Apa itu Ethernet Ring Protection Switching (ERPS)?

Ethernet Ring Protection Ngoper, utawa ERPS, punika gaweyan ing ITU-T ing G.8032 Rekomendasi kanggo nyedhiyani pangayoman sub-50ms lan Recovery ngoper kanggo Ethernet lalu lintas ing a topologi ring nalika mesthekake yen ora ana puteran sing dibentuk ing Switch Jaringan Industri Kring.

G.8032v1 ndhukung topologi ring siji, lan G.8032v2 ndhukung macem-macem rings / topologi andha. Ethernet Rings bisa nyedhiyakake panyambungan multipoint area kanthi luwih ekonomis amarga jumlah pranala sing suda.

Saben Ethernet Ring Node disambungake menyang jejer Ethernet Ring Node melu ing Ethernet Ring padha, nggunakake loro pranala sawijining. Loro Ethernet Ring Node jejer kaiket link ring, lan port kanggo link ring diarani port ring. Jumlah minimal Ethernet Ring Node ing Ethernet Ring telung.

Ring Network Protocol kanggo Ngalih Industri

Umumé, pranala keluwih digunakake ing jaringan ngoper Ethernet kayata jaringan ring kanggo nyedhiyani link serep lan nambah linuwih jaringan. Nanging, pranala sing berlebihan bisa nyebabake puteran, sing nyebabake badai siaran lan nyebabake ketidakstabilan tabel alamat MAC. Akibaté, kualitas komunikasi rusak, utawa malah layanan komunikasi diselani. Tabel 1-1 nggambarake protokol jaringan ring sing didhukung dening piranti.

ERPS Konsep dhasar

ERPS utamane kalebu ring ERPS, simpul, peran port lan status port

Instance ERPS

Kayata ERPS kawangun dening ID Kayata padha, kontrol VLAN lan ngalih interconnected.

Saluran Kontrol

Saluran Kontrol yaiku VLAN transmisi protokol ERPS, lan paket protokol bakal nggawa sing cocog Tag VLAN.

RPL

RPL (Ring Protection Link) punika, Link ditetepake dening mekanisme sing diblokir sak negara meneng kanggo nyegah daur ulang ing ring bridged.

Ring ERPS

Dering ERPS minangka unit dhasar ERPS. Iku kasusun saka pesawat saka VLAN kontrol padha lan peralatan switch L2 interlinked.

Node

Saklar L2 sing ditambahake ing dering ERPS diarani simpul. Saben simpul ora bisa ditambahake menyang luwih saka rong port ing ring ERPS padha. Node kasebut dipérang dadi Owner RPL, Neighbor, lan Ring Node.

Peran Pelabuhan

Ing ERPS, peran port kalebu Pemilik RPL, Tetangga lan Umum:

1) RPL Dhewer: Dering ERPS mung duwe siji port RPL Owner sing dikonfigurasi dening pangguna lan nyegah puteran ing ring ERPS kanthi ngalangi port RPL Owner. Node sing duwe port RPL Owner dadi simpul RPL Owner.

2) RPL Tetangga： Dering ERPS mung nduweni siji port RPL Neighbor sing dikonfigurasi dening pangguna, lan kudu dadi port

disambungake menyang port Pamilik RPL. Yen jaringan normal, bakal mblokir bebarengan karo port RPL Owner kanggo

nyegah puteran ing ring ERPS. Node karo port RPL Neighbor dadi simpul RPL Neighbor.

3) Node Ring: Port umum. Pelabuhan kasebut kajaba pemilik RPL lan port Tetangga yaiku port Ring Node. Yen ing

simpul mung duwe port umum, sing bakal dadi simpul Ring.

Status Port

Ing dering ERPS, status port protokol ERPS dipérang dadi rong jinis.

1) Terusake: Ing status Forwarding, port nerusake lalu lintas pangguna lan nampa / nerusake paket R-APS. Kajaba iku, nerusake paket R-APS saka simpul liyane.

2) Bloking: In status Pamblokiran, port ing status pamblokiran ora melu ing nerusake pigura lan uga discards pigura ditampa saka bagean jaringan ditempelake. Nanging, pesen ERPS diterusake.

Mode Operasi ERPS

Mode Word kalebu Revertive lan Non-revertive:

Revertive: Nalika link gagal, link RPL ing negara pangayoman release, lan link RPL dilindhungi maneh sawise link rusak dibalèkaké kanggo nyegah puteran.

Non-revertive: Sawise fault wis rectified, simpul rusak tetep risak (tanpa nerusake) lan link RPL tetep ing negara pangayoman release.

