Протокол ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) предназначен для повышения устойчивости и надежности сети передачи данных, имеющей кольцевую топологию, за счет снижения времени восстановления сети в случае аварии. Время восстановления не превышает 1 секунды, что существенно меньше времени перестройки сети при использовании протоколов семейства spanning tree.
Основные понятия и термины:
- RPL (Ring Protection Link) - резервный линк между коммутаторами, который будет заблокирован механизмом ERPS при нормальном режиме работы кольца (IDLE);
- RPL Owner - коммутатор, подключенный к RPL, который блокирует RPL Link при нормальном режиме работы кольца и разблокирует его при разрыве кольца;
- RPL Neighbor - коммутатор, напрямую связанный с RPL Owner через RPL Link. Также блокирует RPL Link при нормальном режиме работы кольца и разблокирует его при разрыве кольца;
- R-APS (Ring - Automatic Protection Switching) - протокол обмена сообщениями, определенный в Y.1731 и в G.8032. Используется для координации действий по защите кольца;
- RAPS VLAN (A-RPS Channel) - служебный VLAN, в котором передаются R-APS PDUs;
- Protected VLAN - VLANs для передачи DATA трафика. RPL Link блокирует передачу только в Protected VLAN.
Таймеры:
- Hold-Off Timer - используется при падении линка. На коммутаторах кольца, зафиксировавших аварию, запускается Hold-Off Timer, по истечении которого отправляется R-APS PDU Signal Fail. По дефолту таймер настроен на 0 сек;
- Guard Timer - Запускается на коммутаторах, фиксирующих изменение топологии (падение/поднятие линка). При этом отправляется R-APS PDU и запускается Guard Timer, до тех пор пока таймер не истек, все входящие R-APS pdu игнорируются. По дефолту таймер настроен на 500 мсек;
- WTR Timer - используется только RPL Owner для отложенной блокировки RPL порта. Таймер истечёт только в случае отсутствия изменений в топологии за время своего действия. По дефолту таймер настроен на 5 мин;
- Periodic Timer - интервал отправки R-APS PDUs.
Сообщения R-APS:
- Signal Fail (SF) - сигнализирует об обнаружении аварии;
- No Request (NR) - сигнализирует об устранении аварии или отсутствии сбоев в работе кольца;
- RPL Blocked (RB) - это сообщение отправляет RPL Owner и Neighbor, причем всегда совместно с No Request. Информирует о состоянии RPL линка.
Важно!!! При настройке протокола ERPS в мультивендорной среде необходимо, чтобы все таймеры и параметр MEL совпадали на всех участниках кольца.
Настроим ревертивное кольцо с подкольцом, использующим кольцо в качестве виртуального канала. Для прохождения служебного ERPS трафика в кольце используется VLAN 10 (R-APS VLAN), защищает VLAN 20, 30, 40, 200, 300, 400. Для прохождения служебного ERPS трафика в подкольце используется VLAN 100, защищает VLAN 300, 400. Так как кольцо будет использоваться в качестве виртуального канала для подкольца, в настройках коммутаторов, которые не знают о существовании подкольца (коммутаторы 1 и 2), необходимо указать все VLAN подкольца.
В качестве RPL линка в основном кольце возьмем линк между коммутаторами 1 и 2. В качестве RPL линка в подкольце возьмем линк между коммутаторами 5 и 6. Линк между коммутаторами 3 и 4 для подкольца vlan 100 будет определяться как virtual channel.
