Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) гэж юу вэ?

Ethernet Ring Protection Switching, эсвэл ERPS, хүчин чармайлт юм ОУЦХ-Т G.8032-ын дагуу 50ms-ээс доош хамгаалалт болон сэргээх сэлгэн залгалтыг хангах зөвлөмж Ethernet а дахь замын хөдөлгөөн цагираг топологи дээр үүссэн гогцоо байхгүй эсэхийг баталгаажуулахын зэрэгцээ Аж үйлдвэрийн сүлжээний шилжүүлэгч Бөгж.

G.8032v1 нэг цагирагт топологийг дэмждэг ба G.8032v2 олон цагираг/шат топологийг дэмждэг. Ethernet цагираг нь холбоосын тоо цөөрсөн тул өргөн хүрээний олон цэгийн холболтыг илүү хэмнэлттэй болгож чадна.

Ethernet Ring Node бүр нь хоёр бие даасан холбоосыг ашиглан ижил Ethernet Ring-д оролцдог зэргэлдээх Ethernet Ring Nodes-тэй холбогддог. Хоёр зэргэлдээх Ethernet Ring Nodes нь бөгжний холбоосыг холбодог бөгөөд бөгжний холболтын портыг бөгж порт гэж нэрлэдэг. Ethernet Ring дахь Ethernet Ring Node-ийн хамгийн бага тоо гурван байна.

Ring Network Protocol for Аж үйлдвэрийн шилжүүлэгч

Ерөнхийдөө холбоосын нөөцлөлтийг хангах, сүлжээний найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд цагираган сүлжээ гэх мэт Ethernet шилжүүлэгч сүлжээнд илүүдэл холбоосыг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч илүүдэл холбоосууд нь гогцоо үүсгэж, цацах шуурга үүсгэж, MAC хаягийн хүснэгтийг тогтворгүй болгож болзошгүй. Үүний үр дүнд харилцааны чанар муудаж, бүр харилцаа холбооны үйлчилгээ тасалддаг. Хүснэгт 1-1-д төхөөрөмжүүдийн дэмждэг цагираган сүлжээний протоколуудыг тайлбарлав.

ERPS Үндсэн ойлголт

ERPS нь голчлон ERPS бөгж, зангилаа, портын үүрэг, портын статусыг агуулдаг

ERPS жишээ

ERPS инстанц нь ижил төрлийн ID, хяналтын VLAN болон хоорондоо холбогдсон свичээр үүсгэгддэг.

Суваг хянах

Хяналтын суваг нь ERPS протоколын дамжуулалтын VLAN бөгөөд протоколын багц нь харгалзах мэдээллийг агуулна. VLAN хаяг.

RPL

RPL(Ring Protection Link) нь гүүрэн цагираг дээр гогцоо үүсэхээс сэргийлж сул зогсолтын үед хаагдсан механизмаар тодорхойлогдсон холбоос юм.

ERPS бөгж

ERPS бөгж нь ERPS-ийн үндсэн нэгж юм. Энэ нь ижил хяналтын VLAN болон хоорондоо холбогдсон L2 шилжүүлэгч төхөөрөмжөөс бүрдэнэ.

Зангилаа

ERPS цагирагт нэмсэн L2 шилжүүлэгчийг зангилаа гэж нэрлэдэг. Зангилаа бүрийг нэг ERPS цагирагийн хоёроос илүү порт руу нэмж болохгүй. Зангилаанууд нь RPL эзэмшигч, хөрш, бөгж зангилаа гэж хуваагддаг.

Портын үүрэг

ERPS-д портын үүрэгт RPL эзэмшигч, хөрш болон нийтлэг орно.

1) RPL эзэмшдэгr: ERPS цагираг нь хэрэглэгчийн тохируулсан зөвхөн нэг RPL Эзэмшигч порттой бөгөөд RPL Эзэмшигч портыг хааснаар ERPS цагираг дахь гогцоо үүсэхээс сэргийлдэг. RPL Owner портыг эзэмшдэг зангилаа нь RPL Owner зангилаа болно.

