Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) nima?

Ethernet Ring himoyasini almashtirishyoki ERPS, ga intilishdir ITU-T uchun sub-8032ms himoya va tiklash kommutatsiya ta'minlash uchun G.50 Tavsiya ostida Ethernet a.dagi tirbandlik halqa topologiyasi da hech qanday halqalar hosil bo'lmasligini ta'minlash bilan birga Sanoat tarmog'ini almashtirish Ring

G.8032v1 bitta halqali topologiyani qo'llab-quvvatlaydi va G.8032v2 bir nechta halqalarni/narvon topologiyasini qo'llab-quvvatlaydi. Ethernet Rings ulanishlar sonining kamayishi tufayli keng maydonli ko'p nuqtali ulanishni yanada tejamkor tarzda ta'minlashi mumkin.

Har bir chekilgan halqa tugunlari ikkita mustaqil havoladan foydalangan holda bir xil Ethernet Ringda ishtirok etuvchi qo'shni Ethernet Ring tugunlariga ulanadi. Ikki qo'shni Ethernet Ring tugunlari halqali aloqani bog'laydi va halqali aloqa uchun port ring porti deb ataladi. Ethernet halqasidagi chekilgan halqa tugunlarining minimal soni uchtadir.

Ring tarmoq protokoli uchun Sanoat kommutatori

Odatda, zahiraviy havolani ta'minlash va tarmoq ishonchliligini oshirish uchun ring tarmog'i kabi chekilgan kommutatsiya tarmog'ida ortiqcha havolalar qo'llaniladi. Biroq, ortiqcha havolalar ko'chadan olib kelishi mumkin, bu esa translyatsiya bo'ronlariga olib keladi va MAC manzillar jadvalini beqaror qiladi. Natijada aloqa sifati yomonlashadi, hatto aloqa xizmatlari uzilib qoladi. 1-1-jadval qurilmalar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan qo'ng'iroq tarmog'i protokollarini tavsiflaydi.

ERPS Asosiy tushuncha

ERPS asosan ERPS halqasini, tugunni, port rolini va port holatini o'z ichiga oladi

ERPS misoli

ERPS namunasi bir xil identifikator, boshqaruv VLAN va o'zaro bog'langan kalitlar tomonidan shakllantiriladi.

Kanalni boshqarish

Boshqaruv kanali ERPS protokolining VLAN uzatish tarmog‘i bo‘lib, protokol paketi mos keladigan tarmoqqa ega bo‘ladi. VLAN yorlig'i.

RPL

RPL (Ring Protection Link) - bu ko'prikli halqada halqa paydo bo'lishining oldini olish uchun bo'sh holatda blokirovka qilingan mexanizm tomonidan belgilangan havola.

ERPS Ring

ERPS halqasi ERPS asosiy birligidir. U bir xil boshqaruv VLAN to'plamini va o'zaro bog'langan L2 kommutator uskunasini o'z ichiga oladi.

Node

ERPS halqasiga qo'shilgan L2 kaliti tugunlar deb ataladi. Har bir tugunni bitta ERPS halqasida ikkitadan ortiq portga qo'shib bo'lmaydi. Tugunlar RPL egasi, qo'shni va halqa tuguniga bo'linadi.

Port roli

ERPS-da port rollariga RPL egasi, qo'shni va umumiy kiradi:

1) RPL egasir: ERPS halqasi foydalanuvchi tomonidan sozlangan faqat bitta RPL Egasi portiga ega va RPL Egasi portini blokirovka qilish orqali ERPS halqasida halqalarning oldini oladi. RPL egasi portiga ega bo'lgan tugun RPL egasi tuguniga aylanadi.

2) RPL qo'shnisi: ERPS halqasida foydalanuvchi tomonidan sozlangan faqat bitta RPL Neighbor porti mavjud va u port boʻlishi kerak

RPL egasi portiga ulangan. Agar tarmoq normal bo'lsa, u RPL egasi porti bilan birga bloklanadi

ERPS halqasida halqalarning oldini olish. RPL Neighbor portiga ega tugun RPL Neighbor tuguniga aylanadi.

3) Ring tugun: Umumiy port. RPL egasi va qo'shni portdan tashqari portlar Ring Node portlaridir. Agar

tugun faqat umumiy portga ega, u Ring tuguniga aylanadi.

