態)

邊緣端口處於Down狀態時,就說邊緣節點(輔助邊緣節點)處於Link-Down狀態。

l      Pre-forwarding State(臨時阻塞狀態)

邊緣端口處於阻塞狀態時,就說邊緣節點(輔助邊緣節點)處於Pre-forwarding狀態。

2.1.8  主端口和副端口

主節點和傳輸節點接入以太網環的兩個端口中,一個為主端口,另一個為副端口,端口的角色由用戶的配置決定。

主節點的主端口和副端口在功能上是有區別的。主節點從其主端口發送HELLO報文,如果能夠從副端口收到該報文,說明本節點所在RRPP環網完整,因此需要阻塞副端口以防止數據環路;相反如果在規定時間內收不到該報文,說明環網故障,此時需要放開副端口以保證環上所有節點的正常通信。

傳輸節點的主端口和副端口在功能上沒有區別。端口的角色同樣由用戶的配置決定。

RRPP協議理論上把主環看作是子環的一個邏輯節點,子環的協議報文通過主環透傳,主環將子環的協議報文(除了EDGE-HELLO報文)視為數據報文。因此,當主環上的端口被阻塞時,數據報文和子環協議報文(除了EDGE-HELLO報文)都不能通過。

2.1.9  公共端口和邊緣端口

邊緣節點(輔助邊緣節點)接入子環的端口為邊緣端口,接入主環的兩個端口為公共端口,邊緣節點上公共端口與輔助邊緣節點上公共端口之間的鏈路被稱為公共鏈路。公共端口和邊緣端口的角色由用戶的配置決定。

協議在設計上將整個主環看作是子環上的一個邏輯節點,從而公共鏈路被看成是主環這個大節點的內部鏈路,鏈路的狀態變化隻通知主環主節點進行處理。

1所示,在邊緣節點S3上,與S6相連的端口為邊緣端口、與S4S2分別相連的兩個端口為公共端口。邊緣節點S3與輔助邊緣節點S2相連的鏈路為公共鏈路。

2.2  RRPP協議報文

2.2.1  RRPP協議報文類型

表1 RRPP協議報文類型列表

報文類型

說明

HELLO

由主節點發起,對網絡環路完整性進行檢測:

主節點從主端口周期性發送HELLO報文,如能夠在規定時間內於副端口收到,則環網完整,如不能在規定時間內於副端口收到,則環網故障

LINK-DOWN

由傳輸節點、邊緣節點、輔助邊緣節點發起,在自身鏈路down時通知主節點環路消失

COMMON-FLUSH-FDB

由主節點發起,在RRPP環遷移到Failed狀態時通知傳輸節點更新各自MAC表項和ARP/ND表項

注意:主環上節點收到子環主節點發送的該報文,亦需刷新MAC表項和ARP/ND表項

COMPLETE-FLUSH-FDB

由主節點發起,在RRPP環遷移到Complete狀態時通知傳輸節點更新各自MAC表項和ARP/ND表項,同時通知傳輸節點解除臨時阻塞端口的阻塞狀態

注意:主環上的節點收到子環的此報文,隻刷新MAC表項和ARP/ND表項,不放開阻塞的端口

EDGE-HELLO

SRPT狀態檢查報文——由子環邊緣節點發起,同一子環的輔助邊緣節點接收,檢查SRPT是否暢通

子環邊緣節點周期性從接入主環的兩個公共端口經由主環向輔助邊緣節點發送EDGE-HELLO報文。如輔助邊緣節點可以收到該報文,說明SRPT暢通;如在規定時間內不能收到該報文,說明SRPT故障

MAJOR-FAULT

由輔助邊緣節點發起,SRPT故障時通知邊緣節點主環鏈路故障,邊緣節點收到後阻塞本節點邊緣端口

 

