Help us improve your experience.

Let us know what you think.

Do you have time for a two-minute survey?

 
 

Понимание коммутаторов для защиты ethernet ring

СВОДКА Коммутаторы для защиты кольца Ethernet (ERPS) помогает предотвратить неудавающие петли, нарушающие работу сети. ERPS аналогиен протоколам протокола spanning-tree, но ERPS более эффективен, так как он настраивается для кольцевых топологий.

Обзор коммутаторов защиты Ethernet Ring

Коммутатор для защиты кольца Ethernet (ERPS) помогает достичь высокой надежности и стабильности сети. Линии связи в кольце никогда не будут формировать петли, которые неумелично влияют на работоспособность сети и доступность сервисов. Основная идея кольца Ethernet заключается в использовании одного конкретного соединения для защиты всего кольца. Этот специальный соединений называется соединением защиты кольца (RPL). Если в других соединениях кольца не происходит сбоев, RPL блокирует трафик и не используется. RPL контролируется специальным узлом, который называется RPL владелец. В кольце имеется только один владелец RPL. Владелец RPL отвечает за блокирование трафика через RPL. В условиях сбоя звонка владелец RPL отвечает за разблокировку трафика через RPL. Сбой кольца приводит к коммутатору защиты трафика RPL. Протокол автоматической коммутаторной защиты (APS) используется для координации действий по защите за кольцом. Коммутаторы защиты блокировали трафик на сбойном соединении и разблокировали трафик на RPL. При очистке ошибки, обратимая коммутаторная защита блокирует трафик через RPL и разблокирует трафик на соединении, на котором был сбой.

Примечание:

ERPS на интерфейсах AE не поддерживается на серия ACX, кроме ACX5000 маршрутизаторов серии.

Следующие стандарты предоставляют подробную информацию о коммутаторах для защиты колец Ethernet:

  • Рекомендации ITU-T G.8032/Y.1344 версии 1 и 2, коммутатор защиты Ethernet Ring. G.8032v1 поддерживает единую кольцевую топологию, а G.8032v2 поддерживает несколько колец и топологии стремянки.

    Все устройства с коммутационными средствами защиты кольца Ethernet поддерживают G.8032v1. серия MX и серия ACX поддерживают также G.8032v2.

  • ITU-T Y.1731, функции и механизмы OAM для сетей на основе Ethernet

Дополнительные сведения о настройке коммутаторов для защиты кольца Ethernet на коммутаторах серии EX см. в примере: Настройка коммутаторов Ethernet Ring Protection на коммутаторах серии EX.

Дополнительные сведения о настройке коммутации кольцевой защиты Ethernet на серия MX маршрутизаторах см. в руководстве по конфигурации уровня 2 для полного примера колец Ethernet и сведений о предотвращении и предотвращении петель STP.

Понимание функциональных возможностей коммутационных функций защиты Ethernet Ring

Сокращения

В обсуждении вопроса о коммутаторе для защиты кольца Ethernet (ERPS) используются следующие акронимы:

  • MA — ассоциация обслуживания

  • MEP — конечный пункт связи обслуживания

  • OAM — операции, администрирование и управление (коммутация по защите кольца Ethernet использует неисправность демон управления)

  • FDB (FDB) — база данных переад через MAC-базу данных

  • STP — протокол spanning Tree Protocol

  • RAPS — коммутатор автоматической защиты звонка

  • WTB. Дождись блокировки. Обратите внимание, что WTB всегда отключен на EX2300 и EX3400, так как он не поддерживается в ERPSv1. Любые настройки, внося в настройку WTB на EX2300 и EX3400 коммутаторах, не влияют. Выходные данные команды интерфейс командной строки show protection-group ethernet-ring node-state detail" перечисляют параметр WTB, но этот параметр не влияет на EX2300 и EX3400 коммутаторах.

  • WTR— подождите восстановления. Обратите внимание, что EX2300 и EX3400 коммутаторах конфигурация WTR должна быть 5-12 минут.

  • RPL — соединение защиты звонка

Кольцевые узлы

Для формирования кольца используется несколько узлов. Существует два разных типа узлов:

  • Обычный узел — узел не имеет специальной роли в кольце.

  • Узел владельца RPL— узел владеет RPL и блокирует или разблокирует трафик через RPL.

Состояния кольцевых узлов

Следующие состояния для каждого узла конкретного кольца:

  • init — не является участником конкретного кольца.

  • idle — нет сбоев на кольце; узел выполняет свои функции в нормальном режиме. Для обычного узла трафик разблокируется на обоих кольцевых портах. Для владельца RPL или соседнего RPL трафик на кольцевом порту, подключенном к RPL, блокируется, а на другом кольцевом порту разблокирован.