2) RPL хөрш： ERPS цагираг нь хэрэглэгчийн тохируулсан зөвхөн нэг RPL Neighbor порттой бөгөөд энэ нь порт байх ёстой.

RPL эзэмшигчийн порттой холбогдсон. Хэрэв сүлжээ хэвийн байвал RPL эзэмшигчийн порттой хамт блоклох болно

ERPS цагираг дахь гогцооноос урьдчилан сэргийлэх. RPL Neighbor порттой зангилаа нь RPL Neighbor зангилаа болно.

3) Бөгжний зангилаа: Нийтлэг порт. RPL эзэмшигч болон хөршийн портоос бусад портууд нь Ring Node портууд юм. Хэрэв

зангилаа нь зөвхөн нийтлэг порттой бөгөөд энэ нь Ring зангилаа болох болно.

Портын төлөв

ERPS цагирагт ERPS протоколын портын төлөвийг хоёр төрөлд хуваадаг.

1) Дамжуулах: Дамжуулах төлөвт порт нь хэрэглэгчийн траффикийг дамжуулж, R-APS пакетуудыг хүлээн авах / дамжуулдаг. Түүнээс гадна, энэ нь бусад зангилаанаас R-APS пакетуудыг дамжуулдаг.

2) Блоклох: In Блоклох төлөвт байгаа порт нь фрейм дамжуулахад оролцдоггүй бөгөөд хавсаргасан сүлжээний сегментээс хүлээн авсан фреймүүдийг устгадаг. Гэсэн хэдий ч ERPS мессежийг дамжуулдаг.

ERPS үйлдлийн горим

Үг горимд буцах болон буцаагдахгүй:

Буцах: Холбоос бүтэлгүйтсэн үед RPL холбоос нь суллах хамгаалалтын төлөвт байх ба гогцоо үүсэхээс сэргийлж алдаатай холбоосыг сэргээсний дараа RPL холбоос дахин хамгаалагдана.

Буцах чадваргүй: Гэмтлийг зассаны дараа гэмтэлтэй зангилаа (дамжуулахгүйгээр) гэмтэлтэй хэвээр байх ба RPL холбоос нь суллах хамгаалалтын төлөвт хэвээр байна.

ERPS Ring портууд

Эдгээр нь жишээнд ашиглагддаг физик интерфэйсийн портууд эсвэл интерфейсийн холбоосыг нэгтгэх бүлгүүд (LAGs) юм. Бүх зангилаа гол цагираган тохиолдолд хоёр ERPS цагираган порттой байх ёстой. Уламжлал ёсоор эдгээрийг зүүн ба баруун цагирагийн порт гэж нэрлэдэг.

RAPS суваг VLAN(Хяналтын VLAN)

R-APS мессежийг сувгаар дамжуулдаг. G.8032-д энэ сувгийг VLAN ашиглан хэрэгжүүлдэг. ERP тохиолдол бүр R-APS мессежийг илгээх, хүлээн авахад зориулж raps-суваг гэж нэрлэгддэг шошго дээр суурилсан VLAN ашигладаг. Бөгжний бүх зангилаа нь энэхүү raps сувгийн VLAN-г ашиглах шаардлагатай бөгөөд энэ VLAN нь гишүүдийн хувьд ERP бөгж портуудтай байх ёстой. R-APS VLAN-ийн үүрэг нь бөгжийг хянах, түүний үйл ажиллагааны функцийг хадгалах явдал юм. R-APS VLAN нь ямар ч хэрэглэгчийн мэдээллийг агуулдаггүй.

R-APS мессежүүд нь цагирагаар дамжиж, хамгаалалтын сэлгэн залгах үйлдлийг хянадаг.

Замын дагуух зангилаа бүр R-APS мессежийг raps сувгийн VLAN дээр хүлээн авч, орон нутгийн боловсруулалтад зориулж хуулна.

