Comprendre la fonctionnalité de commutation Ethernet Ring Protection

Acronymes

Les acronymes suivants sont utilisés dans la discussion sur la commutation de protection en anneau Ethernet (ERPS) :

• MA — Association de maintenance

• MEP — Point final d’association de maintenance

• OAM : opérations, administration et gestion (la commutation de protection en anneau Ethernet utilise le démon de gestion des pannes de connectivité)

• FDB—Base de données de transfert MAC

• Protocole STP—Spanning Tree

• RAPS : commutation de protection automatique en anneau

• WTB : attendre pour bloquer. Notez que le WTB est toujours désactivé sur les commutateurs EX2300 et EX3400 car il n’est pas pris en charge dans ERPSv1. Toutes les configurations que vous effectuez sur les commutateurs EX2300 et EX3400 sont sans effet. La sortie de la commande CLI « show protection-group Ethernet-ring node-state detail » (show protection-group ethernet-ring node-state detail) répertorie un paramètre WTB, mais ce paramètre n'a aucun effet sur les commutateurs EX2300 et EX3400.

• WTR : attendre la restauration. Notez que sur les commutateurs EX2300 et EX3400 uniquement, la configuration du WTR doit être de 5 à 12 minutes.

• RPL -Liaison de protection des bagues

Nœuds en anneau

Plusieurs nœuds sont utilisés pour former un anneau. Il existe deux types de nœuds différents :

• Nœud normal : le nœud n’a pas de rôle spécial sur l’anneau.

• Nœud propriétaire RPL : le nœud est propriétaire du RPL et bloque ou débloque le trafic sur le RPL.

États des nœuds en anneau

Les états différents de chaque nœud d’un anneau spécifique sont les suivants :

• init : pas un participant d’une bague spécifique.

• inactif : pas de défaillance sur l’anneau ; le nœud fonctionne normalement. Pour un nœud normal, le trafic est débloqué sur les deux ports ring. Pour le propriétaire RPL ou le voisin RPL, le trafic est bloqué sur le port périphérique qui se connecte au RPL et débloqué sur l’autre port périphérique.

• protection : une défaillance s’est produite sur l’anneau. Pour un nœud normal, le trafic est bloqué sur le port ring qui se connecte à la liaison défaillante et débloqué sur les ports de anneau en fonctionnement. Pour le propriétaire RPL, le trafic est débloqué sur les deux ports s’ils se connectent à des liaisons sans défaillance.

• en attente : le nœud se remet d’une défaillance ou de son état après l’utilisation d’une clear commande pour supprimer la commande manuelle précédente. Lorsqu’un groupe de protection est configuré, le nœud entre dans l’état d’attente. Lorsqu’un nœud est en attente, le timer WTR ou LETB s’exécute. Tous les nœuds sont en état d’attente jusqu’à l’expiration du timer WTR ou du WTB.

• commutateur de force : un commutateur de force est émis. Lorsqu’un commutateur de force est émis sur un nœud de l’anneau, tous les nœuds de l’anneau passent à l’état du commutateur de force.

  Note:

  Les commutateurs EX2300 et EX3400 ne prennent pas en charge le commutateur de force.

• commutateur manuel : un commutateur manuel est émis. Lorsqu’un commutateur manuel est émis sur un nœud de l’anneau, tous les nœuds de l’anneau passent à l’état de commutation manuel.

  Note:

  Les commutateurs EX2300 et EX3400 ne prennent pas en charge le commutateur manuel.

Il ne peut y avoir qu’un seul propriétaire RPL pour chaque anneau. La configuration utilisateur doit garantir cela, car le protocole APS ne peut pas vérifier cela.