  • protection — на кольце произошел сбой. Для обычного узла трафик на кольцевом порту, который подключается к сбойной ссылке, блокируется, а на портах рабочего кольца разблокирован. Для владельца RPL, трафик разблокируется на обоих кольцевых портах, если они подключены к не сбойным соединениям.

  • pending — узел восстанавливается после сбоя clear или после использования команды для удаления предыдущей команды вручную. Когда группа защиты настроена, узел входит в состояние ожидания. Если узел находится в состоянии ожидания, будет запущено время WTR или WTB. Все узлы находятся в состоянии ожидания истечение срока действия WTR или WTB.

  • force switch — выдан форс-коммутатор. Если на узле кольца задан форс-коммутатор, все узлы кольца переходят в состояние форс-коммутатора.

    Примечание:

    EX2300 и EX3400 не поддерживают принудительное переключение.

  • ручной коммутатор — выдан ручной коммутатор. Если на узле кольца задан ручной коммутатор, все узлы кольца переходят в состояние ручного коммутатора.

    Примечание:

    EX2300 и EX3400 не поддерживают ручный коммутатор.

Для каждого кольца может быть только один владелец RPL. Это должно гарантироваться конфигурацией пользователя, поскольку протокол APS не может это проверить.

Ведение журнала основных переходов состояния по умолчанию на коммутаторах серии EX

Начиная с Junos OS версии 14.1X53-D15, коммутаторы серии EX автоматически регистрируются основные изменения состояния протокола ERPS. Начиная с Junos OS выпуска 18.2R1, EX2300 и EX3400 автоматически регистрируются основные переходы состояния для протокола ERPS. Для начала этой регистрации не требуется никакой конфигурации. К основным переходам состояния относятся переходы интерфейса ERPS с «включен» на «вниз»; и состояния ERPS переход от бездействия к защите, а защита к неа по бездействию.

Основные переходы состояния регистрируются в единственном файле erp-default, который находится в каталоге /var/log коммутатора. Максимальный размер этого файла - 15 МБ.

Протоколирование по умолчанию для ERPS может захватывать начальные изменения интерфейса и состояния ERPS, что поможет устранить проблемы, которые возникают на ранних стадиях процесса запуска протокола ERPS. Однако при необходимости более надежной регистрации можно включить трассировки для ERPS traceoptions , введите утверждение в иерархии [edit protocols protection-group] .

Следует помнить, что для ERPS только протоколирование по умолчанию или отслеживание может быть активным одновременно на коммутаторе. То есть ведение журнала для ERPS по умолчанию автоматически включается, и при включении трассировки для ERPS коммутатор автоматически отключает ведение журнала по умолчанию. Наоборот, если отключать трассировки для ERPS, коммутатор автоматически включает регистрацию по умолчанию.

Логическое кольцо

На одном физическом кольце можно определить несколько экземпляров логического кольца. Функция логического кольца в настоящее время поддерживает только физическое кольцо, т.е. два смежных узла кольца должны быть физически подключены и кольцо должно работать на физическом интерфейсе, а не на VLAN. Несколько экземпляров кол-во, как правило, определяются trunk-режим кольцевыми интерфейсами.

Сброс FDB

При коммутаторе защиты от коллизий обычно выполняется сброс FDB . Модуль управления Кольцом Ethernet использует тот же механизм, что и STP, для инициации сброса FDB. Модуль управления кольцом Ethernet управляет индексом STP физического интерфейса кольца для физического интерфейса для выполнения сброса FDB.

Примечание:

Оптимизированная очистка не поддерживается на EX2300 EX3400 коммутаторах.

Начиная с Junos OS 14.2, сброс FDB зависит от сообщений RAPS, полученных на обоих портах кольцевых узлов.

Блокирование и переад движение трафика

Управление кольцом Ethernet использует тот же механизм, что и STP, для управления переадэфиром или отбрасыванием пользовательского трафика. Модуль управления кольцом Ethernet устанавливает для индексного состояния STP физического интерфейса кольца для управления пользовательским трафиком как forwarding, так и сбрасывание.

Узел-сосед RPL

Начиная с Junos OS 14.2, поддерживаются соседние узлы соединения защиты кольца. Соседний узел RPL является смежным с RPL и не является владельцем RPL. Если узел настроен с одним интерфейсом в качестве стороны защиты-соединения и в его конфигурации нет владельца защищенного соединения, узел является соседним узлом RPL.