2.2.2  RRPP協議報文格式

圖2 RRPP協議報文格式

協議報文各字段的含義如下:

l      Destination MAC Address48bits,協議報文的目的MAC地址,範圍是0x000FE20782170x000FE2078416

l      Source Mac Address48bits,協議報文的源MAC地址,總是0x000fe203fd75

l      EtherType8bits,報文封裝類型域,總是0x8100,表示Tagged封裝。

l      PRI4bitsCOSClass of Service)優先級,總是0xe0

l      VLAN ID12bits,報文所在VLANID

l      Frame Length16bits,以太網幀的長度,總是0x48

l      DSAP/SSAP16bits,目的服務訪問點/源服務訪問點,總是0xaaaa

l      CONTROL8bits,總是0x03

l      OUI24bits,總是0x00e02b

l      RRPP Length16bitsRRPP協議數據單元長度,總是0x40

l      RRPP_VER16bitsRRPP版本信息,當前是0x0001

l      RRPP Type8bitsRRPP協議報文的類型。5表示HELLO報文;6表示COMPLETE-FLUSH-FDB報文;7表示COMMON-FLUSH-FDB報文;8表示LINK-DOWN報文;10表示EDGE-HELLO報文;11表示MAJOR-FAULT報文。

l      Domain ID16bits,報文所屬RRPP域的ID

l      Ring ID16bits,報文所屬RRPP環的ID

l      SYSTEM_MAC_ADDR48bits,發送報文節點的橋MAC

l      HELLO_TIMER16bits,發送報文節點使用的Hello定時器的超時時間,單位為秒。

l      FAIL_TIMER16bits,發送報文節點使用的Fail定時器的超時時間,單位為秒。

l      LEVEL8bits,報文所屬RRPP環的級別。

2.3  單環工作原理

2.3.1  單域單環工作原理

下麵以環網狀態從完整à故障à完整的變化過程為線索,來描述RRPP協議的運行細節和拓撲收斂的全過程。

1. 環網完整檢測及處理機製

主節點通過輪詢機製來主動檢測環網狀態並進行相應處理:主節點周期性的從其主端口發送HELLO報文,依次經過各傳輸節點在環上傳播。如果環網上所有鏈路都處於UP狀態,則主節點能夠從副端口收到自己發送的HELLO報文,說明環網狀態完整。為了防止環上的數據報文形成廣播環路,主節點阻塞其副端口。環網完整時的情況如3所示。

圖3 完整狀態下的RRPP

2. 環網故障檢測及處理機製

環網故障可以通過兩種方式檢測出來:

l      輪詢機製

l      Link Down通知機製

(1)       輪詢機製

主節點通過輪詢機製來主動檢測環網狀態:主節點周期性的從其主端口發送HELLO報文,依次經過各傳輸節點在環上傳播。如果主節點在規定時間內收不到自己發送的HELLO報文,認為環網發生鏈路故障。主節點將狀態切換到Failed狀態,放開副端口,並從主、副端口發送COMMON-FLUSH-FDB報文通知環上所有傳輸節點刷新MAC表項和ARP/ND表項。

(2)       Link Down通知機製

節點總是在監測自己的端口鏈路狀態,一旦發現端口Down將立即采取措施:

l      當主節點主端口Down後,主節點直接感知鏈路故障,立即放開副端口,並從副端口發送COMMON-FLUSH-FDB報文通知環上所有傳輸節點刷新MAC表項和ARP/ND表項。

l      當傳輸節點上的RRPP端口發生鏈路DOWN時,該節點將從與故障端口配對的狀態為UPRRPP端口發送LINK-DOWN報文通知主節點(LINK-DOWN上報過程如4所示)。主節點收到LINK-DOWN報文後,放開副端口,立即將狀態切換到Failed狀態。由於網絡拓撲發生改變,為避免報文定向錯誤,主節點還需要刷新MAC表項和ARP/ND表項,並從主、副端口發送COMMON-FLUSH-FDB報文通知所有傳輸節點刷新MAC表項和ARP/ND表項(主節點狀態向Failed狀態遷移過程如5所示)。

圖4 傳輸節點鏈路中斷上報示意圖

圖5 主節點向Failed狀態遷移過程示意圖

Link Down通知機製提供了比輪詢機製更快的環網故障處理機製,但是,如果LINK-DOWN報文在傳輸過程中不幸丟失了怎麼辦?這時主節點的輪詢機製就派上了用場。如果主節點在規定時間內(這一時間由Fail定時器定義)仍沒有在副端口收到自己的HELLO報文,則認為環網發生故障,對故障的處理過程與傳輸節點主動上報完全相同。