Journalisation par défaut des transitions d’état de base sur les commutateurs EX Series

À partir de la version 14.1X53-D15 de Junos OS, les commutateurs EX Series enregistrent automatiquement les transitions d’état de base pour le protocole ERPS. À partir des commutateurs Junos OS 18.2R1, EX2300 et EX3400 enregistrent automatiquement les transitions d’état de base pour le protocole ERPS. Aucune configuration n’est nécessaire pour lancer cette journalisation. Les transitions d’état de base comprennent des transitions d’interface ERPS de haut en bas, et de bas en haut ; et l’état ERPS passe du ralenti à la protection, et de la protection au ralenti.

Les transitions d’état de base sont enregistrées dans un seul fichier nommé erp-default, qui se trouve dans le répertoire /var/log du commutateur. La taille maximale de ce fichier est de 15 Mo.

La journalisation par défaut de l’ERPS peut capturer l’interface ERPS initiale et les transitions d’état, ce qui peut vous aider à résoudre les problèmes qui surviennent au début du processus de démarrage du protocole ERPS. Toutefois, si une journalisation plus robuste est nécessaire, vous pouvez activer les options de traçage pour ERPS en entrant l’instruction traceoptions dans la [edit protocols protection-group] hiérarchie.

Sachez que pour l’ERPS, seules les options de journalisation ou de traçage par défaut peuvent être actives à la fois sur le commutateur. Autrement dit, la journalisation par défaut de l’ERPS est automatiquement activée et si vous activez les options de suivi pour l’ERPS, le commutateur désactive automatiquement la journalisation par défaut. Inversement, si vous désactivez les options de suivi pour l’ERPS, le commutateur active automatiquement la journalisation par défaut.

Anneau logique

Vous pouvez définir plusieurs instances logiques sur le même anneau physique. La fonctionnalité d’anneau logique ne prend actuellement en charge que l’anneau physique, ce qui signifie que deux nœuds adjacents d’un anneau doivent être physiquement connectés et que l’anneau doit fonctionner sur l’interface physique, et non sur le VLAN. Plusieurs instances d’anneau sont généralement définies à l’aide d’interfaces d’anneau en mode trunk.

FDB Flush

En cas de commutation de protection des bagues, une chasse d’eau FDB est normalement exécutée. Le module de contrôle de l’anneau Ethernet utilise le même mécanisme que le STP pour déclencher le rinçage FDB. Le module de contrôle d'anneau Ethernet contrôle l'index STP par défaut de l'interface physique du port périphérique pour exécuter le flush FDB.

À partir de la version 14.2 de Junos OS, le vidage FDB dépend des messages RAPS reçus sur les deux ports du nœud ring.

Blocage et transfert du trafic

Le contrôle en anneau Ethernet utilise le même mécanisme que le STP pour contrôler le transfert ou l’élimination du trafic utilisateur. Le module de contrôle de l’anneau Ethernet définit l’état par défaut de l’index STP de l’interface physique de port périphérique pour le transfert ou l’élimination afin de contrôler le trafic utilisateur.

Nœud rpl voisin

À partir de la version 14.2 de Junos OS, les nœuds voisins de liaison de protection de l’anneau sont pris en charge. Un nœud RPL voisin est adjacent au RPL et n’est pas le propriétaire RPL. Si un nœud est configuré avec une interface comme protection-link-end et qu’il n’y a pas de propriétaire de liaison de protection dans sa configuration, le nœud est un nœud RPL voisin.

Blocage et transfert des messages RAPS

Le routeur ou le commutateur traite le message RAPS (Ring Automatic Protection Switching) de la même manière qu’il traite le trafic utilisateur pour le transfert de messages RAPS entre deux ports ring. L’état par défaut de l’index STP de l’interface physique de port périphérique contrôle également le transfert des messages RAPS entre les deux ports ring. Outre le transfert de messages RAPS entre les deux ports ring, comme illustré en figure 1, le système doit également transférer le message RAPS entre le processeur (module de contrôle de l’anneau Ethernet) et le port ring. Ce type de transfert ne dépend pas de l’état de l’index STP des interfaces physiques de port périphérique. Le message RAPS est toujours envoyé par le routeur ou le commutateur via les ports ring, comme illustré en figure 2. Un message RAPS reçu d’un port ring de rejet est envoyé au module de contrôle de l’anneau Ethernet, mais n’est pas envoyé à l’autre port ring.