Port holati

ERPS halqasida ERPS protokolining port holati ikki turga bo'linadi.

1) Ekspeditorlik: Yo'naltirish holatida port foydalanuvchi trafigini yo'naltiradi va R-APS paketlarini qabul qiladi/yo'naltiradi. Bundan tashqari, u boshqa tugunlardan R-APS paketlarini uzatadi.

2) Bloklash: IBloklash holatida, blokirovka holatidagi port kadrlarni yo'naltirishda ishtirok etmaydi, shuningdek, biriktirilgan tarmoq segmentidan olingan kadrlarni o'chiradi. Biroq, ERPS xabarlari yo'naltiriladi.

ERPS ish rejimi

Word rejimiga qaytariladigan va qaytarilmaydigan:

Qaytaruvchi: Havola ishlamay qolganda, RPL havolasi bo'shatish himoyasi holatida bo'ladi va noto'g'ri havola tiklangandan so'ng, pastadirlarni oldini olish uchun RPL havolasi qayta himoyalanadi.

Qaytarilmaydigan: Nosozlik bartaraf etilgandan so'ng, noto'g'ri tugun noto'g'ri bo'lib qoladi (yo'naltirilmasdan) va RPL havolasi bo'shatishdan himoyalanish holatida qoladi.

ERPS Ring portlari

Bular jismoniy interfeys portlari yoki misol tomonidan ishlatiladigan interfeys Linklarni yig'ish guruhlari (LAGs). Barcha tugunlar asosiy halqa qutisida ikkita ERPS ring portiga ega bo'lishi kerak. An'anaga ko'ra, ular Sharqiy va G'arbiy halqa portlari deb ataladi.

RAPS kanali VLAN (VLANni boshqarish)

R-APS xabarlari kanal orqali uzatiladi. G.8032 da bu kanal VLAN yordamida amalga oshiriladi. Har bir ERP nusxasi R-APS xabarlarini yuborish va qabul qilish uchun raps-kanal deb ataladigan tegga asoslangan VLAN-dan foydalanadi. Ringdagi barcha tugunlar ushbu raps-kanal VLAN-dan foydalanishi uchun talab qilinadi va bu VLAN a'zolar sifatida ERP ring portlariga ega bo'lishi kerak. R-APS VLAN funktsiyasi uzukni kuzatish va uning operatsion funktsiyalarini saqlab turishdan iborat. R-APS VLAN foydalanuvchi ma'lumotlarini olib yurmaydi.

R-APS xabarlari halqa orqali uning himoya-kommutatsiya harakatini boshqarish uchun oqadi.

Yo'l bo'ylab har bir tugun raps-kanal VLAN-da R-APS xabarini oladi va mahalliy ishlov berish uchun uni nusxalaydi.

Shuningdek, u L2 o'tish tezligida asl versiyani boshqa halqa portiga yo'naltirishga harakat qiladi. Agar boshqa halqa portidagi raps-kanal VLAN bloklangan bo'lsa, R-APS xabari boshqa tugunlarga uzatilmaydi.

Rap-kanalni boshqarish VLAN-ni boshqa tugunlarga yuborish bloklanadi, bu erda himoyalangan ma'lumotlar VLAN-larining uzatilishi bloklanadi.

ESLATMA: Virtual kanalsiz sub-ringlar quyida muhokama qilinadigan istisno hisoblanadi. Bunday holda, himoyalangan ma'lumotlar VLAN-lari bloklangan bo'lsa ham, raps-kanal VLAN-ning uzatilishi bloklanmaydi.

R-APS xabarlarini yaratuvchi tugun raps-kanal VLAN ring portlarida bloklanganmi yoki yo'qligidan qat'i nazar, har doim ikkala qo'ng'iroq portlari orqali yuboradi. Xuddi shunday, R-APS xabarlari raps-kanal VLAN ring portlarida bloklanganmi yoki yo'qligidan qat'iy nazar qabul qilinadi va qayta ishlanadi. Quyida R-APS xabar formati,

Maxsus ma'lumotlar (32 oktet) quyida keltirilgan:

Soʻrov/Holat(4bit) – '1101' = FS , '1110' = Voqea, '1011' = SF, '0111' = MS, '0000' = NR, Boshqa = Kelajak

