局域網(wǎng)技術(shù)全集34個(gè)rrpp白皮書

快速環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議，RRPP域，RRPP環(huán)，控制VLAN，保護(hù)VLAN，主節(jié)點(diǎn)，傳輸節(jié)摘要：信技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“3C”）RRPP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式、特點(diǎn)以及典型組網(wǎng)應(yīng)用。SubRingPacketTunnelinmajorSpanningTreeVirtualLocalArea概 產(chǎn)生背 技術(shù)優(yōu) 單域單 多域單 相切 單域相交 多域相交 為了避免環(huán)網(wǎng)中產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，最初采用了已被普遍應(yīng)用的TP協(xié)議環(huán)路保護(hù)機(jī)制。但實(shí)際應(yīng)用中TRRPP域（RRPPRRPP域用于標(biāo)識(shí)RRPP協(xié)議所計(jì)算和控制的拓?fù)浞秶?。RRPP域由整數(shù)表示的來(lái)標(biāo)識(shí)，一組配置了相同的域D，控制VLAN和保護(hù)VLAN，并且相互連通的設(shè)備群體構(gòu)成一個(gè)RRPPRRP域。如圖1所示1就是一個(gè)RRPP域，S1～S6的設(shè)備都屬于1。1的主控制VLAN控制VLAN分別為VLAN3和VLAN4，域中包含兩個(gè)RRPP環(huán)，分別為Ring1和Ring2。主環(huán)的主節(jié)點(diǎn)為S1，子環(huán)的主節(jié)點(diǎn)為S6。S2、S3和圖1RRPP每一個(gè)RP環(huán)物理上對(duì)應(yīng)一個(gè)環(huán)形連接的以太網(wǎng)拓?fù)?，RP環(huán)同樣由整數(shù)表示的D來(lái)標(biāo)識(shí)。每個(gè)RRPP環(huán)都是其所在的RRPP域的一個(gè)局部單元。實(shí)際上RRPP協(xié)議是按RRPP域中，即相切環(huán)相當(dāng)于兩個(gè)單環(huán)，需要配置兩個(gè)RRPP域，每個(gè)RRPP域中只有一個(gè)環(huán)。大環(huán)的拓?fù)溥M(jìn)行計(jì)算；主環(huán)的協(xié)議報(bào)文只在主環(huán)內(nèi)部，不進(jìn)入子環(huán)。主環(huán)如圖1所示RRPP域1中包含了兩個(gè)相交的以太網(wǎng)環(huán)Ring1和Ring2。把Ring1配置為該域的主環(huán)，Ring2配置為該域的子環(huán)。這樣Ring1和Ring2就會(huì)分別計(jì)算出一個(gè)無(wú)環(huán)路的拓?fù)洌瑥亩舜讼嘟画h(huán)組網(wǎng)中的環(huán)路了各節(jié)點(diǎn)的個(gè)RRPP域配有主控制VLAN控制VLAN兩個(gè)控制VLAN，分別用于傳輸主環(huán)和子環(huán)的拓?fù)鋮f(xié)議報(bào)文。配置時(shí)只需要指定主控制VLAN，而協(xié)議自動(dòng)把比主控制VLAN的ID值大1的VLAN作為子控制VLAN。主環(huán)協(xié)議報(bào)文環(huán)EDGE-O報(bào)文在主控制VLAN中，其它的子環(huán)協(xié)議報(bào)文在子控制VLAN中。每個(gè)設(shè)備上接入RRPP環(huán)的端口屬于控制VLAN，而且也只有接入RRPP環(huán)上的端口可以加入控制LAN。如圖1上每個(gè)端口旁邊的數(shù)字3和4所示，主環(huán)的RP端口既要屬于主控制LAN，同時(shí)也要屬于子控制LAN；子環(huán)的RRPP端口只屬于子控制LA。VLANVLANVLANRRPP端口，RRPPVLANRRPP域控制。RRPPVLANRRPP域分別獨(dú)立計(jì)算自以太網(wǎng)環(huán)上每一臺(tái)設(shè)備都稱為一個(gè)RRPP節(jié)點(diǎn)，每個(gè)RRPP環(huán)上必須有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，而且只能有一個(gè)，如圖1中的S1是主環(huán)的主節(jié)點(diǎn)，6是子環(huán)的主節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)是環(huán)網(wǎng)狀態(tài)主動(dòng)檢測(cè)機(jī)制的發(fā)起者，也是檢測(cè)到RRPP環(huán)故障后執(zhí)行操作的決策者。