ERPS环网原理ERPS环就是由一组配置了相同的控制VLAN且互连的设备构成是ERPS协议的基本单位。ERPS环分为主环和子环。主环是封闭的环子环是非封闭的环。DeviceADeviceD第一个四台设备环组成的ERPS环是主环DeviceCDeviceF再两台设备整个半环接到主环上组成的环是子环。子环的配置只有ERPSv2版本支持v1版本不支持。ERPS协议中规定的端口角色主要有RPL owner端口、RPL neighbour端口和普通端口三种类型。其中RPL neighbour端口类型只有ERPSv2版本支持v1版本不支持。加入ERPS环的设备称之为节点。每个节点不能多于两个端口加入同一个ERPS环端口角色ERPS协议中规定的端口角色主要有RPL owner端口、RPL neighbour端口和普通端口三种类型。其中RPL neighbour端口类型只有ERPSv2版本支持v1版本不支持。RPL owner端口一个ERPS环只有一个RPL owner端口由用户配置决定通过阻塞RPL owner端口来防止ERPS环中产生环路。当RPL owner所在设备收到故障报文得知ERPS环上其他节点或链路故障时会自动放开RPLowner端口此端口恢复流量的接收和发送保证流量不会中断。RPL owner所在的链路即为环保护链路RPLRing Protection Link。RPL neighbour端口RPL neighbour端口指的是与RPL owner端口直接相连的端口。正常情况下RPL owner端口和RPL neighbour端口都会被阻塞以防止环路产生。当ERPS环出现故障时RPL owner端口和RPL neighbour端口都会被放开。引入RPL neighbour端口角色可以减少RPL neighbour端口所在设备刷新FDB表项的次数。普通端口在ERPS环中除RPL owner和RPL neighbour以外的端口都是普通端口。普通端口负责监测自己直连的ERPS协议的链路状态并把链路状态的变化消息及时通知其他端口。端口状态在ERPS环中启动ERPS协议的端口状态分为两种Forwarding在Forwarding状态下端口既转发用户流量又接收/发送ERPS协议报文。Discarding在Discarding状态下端口不转发用户流量但还能发送和接收ERPS协议报文。控制VLAN在ERPS环中控制VLAN用来传递ERPS协议报文。每个ERPS环必须配置控制VLAN。当端口加入已经配置控制VLAN的ERPS环后端口将自动加入控制VLAN。而且不同ERPS环不能使用相同ID的控制VLAN。与控制VLAN相对数据VLAN用来传递数据报文。保护实例对于运行ERPS协议的二层设备传递ERPS协议报文和数据报文的VLAN必须映射到保护实例中这样ERPS协议才会按照其阻塞原则对这些报文进行转发或阻塞。否则VLAN报文可能会在成环的网络中产生广播风暴导致网络不可用。定时器ERPS环中节点设备或链路故障恢复后为了防止阻塞点震荡会启用到ERPS环定时器帮助减少业务流量的中断时间。ERPS协议中使用的定时器主要有Guard Timer定时器、WTRWait to Restore Timer定时器、Holdoff Timer定时器和WTBWait to Block Timer定时器。其中WTB Timer定时器只有ERPSv2版本支持v1版本不支持。Guard Timer链路故障或节点故障所涉及到的设备在故障恢复或执行清除操作后向其他设备发送NR R-APSNo Request Ring Auto Protection Switching报文并同时启动Guard Timer在该定时器超时前不处理R-APS报文目的是防止收到过期的SF R-APS报文。如果定时器超时后还能收到其他端口发送的SF R-APS报文则本端口的转发状态变为Forwarding状态。WTR Timer当RPL owner端口由于其他设备或链路故障而被放开后如果故障恢复而有的端口可能还未由Down状态变为Up状态为了防止立即阻塞RPL owner端口而引起阻塞点震荡当RPL owner端口收到某端口的NR R-APS报文后启动WTR Timer如果在定时器未超时前收到其他端口的SF R-APS报文SF RAPS报文ERPS环内的设备检测到自身端口变Down后就会向其他设备发送SF RAPS报文关闭WTR Timer此时不会阻塞RPL owner端口。如果在WTR Timer超时前始终没有收到其他端口的SF R-APS报文则当WTR Timer超时后阻塞RPL owner端口发送NRRBNo Request, RPL Blocked R-APS报文。其他端口在收到该报文后再将自己端口的转发状态设置为Forwarding状态。Holdoff Timer对于运行ERPS的二层网络保护倒换的顺序可能会有不同的要求例如多层业务的应用中服务器出现故障后用户可能会希望能有一段时间恢复服务器的故障而客户端感知不到即不会立即进行保护倒换。