Holati – RB (1bit) - RPL bloklanganda o'rnating (NRda RPL egasi tomonidan foydalaniladi)

Holati – DNF (1bit) – FDB Flush kerak bo'lmaganda o'rnating

NodeID (6 oktet) – Xabar manbai tugunining MAC manzili (axborot)

Zaxiralangan 1(4bit), Zaxiralangan holat (6 bit), Zaxiralangan 2 (24 oktet)

ESLATMA: RAPS (Ring Auto Protection Switch) virtual kanali: kesishuvchi halqada pastki halqa protokol paketlarini uzatish uchun ishlatiladigan, lekin pastki halqaga tegishli bo‘lmagan kesishuvchi tugun pastki halqaning RAPS virtual kanali deb ataladi.

Himoyalangan ma'lumotlar VLAN

Har bir ERP namunasi bir yoki bir nechta ma'lumotlarni tashuvchini himoya qiladi VLANlar (ma'lumotlar oqimi deb ataladi). Ringdagi barcha tugunlar bir xil himoyalangan VLAN-larga ega bo'lishi kerak. Himoyalangan VLAN-lar a'zo sifatida ERPS ring portlariga ega bo'lishi kerak.

ERPS Industrial Network Switch RPL egasi

RPL normal ish sharoitida trafikni blokirovka qilishni ta'minlaydi, bu esa looplarning oldini oladi. RPL bir tomonda Egadan va boshqa tomondan qo'shnidan iborat. Himoyani almashtirish uchun asosiy boshqaruvni ta'minlovchi Egasidir. Oddiy ish sharoitida RPLning ikkala uchi blokni bajaradi. Biroq, Egasi doimiy ravishda R-APS so'rovi yo'q RPL-bloklangan (NR, RB) xabarlarini ishlab chiqaradi va RPLni bloklash va yo'naltirish holatlari uchun javobgardir.

Oddiy ish sharoitida, RPL-Egasi hech qanday nosozliklar bo'lmaganda R-APS(NR, RB) xabarlarini yaratadi. U ularni vaqti-vaqti bilan har 5 soniyada ikkala halqa portiga yuboradi. Bu xabarlar uning sharqiy yoki g'arbiy halqa portlaridan qaysi biri bloklanganligini ko'rsatadi. Yo'l bo'ylab har bir tugun R-APS ni qabul qilib, xabarda tugun identifikatori va blok port ma'lumotnomasini (BPR) yozib oladi. Bu topologiya o'zgarishini aniqlash uchun ishlatiladi.

ESLATMA: G.8032 halqasini RPL egasisiz sozlash hech qachon tavsiya etilmaydi. G.8032 protokoli RPL-egasisiz ishlashi mumkin bo'lsa-da, halqadagi boshqa tugunlar ham normal, ham muvaffaqiyatsiz sharoitlarda R-APS xabarlarini yuborishi va trafikni bloklashi mumkin bo'lsa-da, RPL-egasi halqa blokining normal sharoitda qayerda sodir bo'lishini bashorat qilishni ta'minlaydi. RPL-egasi revertiv operatsiyalar uchun ham kerak.

Qaytariladigan va qaytarilmaydigan operatsiyalar

G.8032 revertiv operatsiyalarni ham nazarda tutadi. Nosozlik bartaraf etilgach va odatda 5 daqiqa kutish vaqtidan so'ng uzuk yana normal ishlash rejimiga o'tadi. G.8032 shuningdek, qaytarilmaydigan operatsiyani ham ko'zda tutadi, bunda nosozlik bartaraf etilgach, himoya o'tkazgichi normal holatga qaytarilmaydi. Bunday holda, xatolik yuz bergan havolalar bloklangan bo'lib qoladi va RPL bloklanmagan bo'lib qoladi. Qaytariladigan yoki qaytarilmaydigan operatsiyaga ruxsat berilganligini nazorat qilish uchun quyida tavsiflangan aniq buyruq berilgan.

1. REVERTIVE Ideal holatda, ildiz tugunlari va ildiz qo'shnilari o'rtasidagi aloqa bloklanadi. Signal ishlamay qolsa yoki Majburiy almashtirish yoki Qo'lda almashtirish kabi operator buyruqlari sodir bo'lsa, yuqorida aytib o'tilganidek, trafikni boshqarish uchun havola blokdan chiqariladi. Qayta tiklangandan so'ng, pastadir shakllanishiga yo'l qo'ymaslik uchun xuddi shu havola bloklanishi kerak. Revertiv ish rejimida uzukni himoya qilish havolasi muvaffaqiyatsiz havola tiklangandan so'ng avtomatik ravishda bloklanadi.

