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理解RRPP协议杜南 kf0634 2006/11/28 理解VRRP协议 RRPP简介 RRPP的基本概念与原理 RRPP的典型组网 RRPP的机制与端口属性RRPP 协议的背景 RRPP协议是由EAPS协议发展来的, EAPS (Ethernet Automatic Protect Switching) EAPS协议:rfc3619 对于STP协议同样是由IEEE开发的一种标准的环网保护 协议,并得到广泛应用。但实际应用中有网络大小的限 制,收敛时间受网络拓扑影响,网络直径较大时对收敛 时间有很大影响,对于要求传输质量较高的数据往往不 能满足要求。为了缩短收敛时间,消除网络尺寸的影响 ,华为3Com开发了RRPP(Rapid Ring Protection Protocol)协议。RRPP协议简介 RRPP(Rapid Ring Protection Protocol)是一个专门应用 于以太网环的链路层协议。它在以太网环完整时能够防 止数据环路引起的广播风暴,而当以太网环上一条链路 断开时能迅速启用备份链路以恢复环网上各个节点之间 的通信通路。 与STP协议相比,RRPP协议有如下特点: 拓扑收敛速度快(低于50ms) 收敛时间与环网上节点数无关 理解VRRP协议 RRPP简介 RRPP的基本概念与原理 RRPP的典型组网 RRPP的机制与端口属性RRPP的基本概念 RRPP 域 (RRPP domain) RRPP 环 (RRPP ring) RRPP 控制VLAN (RRPP contral- vlan) 主节点 传输节点 边缘节点与辅助边缘节点RRPP 域 RRPP域由整数表示的ID来标识,一组配 置了相同的域ID和控制VLAN,并且相互 联通的交换机群体构成一个RRPP域。 RRPP 环 注意:一个RRPP域也可以只包含一个 RRPP环。在单环的情况下,既可以把环 配制成主环,也可以配置成子环,在应用 上具有相同的效果。RRPP域建立在以太网环的基础上。一个 RRPP域由彼此相接的多个RRPP环构成, RRPP域中的环分为主环和子环。RRPP环的 角色由用户通过配置决定,在配置时,主环的 级别配置为0,子环的级别配置为1。如图所示:Domain 1就是一个RRPP域,它包含了两个以太网 环Ring 1和Ring 2,Ring 1的级别配置为0,则Ring 1为主环; Ring 2的级别配置为1,则Ring 2为子环。以太网环上的所有节 点属于这个RRPP域。 其中每个环有两种状态: 健康状态:整个环网物理链路是连通的 断裂状态:环网中某处物理链路断开RRPP控制VLAN 控制VLAN只用来传 递RRPP协议报文 。 每个RRPP域配有 两个控制VLAN,分 别为主控制VLAN和 子控制VLAN。与控制VLAN相对,数 据VLAN用来传输数据报 文。数据VLAN中可以包 含RRPP端口,也可以包 含非RRPP端口。配置时只需要指定主控制VLAN ,而把比主控制VLAN的ID值大1 的VLAN作为子控制VLAN。主环协 议报文在主控制VLAN中传播,子 环协议报文在子控制VLAN中传播 。节点 主节点:主节点是RRPP环上的主要决策和控制 节点。每个RRPP环上必须有一个主节点,而且 只能有一个。 传输节点:环上除主节点之外的其它节点都可以 称为传输节点(边缘节点和辅助边缘节点实际上 是特殊的传输节点)。一个RRPP环上可以有多 个传输节点,也可以没有传输节点(事实上这样 的组网没有实际意义)。 边缘节点:同时位于主环和子环上的节点。该节 点在主环上的角色是传输节点,在子环上的角色 为边缘节点。在RRPP域中,子环上有两个边缘 节点,用户需要指定其中一个为辅助边缘节点。 主节点 主节点是Polling机制(环网状态主动检测机制)的 发起者,也是网络拓扑发生改变后执行操作的 决策者。 每个RRPP环上必须有一个主节点,而且只能有 一个 主节点周期性的从其主端口发送HELLO(健康检 测报文)报文,依次经过各传输节点在环上传播 。如果从主节点副端口能够收到自己发送的 HELLO报文,说明环网链路完整;否则如果在 规定时间内收不到HELLO报文,就认为环网发 生链路故障。主节点的两种状态Complete State(完整状态) 当环网上所有的链路都处于UP状态,主节点可 以从副端口收到自己发送的HELLO报文,就说 主节点处于Complete状态。主节点的状态即反 映了RRPP环的状态,因此RRPP环也处于 Complete状态,此时主节点会阻塞副端口以防 止数据报文在环形拓扑上形成广播环路。 Failed State(故障状态) 当环网上某条链路处于Down状态时,就 说主节点处于Failed状态,此时主节点放 开副端口以保证环网上各节点通信不被中 断。传输节点 传输节点有如下3种状态: uLink-Up State(UP状态) 传输节点的主端口和副端口都处于UP状态时, 说明传输节点处于Link-Up状态。 uLink-Down State(Down状态) 传输节点的主端口或副端口处于Down状态时, 说明传输节点处于Link-Down状态。 uPreforwarding State(临时阻塞状态) 传输节点的主端口或副端口处于阻塞状态时, 说明传输节点处于Preforwarding状态。边缘节点 边缘节点具有与传输节点相同的3种状态,但含 义稍有不同,具体如下: Link-Up State(UP状态) 边缘端口处于UP状态时,说明边缘节点(辅助边 缘节点)处于Link-Up状态。 Link-Down State(Down状态) 边缘端口处于Down状态时,说明边缘节点(辅助 边缘节点)处于Link-Down状态。 