可设置合适的Holdoff Timer定时器当发生故障时故障并不会立即上报ERPS而只有当Holdoff Timer定时器超时后如果故障仍未能恢复才会上报。WTB Timer当清除端口的人工切换状态强制切换或手工切换时启用WTB Timer因为ERPS环内可能存在多个手工切换阻塞节点只有当定时器超时后清除操作才起作用这样可以防止立即阻塞RPL owner端口而引起阻塞点震荡。WTB Timer定时器不支持配置该定时器的值为Guard Timer的值加5s。回切/非回切模式当ERPS链路恢复正常后可以通过设置ERPS的回切/非回切模式来决定是否重新阻塞RPL owner端口。在回切模式下如果故障链路恢复等待WTR时间后会重新阻塞RPL owner端口。阻塞链路会重新切回到RPL上。在非回切模式下如果故障链路恢复不启动WTR Timer而且阻塞链路还保持在原来的故障链路上不会重新切回到RPL上。ERPSv1版本只支持回切模式ERPSv2版本两种模式都支持。阻塞点切换方式阻塞点人工切换是ERPSv2版本的功能在ERPSv1版本不支持。由于RPL owner端口所在链路的带宽或许可以承载更多的用户流量此时可以考虑将带宽低的链路进行阻塞让用户流量回到RPL上进行传输。ERPS支持通过人为的配置来干预端口的阻塞包括强制切换Forced Switch和手工切换Manual Switch两种倒换方式。1、强制切换配置了强制切换的端口会马上被阻塞不管环上其他链路是否存在故障等情况。2、手工切换如果环上既没有链路故障也没有人工切换包括强制切换和手工切换端口命令指定的节点端口就会阻塞否则不阻塞。除了强制切换和手工切换ERPS还支持清除操作该功能主要用于如下三种情况1、清除本地配置的手工切换和强制切换功能。2、当ERPS环处于回切模式时在WTB Timer定时器或WTR Timer定时器超时之前手工触发回切动作。3、当ERPS环处于非回切模式时手工触发回切动作。子环R-APS报文传输方式ERPSv2版本除了支持单环组网还支持相交环等多环组网方式。在相交环组网中子环R-APS报文传输方式分为虚通道VCVirtual-Channel和非虚通道NVCNon-Virtual-Channel两种方式。1、虚通道方式子环的R-APS协议报文会通过相交节点在主环内运行。即相交节点不终结子环的协议报文。子环的阻塞端口会同时阻塞子环的R-APS协议报文和数据流量。该方式下阻塞节点数据报文和协议报文均阻塞。2、非虚通道方式子环的R-APS协议报文会在相交节点上终结子环的阻塞端口仅阻塞数据流量不阻塞子环的R-APS协议报文。该方式下阻塞节点只阻塞数据报文不阻塞协议报文。ERPSv2版本支持相交环的子环下再挂子环的组网场景下挂的子环需要使用非虚通道方式。缺省情况下子环R-APS报文传输方式为非虚通道方式组网建议采用缺省的非虚通道方式即可。虚通道和非虚通道方式优缺点比较虚通道优点是方便用户连接多个现有的以太环网甚至是连接非ERPS环网且将现有的环网作为主环不需要通过配置作任何改变。缺点是子网的R-APS通道受相连的网络拓扑影响需要在R-APS通道所在网络为虚通道预留资源、分配控制VLAN ID等。子网的R-APS消息在虚通道上传递但是相邻网络拓扑并不感知所以可能会影响切换性能。非虚通道优点是不需要相邻网络预留资源、分配控制VLAN ID等。每个子网的切换时间各自独立不受其他网络拓扑结构的影响。缺点是不能应用于一些特殊组网中对于ERPSv1版本配置思路如下1、创建ERPS环并为该环配置控制VLAN和保护实例、添加端口和分配端口角色ERPS便能正常破除环路。2、不同的ERPS环会在故障恢复过程中情况不同可以依据不同的实际的情况进行ERPS环WTRWait to Restore Timer定时器和Guard Timer定时器的配置。3、ERPS环还支持与故障检测协议联动减少用户流量的中断时间。对于ERPSv2版本配置思路如下1、创建ERPS环并为该环配置控制VLAN和保护实例、指定协议版本为v2、指定主环和子环、添加端口和分配端口角色ERPS便能正常破除环路。2、为了保证用户流量正常通信可以根据实际网络选择本ERPS环的拓扑变化通知到其它ERPS环。3、不同的ERPS环会在故障恢复过程中情况不同可以依据不同的实际的情况进行ERPS环回切模式、人工进行阻塞点切换以及各种定时器的配置。4、ERPS环还支持与故障检测协议联动减少用户流量的中断时间。5、ERPS目前支持v1和v2版本ERPSv2版本不仅兼容支持v1版本已有的单环组网和多实例功能还支持相交环组网和CFMConnectivity Fault Management的联动功能。网络规划设计配置加入ERPS环的所有端口类型为Trunk型。创建ERPS环并配置控制VLAN和保护实例。