3. 環網故障恢複檢測及處理機製

傳輸節點端口恢複的瞬間,主節點還不能馬上知道這一信息,因此其副端口還處於放開狀態。這時如果傳輸節點立即遷移回Link-Up狀態,勢必造成數據報文在環網上形成瞬時環路,因此處於Link-Down狀態的傳輸節點的主、副端口都恢複時,傳輸節點立即阻塞剛剛恢複的端口,遷移到Pre-forwarding狀態。傳輸節點端口恢複時的處理過程如6所示。此時整個環網並沒有恢複,環網恢複的過程是由主節點主動發起的。

圖6 傳輸節點鏈路恢複處理過程示意圖

環上所有鏈路恢複正常後,當處於Failed狀態的主節點重新收到自己發出的HELLO報文,將阻塞副端口,將狀態遷移回Complete狀態。由於RRPP環拓撲已經改變,主節點要刷新MAC表項和ARP/ND表項,並從主端口發送COMPLETE-FLUSH-FDB通知所有傳輸節點刷新MAC表項和ARP/ND表項。處於Pre-forwarding狀態的傳輸節點收到主節點發送的COMPLETE-FLUSH-FDB報文時,遷移到Link-Up狀態,這樣整個環網就恢複完成了。環網恢複的處理過程如7所示。

圖7 環網恢複示意圖

如果COMPLETE-FLUSH-FDB報文在傳播過程中丟失,還有一種備份機製來實現傳輸節點臨時阻塞端口的恢複。傳輸節點處於Pre-forwarding狀態時,如果在規定時間內(這一時間由Fail定時器定義)收不到主節點發來的COMPLETE-FLUSH-FDB報文,自行放開臨時阻塞端口,並刷新本節點MAC表項和ARP/ND表項,恢複數據通信。

2.3.2  多域單環工作原理

在同一個環網中,如果同時存在多個VLAN的數據流量,可以在同一個環網上配置多個RRPP域,不同RRPP域轉發不同VLAN(稱之為保護VLAN)的流量,實現不同VLAN的數據流量在該環網中有不同的轉發路徑,從而達到負載分擔的目的。

圖8 多域單環組網

8所示,Domain 1Domain 2都配置Ring 1為主環,兩個RRPP域保護的VLAN不同。Domain 1Ring 1配置Device A為主節點;Domain 2Ring 1配置Device B為主節點。通過配置,可以實現不同VLAN分別阻塞不同的鏈路,從而實現單環的負載分擔。

2.4  相交環工作原理

2.4.1  單域相交環工作原理

單域實現方式中,主環的實現原理與單環相同,子環主節點的檢測機製亦與單環相同。不同之處在於多環引入了SRPT檢查機製,在子環的2SRPT全部中斷,子環主節點副端口放開之前,先阻塞邊緣節點的邊緣端口,以此來防止子環間形成數據廣播環路。關於SRPT檢查機製的詳細介紹請看“2.4.3  SRPT狀態檢測原理”。

另外,主環節點收到子環的COMMON-FLUSH-FDB或者COMPLETE-FLUSH-FDB報文時,都需要刷新MAC表項和ARP/ND表項;子環的COMPLETE-FLUSH-FDB不會導致主環傳輸節點放開臨時阻塞端口。

圖9 單域相交環組網

2.4.2  多域相交環工作原理

在同一相交環組網中,如果同時存在多個VLAN的數據流量,可以在同一相交環組網上配置多個RRPP域(每個RRPP域的工作原理同單域相交環工作原理),不同RRPP域轉發不同保護VLAN的流量,實現不同VLAN的流量在該環網中有不同的轉發路徑,從而達到負載分擔的目的。

圖10 多域相交環組網

10所示,Domain 1Domain 2分別配置Ring 1Ring 2為主環和子環,兩個域保護的VLAN不同。Domain 1Ring 1配置Device A為主節點;Domain 2Ring 1配置Device D為主節點,Domain 1Domain 2Ring 2都配置Device E為子環主節點,但主副端口配成不同的。通過配置,可以實現不同VLAN的流量分別在子環和主環通過不同的鏈路,從而實現相交環的負載分擔。