Примечание:

Соседний узел RPL не поддерживается на EX2300 EX3400 коммутаторах.

Блокирование и переадварирование сообщений RAPS

Маршрутизатор или коммутатор рассматривает сообщение кольцевой автоматической защиты (RAPS) таким же образом, как и пользовательский трафик для передачи сообщений RAPS между двумя кольцевыми портами. Индексное состояние STP по умолчанию для физического интерфейса кольцевого порта также контролирует переадтрансацию сообщений RAPS между двумя кольцевыми портами. Кроме сообщений RAPS между двумя кольцевыми портами, как показано на рис. 1, система также должна переадларизировать сообщение RAPS между CPU (модуль управления кольцом Ethernet) и портом кольца. Этот тип переадминации не зависит от индексного состояния STP для физических интерфейсов кольца. Сообщение RAPS всегда отправляется маршрутизатором или коммутатором через порты кольца, как показано на рис. 2. Сообщение RAPS, полученное от сбрасываемого кольца порта, отправляется в модуль управления кольцом Ethernet, но не отправляется на другой порт кольца.

Рис. 1. Пакеты протокола от сети к маршрутизатору Protocol Packets from the Network to the Router
Рис. 2. Пакеты протокола от маршрутизатора или коммутатора к сети Protocol Packets from the Router or Switch to the Network

Juniper Networks и Juniper Networks используют различные методы для достижения этих маршрутов.

Коммутаторы используют записи базы данных перенаправки для прямых сообщений RAPS. Запись базы данных пересылания (которая используется в базе данных RAPS адрес многоадресной рассылки и VLAN) имеет связанный с ней составный следующий переход — составный следующий переход связывает два кольцевых интерфейса с записью базы данных пересылания и использует функцию разделения горизонта для предотвращения отправки пакета на интерфейс, в который он был получен. Это пример записи базы данных переадтрансляния, связанной с МНОГОададным MAC RAPS (результат команды show ethernet-switching table detail ):

Для достижения маршрутов ERP маршрутизаторы используют неявный фильтр. Каждый неявный фильтр связывается с доменом моста. Поэтому канал управления портом истого кольца и канал управления портом западного кольца определенного экземпляра кольца должны быть настроены на один и тот же домен моста. Для каждого канала управления кольцевым портом создается термин фильтра для управления переадминащением сообщений RAPS. Номер фильтра тот же, что и количество доменов моста, содержащих каналы управления кольцами. Если домен моста содержит контрольные каналы из нескольких колец, фильтр, связанный с этим доменом моста, будет иметь несколько терминов, и каждый термин относится к каналу управления. Фильтр имеет детали команд и связанные с каналом управления части, как по следующим образом:

  • Общие термины:

  • Термины, связанные с каналом управления:

Выделенный канал управления сигнализацией

Для каждого кольцевых портов необходимо настроить выделенный канал управления сигнализацией с выделенным VLAN ID. В конфигурации кольца Ethernet настраивается только этот контрольный логический интерфейс, а физический интерфейс — это порт физического кольца. Для каждого кольца необходимо настроить два контрольных физических интерфейса. Эти два логических интерфейса должны быть конфигурироваться в домене моста для маршрутизаторов (или одной VLAN для коммутаторов), чтобы перенаходить блоки данных протокола RAPS (PDUs) между двумя физическими интерфейсами контроля кольца. Если логический интерфейс контрольного канала маршрутизатора не является магистральным портом, в конфигурации кольцевых портов будут конфигурироваться только контрольные логические интерфейсы. Если логический интерфейс контрольного канала маршрутизатора является магистральным портом, в дополнение к логическим интерфейсам логического канала управления, для маршрутизаторов необходимо настроить выделенный ID VLAN. Для коммутаторов всегда укажите имя VLAN или ID VLAN для всех линий связи.

Завершение сообщения RAPS

Сообщение RAPS начинается с узла-инициатора, проходит по всему кольцу и заканчивается на ином узле, если в кольце не происходит сбой. Исходный узел должен отбросить сообщение RAPS, если MAC-адрес источник в сообщении RAPS принадлежит ему. Исходный MAC-адрес – это ID узла узла.

Обратимые и не обратительные режимы

При реверсивной операции, при условии, вызываемом коммутатором, трафик блокируется на RPL и восстанавливается до рабочего объекта транспортного объекта. В неотвечивых операциях трафику разрешается использовать RPL, если он не был сбойным, даже после того, как состояние коммутатора очистилось.

Примечание:

Не обратительный режим не поддерживается на коммутаторах EX2300 EX3400 коммутаторах.