Энэ нь мөн L2 шилжих хурдаар анхны хувилбарыг өөр бөгжний порт руу дамжуулахыг оролдох болно. Хэрэв нөгөө бөгжний порт дээрх raps сувгийн VLAN хаагдсан бол R-APS мессеж бусад зангилаа руу дамжихгүй.

Хамгаалагдсан өгөгдлийн VLAN-г дамжуулахыг хориглосон бусад цэгүүд рүү дамжуулахыг raps-сувгийн хяналтын VLAN блоклодог.

ТАЙЛБАР:: Виртуал суваггүй дэд цагираг нь доор авч үзсэн үл хамаарах зүйл юм. Энэ тохиолдолд хамгаалагдсан мэдээллийн VLAN-уудыг хаасан ч raps сувгийн VLAN-г дамжуулахыг хориглодоггүй.

R-APS мессежийг үүсгэдэг зангилаа нь бөгжний портууд дээр raps сувгийн VLAN-г хаасан эсэхээс үл хамааран хоёр цагираган портоор дамжуулан илгээх болно. Үүний нэгэн адил R-APS мессежийг R-APS сувгийн VLAN нь бөгжний портууд дээр хаагдсан эсэхээс үл хамааран хүлээн авч, боловсруулах болно. R-APS мессежийн форматыг доор харуулав.

Тодорхой мэдээлэл (32 октет) доор байна:

Хүсэлт/Төлөв(4бит) – '1101' = FS , '1110' = Үйл явдал, '1011' = SF, '0111' = MS, '0000' = NR, Бусад = Ирээдүй

Статус – RB (1бит) – RPL-г блоклох үед тохируулах (NR дахь RPL эзэмшигч ашигладаг)

Статус - DNF (1бит) – FDB Flush шаардлагагүй үед тохируулна уу

NodeID (6 октет) – Зурвасын эх зангилааны MAC хаяг (Мэдээллийн)

Захиалсан1(4бит), Нөөцлөгдсөн статус(6бит), Нөөцлөгдсөн2(24октет)

ТАЙЛБАР:: RAPS (Ring Auto Protection Switch) виртуал суваг: Осолдох цагираг дахь дэд цагираг протоколын пакетуудыг дамжуулахад ашигладаг боловч дэд цагирагт хамааралгүй хөндлөн огтлолцох зангилааг дэд цагирагийн RAPS виртуал суваг гэж нэрлэдэг.

Хамгаалагдсан өгөгдөл VLAN

ERP тохиолдол бүр нэг буюу хэд хэдэн өгөгдөл дамжуулахыг хамгаалдаг VLAN (өгөгдлийн урсгал гэж нэрлэдэг). Бөгжний бүх зангилаа ижил хамгаалагдсан VLAN-тай байх шаардлагатай. Хамгаалагдсан VLAN-ууд нь гишүүдийн хувьд ERPS бөгж портуудтай байх ёстой.

ERPS аж үйлдвэрийн сүлжээний шилжүүлэгч RPL эзэмшигч

RPL нь хэвийн үйл ажиллагааны нөхцөлд замын хөдөлгөөнийг хаах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр гогцоо үүсэхээс сэргийлдэг. RPL нь нэг талдаа Эзэмшигч, нөгөө талдаа Хөршөөс бүрдэнэ. Хамгаалалтын сэлгэн залгах гол хяналтыг эзэмшигч нь хангадаг. Ашиглалтын хэвийн нөхцөлд RPL-ийн хоёр төгсгөл блок хийдэг. Гэсэн хэдий ч, эзэмшигч нь R-APS No Request RPL-Blocked(NR, RB) мессежүүдийг тасралтгүй үүсгэдэг бөгөөд RPL-ийн хаах болон дамжуулах төлөвийг хариуцдаг.