ERPS Ring Ports

Iki minangka port antarmuka fisik utawa antarmuka Link Aggregation Groups (LAGs) sing digunakake dening instance kasebut. Kabeh simpul kudu duwe rong port dering ERPS ing kasus dering utama. Cara tradisional, iki diarani minangka pelabuhan ring Timur lan Kulon.

RAPS channel VLAN (Control VLAN)

Pesen R-APS digawa liwat saluran. Ing G.8032, saluran iki dileksanakake nggunakake VLAN. Saben conto ERP nggunakake VLAN adhedhasar tag sing diarani saluran raps kanggo ngirim lan nampa pesen R-APS. Kabeh kelenjar ing ring dibutuhake kanggo nggunakake VLAN saluran raps iki, lan VLAN iki kudu duwe bandar ring ERP minangka anggota. Fungsi R-APS VLAN punika ngawasi ring lan njaga fungsi operasional. R-APS VLAN ora nggawa data pangguna.

Pesen R-APS mili liwat dering kanggo ngontrol prilaku ngalih proteksi.

Saben simpul ing dalan bakal nampa pesen R-APS ing VLAN saluran raps lan nyalin kanggo pangolahan lokal.

Iku uga bakal nyoba kanggo nerusake versi asli ing kacepetan ngoper L2 menyang port ring liyane. Yen VLAN saluran raps ing port dering liyane diblokir, banjur pesen R-APS ora diterusake menyang kelenjar liyane.

VLAN kontrol saluran raps diblokir saka diterusake menyang simpul liyane ing ngendi VLAN data sing dilindhungi diblokir supaya ora diterusake.

CATETAN: Sub-ring tanpa saluran virtual minangka pangecualian sing dibahas ing ngisor iki. Ing kasus iki, VLAN saluran raps ora diblokir saka diterusake sanajan VLAN data sing dilindhungi diblokir.

Simpul sing ngasilake pesen R-APS bakal tansah ngirim liwat loro bandar ring sawijining preduli saka VLAN saluran raps lagi diblokir ing bandar ring sawijining. Kajaba iku, pesen R-APS bakal ditampa lan diproses preduli manawa VLAN saluran raps diblokir ing port dering. Ing ngisor iki minangka Format Pesen R-APS,

Informasi Khusus (32 oktet) ing ngisor iki:

Panjaluk/Status (4 bit) – '1101' = FS , '1110' = Event, '1011' = SF, '0111' = MS, '0000' = NR, Other = Future

Status - RB (1 bit) - Setel nalika RPL diblokir (digunakake dening Pemilik RPL ing NR)

Status - DNF (1 bit) – Setel nalika FDB Flush ora perlu

NodeID (6 oktet) – Alamat MAC simpul sumber pesen (Informational)

Reserved1 (4 bit), Status Reserved(6bits), Reserved2(24oktet)

CATETAN: RAPS (Ring Auto Protection Ngalih) saluran virtual: Ing ring intersecting, simpul intersecting antarane, digunakake kanggo ngirim paket protokol sub-ring nanging ora gadhahanipun sub-ring diarani saluran virtual RAPS saka sub-ring.

VLAN Data sing dilindhungi

Saben conto ERP nglindhungi siji utawa luwih sing nggawa data VLAN (disebut lalu lintas data). Kabeh kelenjar ing dering kudu duwe VLAN dilindhungi padha. VLAN sing dilindhungi kudu duwe port ring ERPS minangka anggota.

ERPS Industrial Network Switch RPL Owner

RPL nyedhiyakake pamblokiran lalu lintas ing kondisi operasi normal, saéngga nyegah puteran. RPL kasusun saka Owner ing siji mburi lan pepadhamu ing sisih liyane. Pamilik sing nyedhiyakake kontrol utama kanggo ngalih proteksi. Ing kondisi operasi normal loro ends RPL nindakake pamblokiran. Nanging, Pemilik terus-terusan ngasilake pesen R-APS No Request RPL-Blocked(NR, RB) lan tanggung jawab kanggo negara pamblokiran lan penerusan RPL.

Ing operasi normal, RPL-Owner ngasilake pesen R-APS (NR, RB) nalika ora ana kegagalan. Iku ngirim iki periodik, saben 5 detik, liwat loro bandar ring sawijining. Pesen-pesen kasebut nuduhake port dering Timur utawa Kulon sing diblokir. Saben simpul ing sadawane dalan nampa R-APS, ngrekam Node-id lan Block Port Reference (BPR) ing pesen kasebut. Iki digunakake kanggo ndeteksi owah-owahan topologi.