Несколько колец

Модуль управления кольцом Ethernet поддерживает несколько колец в каждом узле (два логических интерфейса являются частью каждого кольца). Модуль управления кольцом также поддерживает подключение нескольких колец. Соединение двух колец означает, что два кольца могут совместно совместно связывать один и тот же узел. Кольцевая связь поддерживается только в не виртуальном режиме. Кольцевая связь в режиме виртуального канала не поддерживается.

Примечание:

Связывание нескольких колец не поддерживается на EX2300 EX3400 коммутаторах.

ID узла

Для каждого узла кольца уникальный идентификатор узла идентифицирует каждый узел. Этот ID является MAC-адрес.

Только для маршрутизаторов можно настроить этот ID узла при настройке кольца на узле или автоматически выбрать ID, как это делает STP. В большинстве случаев это не будет конфигурироваться, и маршрутизатор выберет ID узла, как это делает STP. Это должен быть производственный MAC-адрес. Менять ID кольцевых узлов не следует, даже если MAC-адрес. Любой MAC-адрес может использоваться, если каждый узел в кольце имеет свой ID узла. ID узла на коммутаторах выбирается автоматически и не настраивается.

Кольцевой ID

Кольцевой ID используется для определения значения последнего октета поля MAC-адреса назначения единиц данных протокола RAPS (PDUs), сформированного процессом управления ERP. Этот кольцевой ID также используется для сброса любого PDU RAPS, полученного этим процессом управления ERP с не совпадающий ID кольца. Поддерживаются значения ring ID от 1 до 239.

Домены моста с кольцевым портом (только серия MX маршрутизаторами)

На маршрутизаторах группа защиты рассматривается как абстраговый логический порт, который можно настроить на любой домен моста. Поэтому, если настроить один кольцевой порт или его логический интерфейс в домене моста, необходимо настроить другой связанный порт кольца или его логический интерфейс на этот же домен моста. Домен моста, который включает кольцевой порт, действует как любой другой домен моста и поддерживает интерфейс 3-го уровня IRB.

Время ожидания блокировки

Узел владельца RPL использует время задержки перед иницианием блока RPL в обратимом режиме работы или перед обращением к режиму IDLE после очистки команд вручную. Во время очистки и команд используется timer force switch manual switch wait-to-Block (WTB). Поскольку в force switch кольце Ethernet разрешено сосуществовать несколько команд, то время WTB force switch гарантирует, что очистка одной команды не инициирует повторное блокирование RPL. При очистке manual switch команды, синхронизация WTB предотвращает формирование замкнутой петли из-за возможной аномалии синхронизации, когда узел владельца RPL manual switch получает устаревший удаленный запрос в процессе восстановления.

При восстановлении команды manual switch время задержки force switchдолжно быть достаточно длинным для получения любых удаленных сигнальных сбоев, или manual switch команд. Данный timer задержки называется WTB-timer и определяется на 5 секунд дольше, чем время защиты. Этот timer задержки активируется на узле владельца RPL. Когда истекает время работы WTB, узел владельца RPL инициирует процесс реверсии, передав сообщение RAPS (NR, RB). WTB-timer отключается, когда любой запрос с более высоким приоритетом выполнив его.

Примечание:

Время ожидания блокировки (WTB) всегда отключено на EX2300 и EX3400, так как оно не поддерживается в ERPSv1. Любая конфигурация, внося в настройку WTB, не влияет. Выходные данные команды интерфейс командной строки show protection-group ethernet-ring node-state detail" перечисляют параметр WTB, но этот параметр не влияет.

Добавление и удаление узла

Начиная с Junos OS 14.2, можно добавить или удалить узел между двумя узлами в кольце Ethernet. Узлы добавляются или удаляются с помощью force switch команды.

Примечание:

EX2300 и EX3400 не поддерживают принудительное переключение.

Таблица истории релизов
Выпуска
Описание
18.2R1
Начиная с Junos OS выпуска 18.2R1, EX2300 и EX3400 автоматически регистрируются основные переходы состояния для протокола ERPS.
14.2
Начиная с Junos OS 14.2, сброс FDB зависит от сообщений RAPS, полученных на обоих портах кольцевых узлов.
14.2
Начиная с Junos OS 14.2, поддерживаются соседние узлы соединения защиты кольца.
14.2
Начиная с Junos OS 14.2, можно добавить или удалить узел между двумя узлами в кольце Ethernet.
14.1X53-D15
Начиная с Junos OS версии 14.1X53-D15, коммутаторы серии EX автоматически регистрируются основные изменения состояния протокола ERPS.