Хэвийн ажиллагааны үед RPL-эзэмшигч нь ямар ч алдаа гарахгүй үед R-APS(NR, RB) мессежийг үүсгэдэг. Энэ нь эдгээрийг 5 секунд тутамд хоёр цагираган портоор дамжуулан илгээдэг. Эдгээр зурвасууд нь зүүн эсвэл баруун цагираган портуудын аль нь хаагдсаныг заадаг. Замын дагуух зангилаа бүр R-APS-ийг хүлээн авч, Node-id болон Block Port Reference (BPR)-г мессежэнд бичдэг. Энэ нь топологийн өөрчлөлтийг илрүүлэхэд ашиглагддаг.

ТАЙЛБАР:: RPL-эзэмшигчгүйгээр G.8032 бөгжийг тохируулахыг зөвлөдөггүй. G.8032 протокол нь RPL-эзэмшигчгүйгээр ажиллах боломжтой, харин цагираган дахь бусад зангилаа нь хэвийн болон бүтэлгүйтсэн нөхцөлд R-APS мессеж илгээж, траффикийг хааж чаддаг тул RPL-эзэмшигч нь бөгжний блок хаана үүсэхийг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог. хэвийн нөхцөлд. RPL-эзэмшигч нь буцаах үйл ажиллагаанд мөн хэрэгтэй.

Буцах болон буцаагдахгүй үйлдлүүд

G.8032-д мөн буцах үйлдлийг заасан байдаг. Алдаа арилж, ихэвчлэн 5 минут хүлээсний дараа цагираг хэвийн ажиллах горимд шилжинэ. G.8032-д мөн буцаах боломжгүй үйл ажиллагааг заасан байдаг бөгөөд алдаа арилсны дараа хамгаалалтын шилжүүлэгч хэвийн төлөв рүү буцдаггүй. Энэ тохиолдолд алдаа гарсан холбоосууд хаагдсан хэвээр байх бөгөөд RPL нь блоклогдоогүй хэвээр байна. Доор тайлбарласан тодорхой команд нь буцаах эсвэл буцаагдахгүй үйлдлийг зөвшөөрөх эсэхийг хянахад зориулагдсан болно.

1. БУЦАХ Тохиромжтой тохиолдолд эх зангилаа ба эх хөршийн хоорондох холбоос хаагдсан байна. Дохионы алдаа гарсан эсвэл албадан сэлгэх, гараар солих гэх мэт операторын командууд гарсан тохиолдолд дээр дурдсан холбоосыг хааж, хөдөлгөөнийг удирдана. Сэргээх үед гогцоо үүсэхээс сэргийлж ижил холбоосыг хаах хэрэгтэй. Урьдчилан эргэх горимд бүтэлгүйтсэн холбоосыг сэргээх үед бөгж хамгаалах холбоос автоматаар хаагдана.

2. БУЦАХГҮЙ Буцаагдахгүй горимд бүтэлгүйтсэн холбоос эсвэл операторын командыг сэргээсний дараа бөгж хамгаалах холбоос автоматаар хаагдахгүй. Амжилтгүй болсон холбоос эсвэл операторын тушаалыг өгсөн холбоос нь хаагдсан төлөвт хэвээр байх бөгөөд ингэснээр гогцоо үүсэхээс сэргийлнэ. Үүний давуу тал нь муж улсуудын хооронд шаардлагагүй шилжихээс зайлсхийх явдал юм. Энэ сэлгэн залгах нь портууд дээрх сурсан MAC хаягийг цэвэрлэх шаардлагатай болж магадгүй юм.

ТАЙЛБАР:: Буцах үйлдлийг ашиглах үед цагираг тэр даруй эргэж ирэхгүй. Сэргээх хугацаа дуусах хүртэл буцаалт эхлэхгүй бөгөөд энэ нь анхдагчаар 5 минут болно.

Албадан шилжүүлэгч (FS) ба гарын авлага (MS)

Forced Switch (FS) нь бөгжийг хүчээр солих команд юм. Тушаал нь өгөгдсөн зангилаа болон бөгж дээрх өгөгдсөн интерфейс дээр гардаг. Үүний үр дүнд тухайн интерфэйс дээр блок хэрэглэгдэж, эсрэг талын интерфейс дээр блок нээгдэж, R-APS Forced Switch (FS) мессеж цагирагны эргэн тойронд урсаж байна. Үүний үр дүнд

RPL түгжээг тайлж байна. Өмнө нь блоктой байсан бусад зангилаанууд энэ мессежийг хүлээн авахдаа блокоосоо гарах болно. Замын дагуу FDB-ийн улайлт бас тохиолддог.