2. REVERTIVE EMAS Non-Revertive rejimida Ring Protection Link muvaffaqiyatsiz havola yoki operator buyruqlarini tiklagandan keyin avtomatik ravishda bloklanmaydi. Muvaffaqiyatsiz havola yoki operator buyrug'i berilgan havola bloklangan holatda qoladi va shu bilan halqa hosil bo'lishining oldini oladi. Buning ortidagi afzallik davlatlar o'rtasida keraksiz almashishning oldini olishdir. Ushbu almashtirish portlarda o'rganilgan MAC manzilini tozalashni talab qilishi mumkin.

ESLATMA: Qaytarilish operatsiyalari qo'llanilganda, halqa darhol qaytmaydi. Qayta tiklash yig'lash muddati tugamaguncha boshlanmaydi, bu sukut bo'yicha 5 daqiqa.

Majburiy almashtirish (FS) va qo'lda almashtirish (MS)

Majburiy almashtirish (FS) - bu qo'ng'iroqni almashtirishga majburlashi mumkin bo'lgan buyruq. Buyruq berilgan tugun va halqadagi berilgan interfeysda beriladi. Buning natijasida ushbu interfeysda blok qo'llaniladi, qarama-qarshi interfeysda blokdan chiqariladi va R-APS Majburiy almashtirish (FS) xabari halqa atrofida oqadi. Bu natijaga olib keladi

RPL blokdan chiqarilmoqda. Ilgari bloklangan boshqa tugunlar ham ushbu xabarni olganlarida blokdan chiqariladi. Yo'l davomida FDB oqishi ham sodir bo'ladi.

Eslatmalar: Majburiy almashtirish (FS) buyruqlari halqaning bir nechta joylarida berilishi mumkin. Biroq, bu halqaning segmentlangan bo'lishiga olib kelishi mumkin. Manual Switch (MS) buyrug'i majburiy almashtirish (FS) buyrug'i bilan deyarli bir xil, faqat bitta qo'lda o'zgartirish (MS) buyrug'i uzukda berilishi mumkin. Agar tugun bir vaqtning o'zida ishlashi kerak bo'lgan ko'plab so'rovlarga ega bo'lsa, u Majburiy almashtirish (FS) buyrug'iga qaraganda pastroq ustuvorlikka ega.

Ushbu operatsiyani bekor qilish uchun xuddi shu tugundagi tozalash buyrug'idan foydalaning. Bu tozalash tugunining avval qo'llanilgan har qanday blokni blokdan chiqarishiga olib keladi. Shuningdek, u R-APS so'rovi yo'q (NR) xabarini yuboradi, bu RPL qayta bloklanishiga olib keladi.

ERPS holati

ERPS protokolida beshta holat mavjud

• IDLE holati

Bu holat hech qanday signal xatosi yoki uzuk ustidan ustun bo'lgan har qanday ma'muriy buyruqni (majburiy/qo'lda almashtirish) bildiradi. RPL (Ring Protection Link) bloklangan (ma’lumot trafigini tashimaydi, lekin APS PDU’lari Tx/Rx)

• Himoya holati

Bu holat Ringdagi Signal Fail holatini ifodalaydi. Odatda RPL ringdagi trafikni boshqarish uchun blokdan chiqariladi. Ringda bir nechta signal xatosi yuz berganda, u halqani segmentlarga ajratadi. Avtotransport harakati buzilgan.

• Kutilayotgan holat

Bu holat emitent Signal Fail shartini bekor qilganda yuzaga keladi va RPL hali ham bloklanmagan. Odatda, "So'rov yo'q" xabarini olgandan so'ng, ildiz tugunlari (Signal xatosi holati belgisi) RPLni blokirovka qilish uchun "Qayta tiklashni kutish" vaqtigacha kutadi. Bu Ring kutilayotgan holatga o'tadigan holat. Majburiy/qo'lda o'tishni bekor qilgandan keyin kutish-to-blokda kutish davrida ham sodir bo'ladi.