2.4.3  SRPT狀態檢測原理

1. SRPT狀態檢測機製產生背景

SRPT就是指子環協議報文在主環中的通道。RRPP協議理論上把主環看作是子環的一個邏輯節點,子環的協議報文通過主環透傳,主環將子環的協議報文(除了EDGE-HELLO報文)當作數據報文進行轉發。

每個子環有2SRPT,在1中分別為S3-S2S3-S4-S1-S2。在主環完整時,其主節點副端口處於阻塞狀態,隻有S3-S2是通的。主環故障時,如果故障發生在S3-S4-S1-S2上,則S3-S2是通的;如果故障發生在S3-S2上,則S3-S4-S1-S2是通的;因此,在任意時刻,子環的2SRPT中,最多隻有1條是通的,這樣就避免了子環協議報文在主環中形成數據環路。如果子環的2SRPT全部中斷時,子環主節點收不到自己發出的HELLO報文,於是Fail定時器超時,子環主節點放開副端口,這樣子環可以獲得最大的通信通路,且不會形成環路。

但對於11所示的在實際應用中采用較多的雙歸屬組網中,雙歸屬的兩個子環Ring 2Ring 3借助邊緣節點和輔助邊緣節點相互連接,本身就形成了一個環路。當主環Ring 1上子環的2SRPT全部中斷後,所有子環的主節點副端口放開,子環之間勢必形成數據環路(數據報文走向如箭頭所示)。

圖11 單域多環組網SRPT故障時子環間數據環路示意圖

為了消除這一缺陷,引入了SRPT狀態檢查機製。由邊緣節點和輔助邊緣節點配合完成SRPT的狀態檢查,當邊緣節點檢測到SRPT中斷後,在兩個子環主節點副端口全部放開之前,阻塞兩子環邊緣節點的邊緣端口,避免子環間形成數據環路。主環SRPT故障後保護機製產生作用效果如12所示。

圖12 單域多SRPT狀態檢查機製結果示意圖

2. SRPT狀態檢測機製工作過程

邊緣節點是檢查活動的發起者和決策者,輔助邊緣節點是通道狀態的監聽者,並負責在通道狀態改變時及時通知邊緣節點。整個機製的過程描述如下。

(1)       檢查SRPT狀態

子環的邊緣節點通過連入SRPT的兩個端口周期性向主環內發送EDGE-HELLO報文,依次經過環上各節點發往輔助邊緣節點,如13所示。

如果輔助邊緣節點在規定時間內能夠收到EDGE-HELLO報文,表明至少有1SRPT正常,子環報文可以正常通過。反之,輔助邊緣節點如果收不到EDGE-HELLO報文,說明2SRPT全部中斷,子環報文無法通過。

圖13 邊緣節點發送EDGE-HELLO報文

(2)       SRPT中斷,阻塞邊緣節點的邊緣端口

輔助邊緣節點檢測到2SRPT全部中斷後,立即從邊緣端口通過子環鏈路向邊緣節點發送MAJOR-FAULT報文。如果此時子環上無故障,邊緣節點能夠收到MAJOR-FAULT,立即阻塞自己的邊緣端口,如14所示;如果子環上存在故障,邊緣節點的邊緣端口不會被阻塞。

MAJOR-FAULT報文是周期性發送的,如果邊緣節點收到,其邊緣端口繼續阻塞;如果在規定時間內收不到報文,邊緣端口自行放開。

圖14 邊緣節點響應MAJOR-FAULT阻塞邊緣端口示意圖

(3)       子環故障,狀態遷移到Failed

由於子環的兩條SRPT全部中斷,因此子環協議報文無法在主環中透傳,主節點收不到自己發出的HELLO報文,於是,放開副端口,遷移到Failed狀態。如15所示。

圖15 單環多域主環通道中斷導致子環Failed示意圖

(4)       SRPT恢複

主環故障恢複的同時,子環的SRPT得到恢複,輔助邊緣節點不再報告MAJOR-FAULT報文。

如果子環本身沒有故障,其主節點重新收到自己發出的HELLO報文,於是阻塞副端口,切換到Complete狀態,如16所示。

圖16 子環協議通道恢複示意圖

子環恢複後,主節點會從主端口發送COMPLETE-FLUSH-FDB報文。邊緣節點收到報文後,如果其邊緣端口處於阻塞狀態,立即放開邊緣端口,全網通信恢複。如17所示。