CATETAN: Konfigurasi ring G.8032 tanpa RPL-Owner tau dianjurake. Nalika protokol G.8032 bisa operate tanpa RPL-Owner, minangka kelenjar liyane ing ring bisa ngirim pesen R-APS lan mblokir lalu lintas ing loro kondisi normal lan gagal, RPL-Owner menehi predictability ing ngendi pemblokiran ring bakal kelakon. ing kahanan normal. RPL-Owner uga dibutuhake kanggo operasi revertive.

Operasi Revertive lan Non-Revertive

G.8032 uga nyedhiyakake operasi revertive. Sawise gagal rampung lan sawise ngenteni wektu biasane 5 menit, dering bali menyang mode operasi normal. G.8032 uga menehi operasi non-revertive, ngendi yen Gagal abates, ngalih pangayoman bali menyang negara normal ora kelakon. Ing kasus iki, pranala ing ngendi kegagalan wis kedadeyan tetep diblokir, lan RPL tetep ora diblokir. A printah cetha, diterangake ing ngisor iki, kasedhiya kanggo sampeyan ngontrol apa operasi revertive utawa non-revertive diijini.

1. REVERTIF Ing kasus sing becik, link antarane Root Node lan Root Neighbor diblokir. Ing kasus Gagal Sinyal utawa prentah operator kaya Forced Switch utawa Manual Switch, link kaya sing kasebut ing ndhuwur bakal diblokir kanggo ngarahake lalu lintas. Sawise pulih, link sing padha kudu diblokir kanggo nyegah pembentukan loop. Ing mode operasi Revertive, Link Protection Ring bakal diblokir kanthi otomatis sawise mbalekake link sing gagal.

2. NON REVERTIF Ing mode Non-Revertive, Link Protection Ring ora bakal diblokir kanthi otomatis sawise mbalekake link sing gagal utawa printah operator. Tautan sing gagal utawa link sing ditanggepi perintah operator tetep ing negara sing diblokir, saéngga nyegah pembentukan loop. Kauntungan ing mburi iki yaiku kanggo ngindhari toggling sing ora perlu ing antarane negara. Toggling iki bisa uga mbutuhake siram alamat MAC sing wis dipelajari ing port.

CATETAN: Nalika operasi revertive digunakake, dering ora bakal bali langsung. Pembalikan ora diwiwiti nganti wail-to restore wis kadaluwarsa, yaiku 5 menit kanthi standar.

Saklar Paksa (FS) lan Saklar Manual (MS)

Forced Switch (FS) minangka prentah sing bisa meksa dering kanggo ngalih. Printah iki ditanggepi ing simpul diwenehi lan antarmuka diwenehi ing ring. Iki nyebabake pemblokiran ditrapake ing antarmuka kasebut, mbukak blokir ing antarmuka sing ngelawan, lan pesen R-APS Forced Switch (FS) sing mili ing dering kasebut. Iki bakal nyebabake

RPL dadi ora diblokir. Sembarang simpul liyane sing wis diblokir sadurunge uga bakal mbukak blokir nalika entuk pesen iki. FDB flushes uga dumadi ing dalan.

Cathetan: Perintah Forced Switch (FS) bisa ditanggepi ing pirang-pirang lokasi ing sadawane dering. Nanging, tumindak kasebut bisa nyebabake dering dadi segmen. Printah Manual Switch (MS) meh padha karo perintah Switch (FS) sing dipeksa kajaba mung siji printah Manual Switch (MS) sing bisa diterbitake ing dering kasebut. Uga nduweni prioritas sing luwih murah tinimbang perintah Forced Switch (FS) nalika simpul duwe akeh panjaluk sing kudu diproses bebarengan.

Kanggo mbatalake operasi iki, gunakake perintah sing cetha ing simpul sing padha. Iki bakal nyebabake simpul kliring kanggo mbukak blokir blok sing wis ditrapake sadurunge. Iki uga bakal ngirim pesen R-APS No Request(NR), sing bakal nyebabake RPL diblokir maneh.

Negara ERPS

Ana limang negara ing protokol ERPS

• Negara IDLE

negara iki nggantosi ora sinyal gagal utawa printah administratif (Peksa / Ngalih Manual) berlaku liwat ring. RPL (Ring Protection Link) diblokir (Ora nggawa lalu lintas data, nanging Tx/Rx PDU APS)

• Negara Proteksi

Negara iki nggambarake kondisi Sinyal Gagal ing Dering. Biasane RPL ora diblokir kanggo ngarahake lalu lintas ing ring. Nalika luwih saka siji Sinyal Gagal dumadi ing Dering, bagean dering kasebut. Aliran lalu lintas kaganggu.