Конфигурация коммутатора SW1:
!
hostname "SW1"
!
vlan 10,20,30,40,100,200,400
vlan active
!
no spanning-tree
!
no shutdown aps ring
aps ring enable
aps ring vlan-group-manager erps
aps group name Main_ring ring group 1
aps working west tengigabitethernet 0/1 east tengigabitethernet 0/2 vlan 10
aps owner tengigabitethernet 0/1
aps working level 1
aps group active
!
interface vlan 400
ip address 192.168.0.11 255.255.255.0
!
interface tengigabitethernet 0/1
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/2
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
Конфигурация коммутатора SW2:
!
hostname "SW2"
!
vlan 10,20,30,40,100,200,400
vlan active
!
no spanning-tree
!
no shutdown aps ring
aps ring enable
aps ring vlan-group-manager erps
aps group name Main_ring ring group 1
aps working west tengigabitethernet 0/1 east tengigabitethernet 0/2 vlan 10
aps neighbor tengigabitethernet 0/1
aps working level 1
aps group active
!
interface vlan 400
ip address 192.168.0.12 255.255.255.0
!
interface tengigabitethernet 0/1
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/2
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
Конфигурация коммутатора SW3:
!
hostname "SW3"
!
vlan 10,20,30,40,100,200,400
vlan active
!
no spanning-tree
!
no shutdown aps ring
aps ring enable
aps ring vlan-group-manager erps
aps group name Main_ring ring group 1
aps working west tengigabitethernet 0/1 east tengigabitethernet 0/2 vlan 10
aps interconnection-node primary
aps multiple-failure primary
aps working level 1
aps group active
!
aps group name Sub_ring ring group 2
aps working west tengigabitethernet 0/3 vlan 100
aps main ring id 1
aps interconnection-node secondary
aps multiple-failure secondary
aps working level 1
aps propagate-tc status enable
aps propagate-tc ring-ids 1
aps group active
!
interface vlan 400
ip address 192.168.0.13 255.255.255.0
!
interface tengigabitethernet 0/1
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/2
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/3
switchport general allowed vlan add 100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
Конфигурация коммутатора SW4:
!
hostname "SW4"
!
vlan 10,20,30,40,100,200,400
vlan active
!
no spanning-tree
!
no shutdown aps ring
aps ring enable
aps ring vlan-group-manager erps
aps group name Main_ring ring group 1
aps working west tengigabitethernet 0/1 east tengigabitethernet 0/2 vlan 10
aps interconnection-node primary
aps multiple-failure primary
aps working level 1
aps group active
!
aps group name Sub_ring ring group 2
aps working west tengigabitethernet 0/3 vlan 100
aps main ring id 1
aps interconnection-node secondary
aps multiple-failure secondary
aps working level 1
aps propagate-tc status enable
aps propagate-tc ring-ids 1
aps group active
!
interface vlan 400
ip address 192.168.0.14 255.255.255.0
!
interface tengigabitethernet 0/1
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/2
switchport general allowed vlan add 10,20,30,40,100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/3
switchport general allowed vlan add 100,200,400
switchport forbidden default-vlan
Конфигурация коммутатора SW5:
!
hostname "SW5"
!
vlan 100,200,400
vlan active
!
no spanning-tree
!
no shutdown aps ring
aps ring enable
aps ring vlan-group-manager erps
aps group name Sub_ring ring group 2
aps working west tengigabitethernet 0/1 east tengigabitethernet 0/2 vlan 100
aps owner tengigabitethernet 0/1
aps working level 1
aps group active
!
interface vlan 400
ip address 192.168.0.15 255.255.255.0
!
interface tengigabitethernet 0/1
switchport general allowed vlan add 100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/2
switchport general allowed vlan add 100,200,400
switchport forbidden default-vlan
Конфигурация коммутатора SW6:
!
hostname "SW6"
!
vlan 100,200,400
vlan active
!
no spanning-tree
!
no shutdown aps ring
aps ring enable
aps ring vlan-group-manager erps
aps group name Sub_ring ring group 2
aps working west tengigabitethernet 0/1 east tengigabitethernet 0/2 vlan 100
aps neighbor tengigabitethernet 0/1
aps working level 1
aps group active
!
interface vlan 400
ip address 192.168.0.16 255.255.255.0
!
interface tengigabitethernet 0/1
switchport general allowed vlan add 100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
interface tengigabitethernet 0/2
switchport general allowed vlan add 100,200,400
switchport forbidden default-vlan
!
end
Команды для диагностики состояния кольца:
- show aps ring
- show aps ring statistics