當(dāng)環(huán)網(wǎng)上所有的鏈路都處于UP狀態(tài)，主節(jié)點(diǎn)可以從副端口收到自己發(fā)送的O報(bào)文，就說(shuō)主節(jié)點(diǎn)處于mee狀態(tài)，此時(shí)主節(jié)點(diǎn)會(huì)阻塞副端口以防止數(shù)據(jù)報(bào)文在環(huán)形拓?fù)渖闲纬蓮V播環(huán)路。RRPPComplete（Failed）狀態(tài)時(shí)，RRPP環(huán)也處于Complete（Failed）狀態(tài)。的傳輸節(jié)點(diǎn)，S5是子環(huán)的傳輸節(jié)點(diǎn)。傳輸節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)透?jìng)髦鞴?jié)點(diǎn)的O報(bào)文，并傳輸節(jié)點(diǎn)的主端口或副端口處于Down狀態(tài)時(shí)，就說(shuō)傳輸節(jié)點(diǎn)處于Link-Down狀邊緣端口處于on狀態(tài)時(shí)，就說(shuō)邊緣節(jié)點(diǎn)（輔助邊緣節(jié)點(diǎn)）處于Lnkon狀主節(jié)點(diǎn)的主端口和副端口在功能上是有區(qū)別的。主節(jié)點(diǎn)從其主端口發(fā)送O報(bào)傳輸節(jié)點(diǎn)的主端口和副端口在功能上沒有區(qū)別。端口的角色同樣由用戶的配置決定。表1RRPPO由主節(jié)點(diǎn)發(fā)起，在環(huán)遷移到plete狀態(tài)時(shí)通知傳輸節(jié)子環(huán)邊緣節(jié)點(diǎn)周期性從接入主環(huán)的兩個(gè)公共端口經(jīng)由主環(huán)向輔助邊緣節(jié)點(diǎn)發(fā)送G-報(bào)文。輔助邊節(jié)點(diǎn)以到該報(bào)文，說(shuō)明T暢通；如在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能收到該報(bào)文，說(shuō)明故障由輔助邊緣節(jié)點(diǎn)發(fā)起，T故障時(shí)通知邊緣節(jié)點(diǎn)主環(huán)鏈路故 DestinationMACAddress(6SourceMACAddress(6OUI=ID圖2RRPPDestinationMACAddress：48bits，協(xié)議報(bào)文的目的MAC SourceMacAddress48bits，協(xié)議報(bào)文的源MACRRPPType：8bits，RRPP協(xié)議報(bào)文的類型。5表 O報(bào)文；6表COMPLETE-FLUSH-FDB報(bào)文；7COMMON-FLUSH-FDB報(bào)文；8示LINK-DOWN報(bào)文；10表示EDGE- O報(bào)文；11表示MAJOR-FAULT報(bào)文。 o定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間，單FAIL_TIMER：16bitsFail定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間，單位為端口發(fā)送O報(bào)文，依次經(jīng)過(guò)各傳輸節(jié)點(diǎn)在環(huán)上。如果環(huán)網(wǎng)上所有鏈路都處于UP狀態(tài)，則主節(jié)點(diǎn)能夠從副端口收到自己發(fā)送的O報(bào)文，說(shuō)明環(huán)網(wǎng)狀態(tài)圖3完整狀態(tài)下的RRPP主節(jié)點(diǎn)通過(guò)輪詢機(jī)制來(lái)主動(dòng)檢測(cè)環(huán)網(wǎng)狀態(tài)：主節(jié)點(diǎn)周期性的從其主端口發(fā)送O報(bào)文，依次經(jīng)過(guò)各傳輸節(jié)點(diǎn)在環(huán)上。如果主節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收不到自己發(fā)送的O報(bào)文，認(rèn)為環(huán)網(wǎng)發(fā)生鏈路故障。主節(jié)點(diǎn)將狀態(tài)切換到Faid狀態(tài)，放開副端口，并從主、副端口發(fā)送M-LHFDB報(bào)文通知環(huán)上所有傳輸節(jié)點(diǎn)刷新MC表項(xiàng)和RN表項(xiàng)。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)主端口Down后，主節(jié)點(diǎn)直接感知鏈路故障，立即放開副端口，并表項(xiàng)和ARP/ND表項(xiàng)。當(dāng)傳輸節(jié)點(diǎn)上的RRPP端口發(fā)生鏈路DOWN時(shí)，該節(jié)點(diǎn)將從與故障端口配對(duì)報(bào)過(guò)程如圖4所示）。