• Negara sing ditundha

Kahanan iki kedadeyan nalika sing ngetokake sekuritas mbatalake kondisi Sinyal Gagal, lan RPL durung diblokir. Umumé, simpul ROOT sawise nampa Pesen Ora Panjaluk (indikasi kahanan Ora Ana Sinyal Gagal) ngenteni nganti wektu Enteni-Kanggo-Mulihake kanggo mblokir RPL. Iki minangka kondisi ing ngendi Ring menyang Negara Pending. Iku uga dumadi sak wektu nunggu ing Enteni-kanggo-blok sawise revoking dipeksa / ngalih manual.

• Ngalih Paksa

Iki minangka negara sing dipicu dening manajemen. Nalika administrator kudu nggawe port mudhun melu ring, entitas Manajemen iki bakal tumindak. Nalika obyek Ngalih dipeksa ditanggepi ing port, port mudhun, lan APS PDU propagates sak ring nuduhake status. Nalika obyek Manajemen cetha disetel ing port, Ngalih dipeksa iki revoked.

Cathetan: Iki nduweni prioritas sing luwih dhuwur tinimbang status Sinyal Gagal. Dadi sanajan sawetara simpul ngadhepi sinyal Gagal, iki bakal ngganti.

• Ngalih Manual

Kaya Switch Forced, Switch Manual uga dipicu dening manajemen. Bentenane yaiku nduweni prioritas sing luwih murah dibandhingake Forced Switch. Nalika ana Ngalih Peksa utawa Sinyal Gagal berlaku liwat dering, kondisi iki ditolak dening proses ERPS. Obyek manajemen sing cetha bakal mbatalake status Ngalih Manual.

Timer

Ana papat timer sing melu protokol ERPS. Loro timer pungkasan yaiku wektu tundha lan mung digunakake ing Root Node.

• Timer Tundha

Sawise kadaluwarsa wektu Hold-off, masalah ing lapisan fisik disampekno menyang Proses Kontrol ERPS. Contone, nundha pratondo Sinyal Gagal ing salah siji saka bandar ring kanggo periode diatur wektu Tahan-mati.

• Pengawas Timer

Timer iki digunakake kanggo nyegah pesen sing wis lawas ora ngganggu mesin Negara ERPS saka dering kasebut. Nalika simpul mbusak kondisi Sinyal Gagal, wektu njaga diwiwiti. Nalika timer njaga mlaku, nolak kabeh APS PDU kajaba pesen 'acara'. Timer iki ngalang-alangi sembarang informasi laten teka saka ujung dering.

• Timer Enteni-Kanggo-Blokir

Kaya sing wis kasebut sadurunge, Timer Enteni-kanggo-Blok digunakake ing Root Node kasebut. Timer iki digunakake nalika dering pulih saka printah operator (Dipaksa Ngalih utawa Ngalih Manual). Nalika Enteni-kanggo-Blok Timer kadaluwarsa Link Protection Ring diblokir.

• Enteni-Kanggo-Mulihake Timer

Nalika dering pulih Gagal Sinyal, Node Root miwiti Timer Enteni-kanggo-Mulihake. Sawise kadaluwarsa, Link Protection Ring diblokir. Diblokir sanalika yen iku mode operasi revertive. Ing kasus non-revertive, diblokir nalika printah operator "clear" diwenehi.

Pesen ERPS

Macem-macem jinis Pesen ERPS yaiku

1. SINYAL GAGAL (SF) – Pesen iki nuduhake kegagalan Ring Link.

2. NO REQUEST (NR) – Iki nuduhake mbusak Gagal ing Ring Link

3. Ora njaluk ROOT diblokir (NR, RB) - Iki ditularake dening simpul ROOT, sing nuduhake yen Link Protection Ring diblokir.

4. SWITCH PAKSA (FS) – Pesen iki nuduhake yen Saklar Peksa wis kedadeyan.

5. MANUAL SWITCH (MS) – Pesen iki nuduhake yen Ngalih Manual wis kedadeyan.

ERPSv1 lan ERPSv2

ERPSv1 lan ERPSv2 saiki kasedhiya. ITU-T ngrilis ERPSv1 ing wulan Juni 2008, lan ERPSv2 ing wulan Agustus 2010. EPRSv2, kompatibel karo ERPSv1, nyedhiyakake fungsi sing ditingkatake. Tabel 1-2 mbandhingake ERPSv1 lan ERPSv2.