Тайлбар: Хүчээр солих (FS) командыг цагирагийн дагуу олон байршилд гаргаж болно. Гэсэн хэдий ч үүнийг хийснээр цагираг сегментчилсэн болно. Гараар солих(MS) команд нь албадан сэлгэх(FS) командтай бараг адилхан бөгөөд зөвхөн нэг гарын авлагын шилжүүлэгч(MS) командыг бөгж дээр гаргаж болно. Энэ нь зангилаа нэгэн зэрэг боловсруулах шаардлагатай олон хүсэлттэй үед Forced Switch(FS) командаас бага ач холбогдолтой.

Энэ үйлдлийг буцаахын тулд ижил зангилаа дээрх clear командыг ашиглана уу. Энэ нь клирингийн зангилаа өмнө нь хэрэглэсэн блокуудыг нээхэд хүргэнэ. Энэ нь мөн R-APS No Request(NR) мессеж илгээх бөгөөд энэ нь RPL дахин хаагдахад хүргэнэ.

ERPS төлөв

ERPS протоколд таван муж байдаг

• Хөдөлгөөнгүй байдал

Энэ төлөв нь цагираган дээр давамгайлж буй дохионы доголдол эсвэл захиргааны командыг (Албадан/Гараар солих) илэрхийлнэ. RPL (Бөгж хамгаалах холбоос) блоклогдсон (Өгөгдлийн урсгалыг зөөдөггүй, гэхдээ APS PDUs Tx/Rx)

• Хамгаалалтын төлөв

Энэ төлөв нь цагираг дахь дохионы алдааны нөхцөлийг илэрхийлдэг. Ихэвчлэн цагираг дахь хөдөлгөөнийг удирдахын тулд RPL-ийн түгжээг тайлдаг. Бөгжнд нэгээс олон дохионы алдаа гарсан тохиолдолд энэ нь бөгжийг сегментчилдэг. Замын хөдөлгөөний урсгал алдагдаж байна.

• Хүлээгдэж буй төлөв

Энэ төлөв нь гаргагч нь дохионы алдааны нөхцөлийг цуцалсан бөгөөд RPL-ийг хаагаагүй хэвээр байх үед үүсдэг. Ерөнхийдөө эх зангилаа нь Хүсэлтгүй мессежийг хүлээн авсны дараа (Дохиогүй гэсэн нөхцөл байдлын шинж тэмдэг) RPL-ийг хаахын тулд Сэргээхийг хүлээх цаг хүртэл хүлээдэг. Энэ бол бөгж Хүлээгдэж буй төлөвт орох нөхцөл юм. Энэ нь албадан/гарын авлагын унтраалгыг цуцалсны дараа хүлээлтийн үед хүлээгдэж буй хугацаанд тохиолддог.

• Албадан шилжүүлэгч

Энэ бол удирдлагын өдөөгдсөн төлөв юм. Администратор рингэнд оролцох портыг буулгах шаардлагатай үед энэ удирдлагын байгууллага ажиллах болно. Порт дээр Forced Switch объектыг гаргах үед порт доошоо бууж, APS PDU нь цагирагийн эргэн тойронд тархаж, статусыг илтгэнэ. Тодорхой удирдлагын объектыг порт дээр тохируулах үед энэ албадан шилжүүлэгч хүчингүй болно.

Тайлбар: Энэ нь дохионы бүтэлгүйтлийн статусаас илүү давуу талтай. Тиймээс зарим зангилаа амжилтгүй болсон дохиотой тулгарсан ч энэ нь түүнийг орлох болно.