Figure 1 : Protocole de paquets du réseau au routeur

Figure 2 : Protocole de paquets du routeur ou du commutateur au réseau

Les commutateurs Juniper Networks et les routeurs Juniper Networks utilisent différentes méthodes pour réaliser ces routes.

Les commutateurs utilisent des entrées de base de données de transfert pour diriger les messages RAPS. L’entrée de la base de données de transfert (clé par l’adresse multicast RAPS et le VLAN) est associée à un saut suivant composite: le saut suivant composite associe les deux interfaces d’anneau à l’entrée de base de données de transfert et utilise la fonctionnalité d’horizon divisé pour empêcher l’envoi du paquet sur l’interface sur lequel il est reçu. Voici un exemple de l’entrée de base de données de transfert relative au RAPS multicast MAC (résultat de la show ethernet-switching table detail commande) :

Les routeurs utilisent un filtre implicite pour obtenir des routes ERP. Chaque filtre implicite se lie à un domaine de pont. Par conséquent, le canal de contrôle de port ring est et le canal de contrôle de port ring ouest d’une instance de bague particulière doivent être configurés sur le même domaine de pont. Pour chaque canal de contrôle de port ring, un terme de filtre est généré pour contrôler le transfert de messages RAPS. Le numéro de filtre est le même que le nombre de domaines de pont qui contiennent les canaux de contrôle en anneau. Si un domaine de pont contient des canaux de contrôle provenant de plusieurs anneaux, le filtre associé à ce domaine de pont aura plusieurs termes et chaque terme sera lié à un canal de contrôle. Le filtre comporte des parties de commande et des composants liés au canal de contrôle, comme suit :

• Termes courants :

• Termes liés au canal de contrôle :

Canal de contrôle de signalisation dédié

Pour chaque port ring, un canal de contrôle de signalisation dédié avec un ID VLAN dédié doit être configuré. Dans la configuration de l’anneau Ethernet, seule cette interface logique de contrôle est configurée et l’interface physique sous-jacente est le port de bague physique. Chaque anneau nécessite deux interfaces physiques de contrôle. Ces deux interfaces logiques doivent être configurées dans un domaine de pont pour les routeurs (ou le même VLAN pour les commutateurs) afin de transférer les unités de données de protocole RAPS (PDUs) entre les deux interfaces physiques de contrôle en anneau. Si l’interface logique du canal de contrôle du routeur n’est pas un port trunk, seules les interfaces logiques de contrôle seront configurées en configuration de port ring. Si cette interface logique de canal de contrôle de routeur est un port trunk, en plus des interfaces logiques du canal de contrôle, un ID VLAN dédié doit être configuré pour les routeurs. Pour les commutateurs, spécifiez toujours un nom VLAN ou un ID VLAN pour toutes les liaisons.

Terminaison de message RAPS

Le message RAPS commence à partir du nœud d’origine, traverse l’ensemble de l’anneau et se termine dans le nœud d’origine, à moins qu’une défaillance ne soit présente dans l’anneau. Le nœud d’origine doit abandonner le message RAPS si l’adresse MAC source du message RAPS appartient à elle-même. L'adresse MAC source est l'ID de nœud du nœud.

Modes revertifs et non-revertifs

En cas de marche arrière, une fois que l’état à l’origine d’un commutateur s’est éteint, le trafic est bloqué sur le RPL et rétabli dans l’entité de transport opérationnelle. En cas de fonctionnement non réversif, le trafic est autorisé à utiliser le RPL s’il n’a pas échoué, même après qu’une condition de commutateur a été définie.