主節(jié)點(diǎn)收到LNDWN報(bào)文后，放開副端口，立即將狀態(tài)切換到Faled狀態(tài)。由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變，為避免報(bào)文定向錯(cuò)誤，主節(jié)點(diǎn)還需要刷新MAC表項(xiàng)和RND表項(xiàng)，并從主、副端口發(fā)送CM-FLUS-FDB報(bào)文通知所有傳輸節(jié)點(diǎn)刷新MAC表項(xiàng)和ARP/ND表項(xiàng)圖4LnkDon通知機(jī)制提供了比輪詢機(jī)制更快的環(huán)網(wǎng)故障處理機(jī)制，但是，如果LINK-DOWN報(bào)文在傳輸過(guò)程中不幸丟失了怎么辦？這時(shí)主節(jié)點(diǎn)的輪詢機(jī)制就派上了用場(chǎng)。如果主節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（這一時(shí)間由Fail定時(shí)器定義）仍沒有在副端口收到自己的O報(bào)文，則認(rèn)為環(huán)網(wǎng)發(fā)生故障，對(duì)故障的處理過(guò)程與傳輸節(jié)點(diǎn)主動(dòng)上報(bào)完全相同。放開狀態(tài)。這時(shí)如果傳輸節(jié)點(diǎn)立即遷移回n-p狀態(tài)，勢(shì)必造成數(shù)據(jù)報(bào)文在環(huán)網(wǎng)上形成瞬時(shí)環(huán)路，因此處于Lnk-own狀態(tài)的傳輸節(jié)點(diǎn)的主、副端口都恢復(fù)時(shí)，傳輸節(jié)點(diǎn)立即阻塞剛剛恢復(fù)的端口，遷移到-rdng狀態(tài)。傳輸節(jié)點(diǎn)端口恢復(fù)時(shí)的處理過(guò)程如圖6所示。此時(shí)整個(gè)環(huán)網(wǎng)并沒有恢復(fù)，環(huán)網(wǎng)恢復(fù)的過(guò)程是由主節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)起的。TransitTransitblockrestoredport Transfertopreforwardingstate&blockrestoredatFailedPSP-PrimaryB-BlockedPort

DataPacket圖6環(huán)上所有鏈路恢復(fù)正常后，當(dāng)處于aed狀態(tài)的主節(jié)點(diǎn)重新收到自己發(fā)出的O報(bào)文，將阻塞副端口，將狀態(tài)遷移回ColeeRRPP環(huán)拓?fù)湟呀?jīng)改變，主節(jié)點(diǎn)要刷新MC表項(xiàng)和RND表項(xiàng)，并從主端口發(fā)送CMLTELU-FDB通知所有傳輸節(jié)點(diǎn)刷新MC表項(xiàng)和RND表項(xiàng)。處于r-rang狀態(tài)的傳輸節(jié)點(diǎn)收到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的CMLTLU-B報(bào)文時(shí)，遷移到Lnk-p狀圖7如果CMLT-UFDB報(bào)文在過(guò)程中丟失，還有一種備份機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸節(jié)點(diǎn)臨時(shí)阻塞端口的恢復(fù)。傳輸節(jié)點(diǎn)處于-rrng狀態(tài)時(shí)，如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（這一時(shí)間由ail定時(shí)器定義）收不到主節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的CMLTELUH-FD報(bào)文，自行放開臨時(shí)阻塞端口，并刷新本節(jié)點(diǎn)C表項(xiàng)和RND表項(xiàng)，恢復(fù)數(shù)據(jù)通信。圖8如圖8所示，1和2都配置Ring1為主環(huán)，兩個(gè)RRPP域保護(hù)的VLAN不同。1的Ring1配置DeviceA為主節(jié)點(diǎn)；2的Ring1配置DeviceB為主節(jié)點(diǎn)。通過(guò)配置，可以實(shí)現(xiàn)不同VLAN分別阻塞不同的鏈路，從而實(shí)廣播環(huán)路。關(guān)于SRPT檢查機(jī)制的詳細(xì)介紹請(qǐng)看“2.4.3SRPT狀態(tài)檢測(cè)原理”。另主點(diǎn)子C 者LTU-B報(bào)文時(shí)，都需要刷新MC表項(xiàng)和RND表項(xiàng)；子環(huán)的CMLT-U-DB不會(huì)導(dǎo)致環(huán)傳輸點(diǎn)放開時(shí)阻塞口。