• Majburiy almashtirish

Bu boshqaruv tetiklangan holat. Administrator ringda ishtirok etish uchun portni o'chirishi kerak bo'lganda, ushbu boshqaruv ob'ekti ishga tushadi. Portda Majburiy almashtirish ob'ekti chiqarilganda, port pastga tushadi va APS PDU holatni ko'rsatuvchi halqa atrofida tarqaladi. Portda aniq boshqaruv ob'ekti o'rnatilganda, bu Majburiy almashtirish bekor qilinadi.

Eslatmalar: Bu Signal Fail holatiga nisbatan yuqoriroq. Shunday qilib, ba'zi tugunlar muvaffaqiyatsiz signaliga duch kelganda ham, bu uning o'rnini bosadi.

• Qo'lda almashtirish

Majburiy almashtirishga o'xshab, qo'lda o'zgartirish ham boshqaruvni ishga tushiradi. Farqi shundaki, u Majburiy almashtirishga nisbatan pastroq ustuvorlikka ega. Majburiy o'zgartirish yoki signalning uzilishi ustun bo'lganda, bu holat ERPS jarayoni tomonidan rad etiladi. Aniq boshqaruv obyekti Manual Switch holatini bekor qiladi.

Taymerlar

ERPS protokolida to'rtta taymer mavjud. Oxirgi ikki taymer kechikish taymerlari bo'lib, faqat ildiz tugunida qo'llaniladi.

• Kutish taymer

O'chirish taymerining amal qilish muddati tugagandan so'ng, jismoniy qatlamdagi muammo ERPS boshqaruv jarayoniga yuboriladi. Masalan, u qo'ng'iroq portlaridan birida Signal Fail belgisini sozlangan To'xtatib turish vaqtiga kechiktiradi.

• Qo'riqchi taymer

Ushbu taymer eskirgan xabarlarning ushbu qo'ng'iroqning ERPS davlat mashinasiga xalaqit berishining oldini olish uchun ishlatiladi. Tugunning Signal Fail holati aniqlanganda, qo'riqlash taymeri ishga tushadi. Qo'riqlash taymeri ishga tushganda, "voqea" xabaridan tashqari barcha APS PDU-ni rad etadi. Ushbu taymer har qanday yashirin ma'lumotlarning halqaning eng chetidan kelishini oldini oladi.

• Bloklash uchun kutish taymer

Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, "Bloklash uchun kutish" taymeri ushbu ildiz tugunida ishlaydi. Ushbu taymer qo'ng'iroq operator buyrug'idan tiklanganda ishlatiladi (Majburiy almashtirish yoki qo'lda almashtirish). Bloklash uchun kutish taymerining muddati tugagach, Ring Protection Link bloklanadi.

• Qayta tiklashni kutish taymer

Ring signal xatosini tiklaganda, ildiz tugunlari qayta tiklashni kutish taymerlarini ishga tushiradi. Muddati tugagandan so'ng, Ring Protection Link bloklanadi. Agar u revertiv ish rejimi bo'lsa, u darhol bloklanadi. Qaytarilmaydigan holatda, operatorning "tozalash" buyrug'i berilganda u bloklanadi.

ERPS xabarlari

ERPS xabarlarining har xil turlari mavjud

1. SIGNAL YOQISH (SF) – Bu xabar Ring Link ishlamay qolganligini bildiradi.

2. SO'ROQ YO'Q (NR) – Bu Ring Link-dagi nosozlikni bartaraf etishni bildiradi

3. HECH QURILMAGAN ROOT BLOKLANMAGAN (NR, RB) – Bu Ring Protection Link bloklanganligini bildiruvchi ildiz tugun orqali uzatiladi.

4. Majburiy kalit (FS) – Bu xabar Majburiy almashtirish sodir bo'lganligini bildiradi.

5. QO'L QO'LTISH (MS) – Bu xabar Manual Switch sodir bo'lganligini bildiradi.

ERPSv1 va ERPSv2

ERPSv1 va ERPSv2 hozirda mavjud. ITU-T ERPSv1ni 2008-yil iyun oyida va ERPSv2-ni 2010-yilda chiqardi. ERPSv2 bilan toʻliq mos keluvchi EPRSv1 kengaytirilgan funksiyalarni taʼminlaydi. 1-2-jadvalda ERPSv1 va ERPSv2 solishtiriladi.