• Гараар солих

Албадан шилжүүлэгчтэй адил гарын авлагын унтраалга нь бас удирдлагатай. Ялгаа нь Forced Switch-тэй харьцуулахад давуу тал багатай байдаг. Цагираган дээр албадан сэлгэн залгах эсвэл дохионы доголдол давамгайлах үед ERPS процессоор энэ нөхцөлийг үгүйсгэдэг. Тодорхой удирдлагын объект нь Гараар солих төлөвийг хүчингүй болгоно.

Таймерууд

ERPS протоколд дөрвөн таймер оролцдог. Сүүлийн хоёр таймер нь саатлын таймер бөгөөд зөвхөн эх зангилаа дээр ажилладаг.

• Хүлээж авах таймер

Хүлээж авах таймерын хугацаа дууссаны дараа физик давхарга дахь асуудлыг ERPS хяналтын процесст дамжуулдаг. Жишээлбэл, энэ нь цагираган портуудын аль нэг дээрх дохионы доголдлын заалтыг тохируулсан зогсолтын хугацаанд хойшлуулдаг.

• Хамгаалалтын таймер

Энэ цаг хэмжигч нь хуучирсан мессежийг тухайн цагирагийн ERPS State машинд саад учруулахаас сэргийлэхэд ашиглагддаг. Зангилаа нь дохионы алдааны нөхцөлийг арилгахад хамгаалалтын таймер ажиллаж эхэлнэ. Хамгаалалтын таймер ажиллахад "үйл явдал" гэсэн мессежээс бусад бүх APS PDU-г үгүйсгэдэг. Энэ цаг хэмжигч нь бөгжний төгсгөлөөс ямар ч далд мэдээлэл ирэхээс сэргийлдэг.

• Блоклохыг хүлээх цаг хэмжигч

Өмнө дурьдсанчлан блоклохыг хүлээх таймер нь уг эх зангилаанд ажилладаг. Энэ цаг хэмжигч нь операторын командаас (Албадан солих эсвэл Гараар солих) бөгж сэргэх үед ашиглагддаг. Блоклохыг хүлээх цаг дуусах үед бөгж хамгаалах холбоос хаагдана.

• Сэргээхийг хүлээх цаг хэмжигч

Бөгж нь дохионы алдааг сэргээхэд эх зангилаа нь сэргээхийг хүлээх цагийг эхлүүлнэ. Хугацаа дууссаны дараа бөгж хамгаалах холбоос хаагдана. Хэрэв энэ нь буцах горимтой бол тэр даруй хаагдана. Буцах боломжгүй тохиолдолд “clear” гэсэн операторын команд өгөхөд блоклодог.

ERPS мессежүүд

Өөр өөр төрлийн ERPS мессежүүд байдаг

1. ДОХИОГҮЙ (SF) – Энэ зурвас нь Ring Link-ийн бүтэлгүйтлийг илэрхийлж байна.

2. ХҮСЭЛТГҮЙ (NR) – Энэ нь Ring Link-ийн эвдрэлийг арилгахыг харуулж байна

3. ROOT Блоклосон ХҮСЭЛТГҮЙ (NR, RB) – Энэ нь Root зангилаагаар дамждаг бөгөөд энэ нь Ring Protection Link хаагдсаныг илтгэнэ.

4. ХҮЧЭЭР САЛТГАХ (FS) – Энэ мессеж нь албадан сэлгэх ажиллагаа үүссэнийг харуулж байна.

5. ГАРЫН ШАЛТГАХ (MS) – Энэ мессеж нь гарын авлагын сэлгэн залгалт үүссэнийг харуулж байна.

ERPSv1 ба ERPSv2

ERPSv1 болон ERPSv2 одоогоор бэлэн байна. ITU-T ERPSv1-ийг 2008 оны 2-р сард, ERPSv2010-ийг 2 оны 1-р сард гаргасан. ERPSv1-тэй бүрэн нийцдэг EPRSv2 нь сайжруулсан функцуудыг хангадаг. Хүснэгт 1-2-т ERPSvXNUMX ба ERPSvXNUMX-г харьцуулсан болно.