11EdgeRing Assistantedge圖91Ring2圖10如圖10所示，1和2分別配置Ring1和Ring2為主環(huán)環(huán)，兩個(gè)域保護(hù)的VLAN不同。1的Ring1配置DeviceA為主節(jié)點(diǎn)；2的Ring1配置DeviceD為主節(jié)點(diǎn)，1和2的Ring2都配置DeviceE為子環(huán)主RT就是指子環(huán)協(xié)議報(bào)文在主環(huán)中的通道。RRPP協(xié)議理論上把主環(huán)看作是子環(huán)的一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)，子環(huán)的協(xié)議報(bào)文通過(guò)主環(huán)透?jìng)?，主環(huán)將子環(huán)的協(xié)議報(bào)文（除了EDGE-）每個(gè)子環(huán)有2條RT，在圖1中分別為3-2和3-S4-1-2。在主環(huán)完整時(shí)，其主節(jié)點(diǎn)副端口處于阻塞狀態(tài)，只有3-2是通的。主環(huán)故障時(shí)，如果故障發(fā)生在---2上，則-2是通的；如果故障發(fā)生在3-2上，則-4-1-2是通的；因此，在任意時(shí)刻，子環(huán)的2條RT中，最多只有1條是通的，這樣就避免了子環(huán)協(xié)議報(bào)文在主環(huán)中形成數(shù)據(jù)環(huán)路。如果子環(huán)的2條RT全部中斷時(shí)，子環(huán)主節(jié)點(diǎn)收不到自己發(fā)出的報(bào)文，于是Fail定時(shí)器超時(shí)，子環(huán)主節(jié)點(diǎn)放開副端但對(duì)于圖11所示的在實(shí)際應(yīng)用中采用較多的雙歸屬組網(wǎng)中，雙歸屬的兩個(gè)子環(huán)Ring2和Ring3借助邊緣節(jié)點(diǎn)和輔助邊緣節(jié)點(diǎn)相互連接，本身就形成了一個(gè)環(huán)路。當(dāng)主環(huán)Ring1上子環(huán)的2條SRPT全部中斷后，所有子環(huán)的主節(jié)點(diǎn)副端口放開，子環(huán)圖圖11單域多環(huán)組網(wǎng)SRPT完成RT的狀態(tài)檢查，當(dāng)邊緣節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到RT中斷后，在兩個(gè)子環(huán)主節(jié)點(diǎn)副端環(huán)R2所示。圖圖12單域多環(huán)SRPT子環(huán)的邊緣節(jié)點(diǎn)通過(guò)連入SRPT的兩個(gè)端口周期性向主環(huán)內(nèi)發(fā)送EDGE-O報(bào)如果輔助邊緣節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能夠收到EDGE-O報(bào)文，表明至少有1條SRPT正常，子環(huán)報(bào)文可以正常通過(guò)。反之，輔助邊緣節(jié)點(diǎn)如果收不到EDGE-圖13邊緣節(jié)點(diǎn)發(fā)送EDGE-O報(bào)輔助邊緣節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到2條SRPT全部中斷后，立即從邊緣端口通過(guò)子環(huán)鏈路向邊緣節(jié)點(diǎn)發(fā)送MAJOR-FAULT報(bào)文。如果此時(shí)子環(huán)上無(wú)故障，邊緣節(jié)點(diǎn)能夠收到不到自己發(fā)出的O報(bào)文，于是，放開副端口，遷移到Failed狀態(tài)。如圖15所圖15單環(huán)多域主環(huán)通道中斷導(dǎo)致子環(huán)Failed主環(huán)故障恢復(fù)的同時(shí)，子環(huán)的SRPT得到恢復(fù)，輔助邊緣節(jié)點(diǎn)不再報(bào)告如果子環(huán)本身沒有故障，其主節(jié)點(diǎn)重新收到自己發(fā)出的O報(bào)文，于是阻塞副圖16子環(huán)恢復(fù)后，主節(jié)點(diǎn)會(huì)從主端口發(fā)送CMLT-L-FDB報(bào)文。邊緣節(jié)點(diǎn)收?qǐng)D17所示。圖17不會(huì)發(fā)送COMPLETE-FLUSH-FDB報(bào)文，如果邊緣節(jié)點(diǎn)的邊緣端口處于阻塞狀接收EDGE- S2和S3為Ring2和Ring3的邊緣節(jié)點(diǎn)和輔助邊緣節(jié)點(diǎn)。S2上Ring2和Ring3都需要頻繁發(fā)送 O報(bào)文，而S3上Ring2和Ring3都需要頻繁接收O報(bào)文。如果配置的子環(huán)，將會(huì)收發(fā)大量的EDGE-O報(bào)文，勢(shì)必增為了減少D-O報(bào)文的收發(fā)數(shù)量，入了組機(jī)制。在邊緣