圖17 子環邊緣節點放開邊緣端口示意圖

SRPT恢複時,如果此時子環存在故障,則子環無法恢複。此種情況下子環主節點不會發送COMPLETE-FLUSH-FDB報文,如果邊緣節點的邊緣端口處於阻塞狀態,該端口隻能在Fail定時器超時後自行放開。

3. 環組機製

SRPT狀態檢查過程中,子環邊緣節點和輔助邊緣節點分別要持續頻繁地發送和接收EDGE-HELLO報文。如11所示的多個子環雙歸屬的組網中,如果分別配置S2S3Ring 2Ring3的邊緣節點和輔助邊緣節點。S2Ring 2Ring 3都需要頻繁發送EDGE-HELLO報文,而S3Ring 2Ring3都需要頻繁接收EDGE-HELLO報文。如果配置更多的子環,將會收發大量的EDGE-HELLO報文,勢必增加設備CPU的負荷。

為了減少EDGE-HELLO報文的收發數量,引入了環組機製。在邊緣節點或輔助邊緣節點上配置的一組子環的集合作為一個環組。在邊緣節點上配置的環組稱為邊緣節點環組,在輔助邊緣節點上配置的環組稱為輔助邊緣節點環組。在邊緣節點配置的環組內,隻有域ID和環ID最小的激活子環才發送EDGE-HELLO報文。在輔助邊緣節點環組內,任意激活子環收到EDGE-HELLO報文會通知給其它激活子環。這樣在邊緣節點和輔助邊緣節點上分別配置對應的環組後,隻有一個子環發送/接收EDGE-HELLO報文,從而減少了對設備CPU的衝擊。

需要注意的是,環組中所有子環的邊緣節點必須都配置在同一台設備上、輔助邊緣節點也都必須配置在同一台設備上,而且這些子環的SRPT必須相同。

典型組網應用

3.1  單域單環

圖18 單域單環典型組網

物理網絡拓撲中隻有一個環,此時可以定義一個RRPP域和一個RRPP環。

這種組網的特征是拓撲改變時反應速度快,收斂時間短。

3.2  多域單環

圖19 多域單環典型組網

物理網絡拓撲中隻有一個環,但同時存在多個VLAN的數據流量,為了實現負載分擔,可以在物理拓撲環上定義多個RRPP域,每個RRPP域的保護VLAN不同,並且不同RRPP域的RRPP環的主節點不同或主節點相同而主副端口不同,從而實現不同RRPP域的保護VLAN有不同的邏輯拓撲。

3.3  相切環

圖20 相切環典型組網

物理網絡拓撲中有兩個及兩個以上的環,但是各個環之間隻有一個公共節點。此時每個環要配置成屬於不同的RRPP域。

當網絡規模較大,同級網絡需要分區域管理時,可以采用這種組網。

3.4  單域相交環

圖21 單域相交環典型組網

物理網絡拓撲中有兩個及兩個以上的環,但是各個環之間有兩個公共節點。此時可以隻定義一個RRPP域,選擇其中一個環為主環,其他環為子環。

這種組網最典型的應用就是子環主節點可以通過邊緣節點和輔助邊緣節點雙歸屬上行,提供上行鏈路備份。

3.5  多域相交環

圖22 多域相交環典型組網

物理網絡拓撲中有兩個及兩個以上的環,但是各個環之間有兩個公共節點。如果網絡中存在多個VLAN的數據流量,為了實現負載分擔,可以定義多個RRPP域,每個RRPP域的保護VLAN不同,並且不同RRPP域的RRPP環的主節點不同或主節點相同而主副端口不同,從而實現不同RRPP域的保護VLAN有不同的邏輯拓撲。

3.6  RRPPSTP混合組網

RRPP協議與STP協議在端口上使能是互斥的,這是為了避免RRPPSTP在計算端口阻塞/放開狀態時產生衝突。當RRPP環與STP環鄰接時,隻支持RRPP環與STP環相切的組網,不支持二者相交的組網,也就是兩種協議不能有公共的端口。

圖23 RRPPSTP混合組網示意圖

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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