将二层端口加入ERPS环并配置端口角色。配置ERPS环的Guard Timer和WTRWait to Restore Timer定时器。配置DeviceADeviceD二层转发功能。配置文件DeviceA的配置文件sysname DeviceAvlan batch 100 to 200 300 to 400vlan instanceinstance 1 vlan 10 100 to 200instance 2 vlan 20 300 to 400erps ring 1control-vlan 10protected-instance 1wtr-timer 6guard-timer 100erps ring 2control-vlan 20protected-instance 2wtr-timer 6guard-timer 100interface GigabitEthernet3/0/0portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1erps ring 2 rpl ownerinterface GigabitEthernet3/0/1portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1erps ring 2returnDeviceB的配置文件sysname DeviceBvlan batch 100 to 200 300 to 400vlan instanceinstance 1 vlan 10 100 to 200instance 2 vlan 20 300 to 400erps ring 1control-vlan 10protected-instance 1wtr-timer 6guard-timer 100erps ring 2control-vlan 20protected-instance 2wtr-timer 6guard-timer 100interface GigabitEthernet3/0/0portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1erps ring 2interface GigabitEthernet3/0/1portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1 rpl ownererps ring 2returnDeviceC的配置文件sysname DeviceCvlan batch 100 to 200 300 to 400vlan instanceinstance 1 vlan 10 100 to 200instance 2 vlan 20 300 to 400erps ring 1control-vlan 10protected-instance 1wtr-timer 6guard-timer 100erps ring 2control-vlan 20protected-instance 2wtr-timer 6guard-timer 100interface GigabitEthernet3/0/0portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1erps ring 2interface GigabitEthernet3/0/1portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1erps ring 2returnDeviceD的配置文件sysname DeviceDvlan batch 100 to 200 300 to 400vlan instanceinstance 1 vlan 10 100 to 200instance 2 vlan 20 300 to 400erps ring 1control-vlan 10protected-instance 1wtr-timer 6guard-timer 100erps ring 2control-vlan 20protected-instance 2wtr-timer 6guard-timer 100interface GigabitEthernet3/0/0portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1erps ring 2interface GigabitEthernet3/0/1portswitchundo shutdownport link-type trunkport trunk allow-pass vlan 10 20 100 to 200 300 to 400stp disableerps ring 1erps ring 2return