Anneaux multiples

Le module de contrôle d’anneau Ethernet prend en charge plusieurs anneaux dans chaque nœud (deux interfaces logiques font partie de chaque anneau). Le module de contrôle d’anneau prend également en charge l’interconnexion de plusieurs anneaux. L’interconnexion de deux anneaux signifie que deux anneaux peuvent partager la même liaison ou partager le même nœud. L’interconnexion en anneau n’est prise en charge qu’en mode canal non virtuel. L’interconnexion en anneau à l’aide du mode de canal virtuel n’est pas prise en charge.

ID de nœud

Pour chaque nœud de l’anneau, un ID de nœud unique identifie chaque nœud. L'ID de nœud est l'adresse MAC du nœud.

Pour les routeurs uniquement, vous pouvez configurer cet ID de nœud lors de la configuration de l’anneau sur le nœud ou sélectionner automatiquement un ID comme le fait STP. Dans la plupart des cas, vous ne configurerez pas cette configuration et le routeur sélectionnera un ID de nœud, comme le fait STP. Il doit s’agir de l’adresse MAC de fabrication. L’ID du nœud anneau ne doit pas être modifié, même si vous changez l’adresse MAC de fabrication. N’importe quelle adresse MAC peut être utilisée si vous vous assurez que chaque nœud de l’anneau possède un ID de nœud différent. L’ID de nœud sur les commutateurs est sélectionné automatiquement et n’est pas configurable.

Ring ID

L’ID d’anneau est utilisé pour déterminer la valeur du dernier octet du champ d’adresse MAC de destination des unités de données du protocole RAPS (PDUs) générées par le processus de contrôle ERP. L’ID de bague est également utilisé pour rejeter tout PDU RAPS, reçu par ce processus de contrôle ERP avec un ID de bague non correspondant. Les valeurs d’ID de bague 1 à 239 sont prises en charge.

Domaines de pont avec le port ring (routeurs MX Series uniquement)

Sur les routeurs, le groupe de protection est considéré comme un port logique abstrait pouvant être configuré pour n’importe quel domaine de pont. Par conséquent, si vous configurez un port ring ou son interface logique dans un domaine de pont, vous devez configurer l’autre port ring associé ou son interface logique sur le même domaine de pont. Le domaine de pont qui inclut le port ring agit comme n’importe quel autre domaine de pont et prend en charge l’interface IRB de couche 3.

Timer d’attente jusqu’au blocage

Le nœud propriétaire RPL utilise un timer de retard avant de lancer un bloc RPL en mode de fonctionnement revertif ou avant de revenir à l’état IDLE après avoir nettoyé les commandes manuelles. Le timer d’attente pour bloquer (WTB) est utilisé lors de la suppression force switch et manual switch des commandes. Comme plusieurs force switch commandes sont autorisées à coexister dans une bague Ethernet, le timer DUT garantit que la suppression d’une seule force switch commande ne déclenche pas le blocage de la RPL. Lors de l’effacement d’une manual switch commande, le timer WTB empêche la formation d’une boucle fermée en raison d’une éventuelle anomalie de synchronisation lorsque le nœud propriétaire RPL reçoit une demande distante manual switch obsolète pendant le processus de récupération.

Lors d’une récupération à partir d’une manual switch commande, le délai de retard doit être suffisamment long pour recevoir toute commande distante force switchlatente, toute défaillance de signal ou manual switch toute commande. Ce timer de retard est appelé le timer DUT et est défini comme étant 5 secondes de plus que la minuteur de garde. Ce timer de retard est activé sur le nœud propriétaire RPL. Lorsque le timer du WTB expire, le nœud propriétaire RPL lance le processus de réversion en transmettant un message RAPS (NR, RB). Le timer du WTB est désactivé lorsqu’une demande de priorité plus élevée le préempte.

Ajout et suppression d’un nœud

À partir de La version 14.2 de Junos OS, vous pouvez ajouter ou supprimer un nœud entre deux nœuds dans une bague Ethernet. Les nœuds sont ajoutés ou supprimés à l’aide de la force switch commande.