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    城域以太网解决方案应用案例之RRPP技术

    一、RRPP技术简介

    1.1 RRPP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。

    与传统的STP协议相比,RRPP协议有如下特点:

    1)拓扑收敛速度快(低于50ms)

    2)收敛时间与环网上节点数无关

    1.2 RRPP基本概念

    l 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

    l RRPP环

    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。

    l 控制VLAN

    Ø 用来传递RRPP协议报文。设备上接入RRPP环的端口都属于控制VLAN,且只有接入RRPP环的端口可加入此VLAN,

    Ø 每个RRPP域配有两个控制VLAN,分别为主控制VLAN和子控制VLAN。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

    l 数据VLAN

    用来传输数据报文。数据VLAN中既可包含RRPP端口,也可包含非RRPP端口

    l 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。

    l 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)。

    l RRPP的三种环

    单环:网络拓扑中只有一个环,此时只需定义一个RRPP域

    相切环:网络拓扑中有两个或两个以上的环,各环之间只有一个公共节点,此时需针对每个环单独定义一个RRPP域。

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    相交环:网络拓扑中有两个或两个以上的环,各环之间有两个公共节点,此时只需定义一个RRPP域,选择其中一个环为主环,其它环为子环

    1.3 RRPP工作原理

    l 主端口&副端口

    Ø 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。

    Ø 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防环路机制-Poll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。

    RRPP环处于Complete State(完整状态)

    Ø 此时主节点可以从副端口收到自己发送的HELLO报文,主节点的从端口处于block状态,不转发数据报文

    RRPP环处于Failed State(故障状态)

    Ø 此时链路中断,主节点收不到自己发出的HELLO报文(或者收到传输节点的link-down报文)主节点的从端口解除block状态,转发数据报文

    Ø 主节点发送Common-Flush-FDB报文,通知其他节点更新各自mac和arp表项

    RRPP环从故障状态恢复成完整状态

    Ø 相关链路的端口恢复后不会直接进行转发,会处于临时阻塞状态,以避免临时环路

    Ø 此时主节点可以收到自己发出的HELLO报文,发送Complete-Flush-FDB报文通知传输节点更新各自MAC表项和ARP/ND表项,同时通知传输节点解除临时阻塞端口的阻塞状态

    二、RRPP技术在城域以太网中的应用

    在H3C城域网解决方案中,通过RRPP技术来保障环网接入的可靠性、毫秒级的收敛。将IRF技术与RRPP技术相结合将复杂的相交环简化为相切环:

    Ø 汇聚设备用S9500E/S7600组成IRF作为各RRPP环的公共节点

    Ø 考虑到环上流量的均衡分布,在规划上会选择汇聚节点最远端的环上设备作为主节点

    Ø 各RRPP环配置不同的domain ID,各RRPP环独立运行RRPP环来实现防环路和快速切换

    Ø 每个RRPP环需要对应2个控制vlan,例如:domain 1 对应控制vlan 4000 子控制vlan 4001,domian 2对应控制vlan 4002 子控制vlan 4003,(当某个RRPP环配置了一个控制vlan=N,则系统默认N+1为其子控制VLAN,这个在规划RRPP网络时需要注意)

    Ø 汇聚S9500E/S7600在各RRPP环上的端口作为VPLS、PBB专线的下行口

    三、小结

    RRPP技术作为一种低成本的软件环网保护技术,具有毫秒级收敛、协议实现简单,便于应用等特点,与H3C IRF技术相结合,保障了环网接入的高可靠性、快速收敛性。

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