Preforwarding State(临时阻塞状态) 边缘端口处于阻塞状态时,说明边缘节点(辅助 边缘节点)处于Preforwarding状态。定时器 主节点在发送和接收RRPP协议报文时用 到两个定时器:Hello定时器和Fail定时器 。 Hello定时器:定义主节点主端口发送健康 检测报文的时间间隔的定时器。 Fail定时器:定义主节点副端口接收健康 检测报文的超时时间的定时器。Fail定时 器的值必须大于或等于Hello定时器取值的 3倍。RRPP协议报文格式 Destination MAC Address:48bits,协议报文的目的MAC。 Source Mac Address:48bits,协议报文的源MAC,总是0x000fe203fd75 。 EtherType:8bits,报文封装类型域,总是0x8100,表示Tagged封装。 PRI:4bits,COS(Class of Service)优先级,总是0xe0。 VLAN ID:12bits,报文所在VLAN的ID。 Frame Length:16bits,以太网帧长度,总是0x48。 DSAP/SSAP:16bits,目的服务访问点/源服务访问点,总是0xaaaa。 CONTROL:8bits,总是0x03。 OUI:24bits,总是0x00e02b。 RRPP_LENGTH:16bits,RRPP协议数据单元长度,总是0x40。 RRPP_VERS:16bits,RRPP版本信息,当前是0x0001。 DOMAIN_ID: 16bits,报文所属RRPP域的ID。 RING_ID:16bits,报文所属RRPP环的ID。 SYSTEM_MAC_ADDR:48bits,发送报文节点的桥MAC。 HELLO_TIMER:16bits,发送报文节点使用的Hello定时器的超时时间, 单位(s)。 FAIL_TIMER:16bits,发送报文节点使用的Fail定时器的超时时间,单位 (s)。 LEVEL:8bits,报文所属RRPP环的级别。 HELLO_SEQ:16bits,Hello报文的序列号。RRPP报文类型RRPP协议基础 每个域上所有节点配置相同的RRPP域ID和控制 VLAN 每个域拥有两个控制VLAN,主控制VLAN和子 控制VLAN 主环协议报文在主控制VLAN中传播,子环协议 报文在子控制VLAN中传播 主环节点上的RRPP端口同时加入主控制VLAN 和子控制VLAN,子环上的RRPP端口只加入子 控制VLAN。 子环的协议报文在主环中视为数据报文处理, 与数据报文实现同步阻塞/放开。理解RRPP协议 RRPP简介 RRPP的基本概念与原理 RRPP的典型组网 RRPP的机制与端口属性 典型应用组网单环典型应用组网相切环典型应用组网相交环RRPP与STP混合组网注:RRPP协议与STP协议在端口上使能是互斥的,目的是避免RRPP与 STP在计算端口阻塞/放开状态时产生冲突。当RRPP环与STP环邻接时 ,只支持RRPP环与STP环相切的组网,不支持二者相交的组网。理解RRPP协议 RRPP简介 RRPP的基本概念与原理 RRPP的典型组网 RRPP的机制与端口属性 RRPP的端口 主端口&副端口 主节点从其主端口发送环路状态探测报文,如 果能够从副端口收到该报文,说明本节点所在 RRPP环网完整,因此需要阻塞副端口以防止数 据环路;相反如果在规定时间内收不到探测报 文,说明环网故障,此时需要放开副端口以保 证环上所有节点的正常通信。 注意:主节点和传输节点接入以太网环的两个端口中, 一个为主端口,另一个为副端口。端口的角色由用户的 配置决定。主节点的主端口与副端口在功能上是有区别 的,传输节点的主端口和副端口在功能上是没有区别的 。RRPP的端口 边缘端口&公共端口:是相对于边缘节点(辅助 边缘节点)接入子环的两个端口来说的。 公共端口是边缘节点(辅助边缘节点)上主环和 子环公共链路两端的端口,而边缘端口是只接 入子环的端口。概念上并不把公共端口视为子 环上的端口,而把它看作是主环的一部分,即 是说公共链路是主环上的链路,不是子环上的 链路,公共链路的状态变化只报给主环主节点 ,子环主节点不需要知道。 注意:公共端口和边缘端口的角色由用户的配 置决定。Polling机制 Polling机制是RRPP环的主节点主动检测环网健 康状态的机制。主节点周期性的从其主端口发 送HELLO报文,依次经过各传输节点在环上传播 。如果主节点能够从副端口收到自己发送的 HELLO报文,说明环网链路完整;否则如果在规 定时间内收不到HELLO报文,就认为环网发生链 路故障。 处于Failed状态的主节点从副端口收到自己发 送的HELLO报文,立即迁移到Complete状态,放 开副端口并刷新FDB,而且还会从主端口发送 COMPLETE_FLUSH_FDB报文通知所有传输节点放 开临时阻塞端口和刷新FDB。 链路状态变化通知机制 链路状态变化通知机制提供了比Polling 机制更快环网拓扑改变的处理机制,这一 机制的发起者是传输节点。传输节点总是 在监测自己的端口链路状态,一旦端口链 路状态改变为Down时,它就会通过发送 LINK-DOWN报文把这种变化通知主节点, 然后由主节点来决定如何处理;端口链路 状态改变为Up时,无需发送报文通知主节 点。主环上子环协议报文通道状态检查 机制 这一机制应用在多子环与主环相交的组网中。子环的协 议报文需要通过主环提供的通道在边缘节点和辅助边缘 节点的边缘端口之间传播,就好像整个主环是子环上的 一个节点。当主环链路出现故障,边缘节点与辅助边缘 节点间子环协议报文的通道中断(主环中与子环的公共链 路故障,并且有一条以上的非公共链路故障)时,子环主 节点将收不到自己发出的Hel
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