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CloudEngine 12800, 12800E V200R003C00 配置指南-以太网交换

本文档针对设备的以太网业务,主要包括以太网交换概述、MAC配置、以太网链路聚合配置、M-LAG(跨设备链路聚合)配置、VLAN配置、QinQ配置、VLAN mapping配置、GVRP配置、STP/RSTP配置、MSTP配置、VBST配置、ERPS(G.8032)配置、Loopback Detection配置和二层协议透明传输配置。
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ERPS基本概念

ERPS基本概念

ERPS是一个用于以太网链路层破除环路的协议。它以ERPS环为基本单位,包含若干个节点,通过阻塞RPL Owner端口,并控制其他普通端口,使得端口的状态在Forwarding和Discarding之间切换,达到消除环路的目的。同时我们利用控制VLAN、数据VLAN和保护实例等机制,以更好地实现ERPS的功能。

图12-1所示,为了提高链路可靠性,SwitchA~SwitchD组成双归链路,接入上级网络。这样的接入方式在整个网络中将引入新的环路。为了消除网络中的冗余环路,有效地保证链路连通性,需要启动破除环路机制。

图12-1 ERPS单环示意图

我们可以在如图12-1所示的网络中部署ERPS协议,下面结合该图介绍ERPS协议的基本概念:

ERPS环

ERPS环,就是由一组配置了相同的控制VLAN且互连的二层交换设备构成,是ERPS协议的基本单位。

ERPS环分为主环和子环。缺省情况下,ERPS环都是主环。主环是封闭的环,子环是非封闭的环,需要通过命令进行配置。如图12-2所示,SwitchA~SwitchD组成的ERPS环是主环,SwitchC~SwitchF组成的环是子环。

子环的配置只有ERPSv2版本支持,v1版本不支持。

图12-2 ERPS主环和子环示意图

节点

加入ERPS环的二层交换设备称之为节点。每个节点不能多于两个端口加入同一个ERPS环。图12-2中的SwitchA~SwitchD便为ERPS主环的节点。

端口角色

ERPS协议中规定的端口角色主要有RPL owner端口、RPL neighbour端口和普通端口三种类型。其中RPL neighbour端口类型只有ERPSv2版本支持,v1版本不支持。
  • RPL owner端口

    一个ERPS环只有一个RPL owner端口,由用户配置决定,通过阻塞RPL owner端口转发用户流量来防止ERPS环中产生环路。

    当RPL owner端口所在设备收到故障报文得知ERPS环上其他节点或链路故障时,会自动放开RPL owner端口,此端口恢复流量的接收和发送,保证流量不会中断。

    RPL owner端口所在的链路即为环保护链路RPL(Ring Protection Link)。

  • RPL neighbour端口

    RPL neighbour端口指的是与RPL owner端口直接相连的端口。

    正常情况下,RPL owner端口和RPL neighbour端口都会被阻塞,以防止环路产生。

    当ERPS环出现故障时,RPL owner端口和RPL neighbour端口都会被放开。

    引入RPL neighbour端口角色可以减少RPL neighbour端口所在设备刷新FDB表项的次数。

  • 普通端口

    在ERPS环中,除RPL owner端口和RPL neighbour端口以外的端口都是普通端口。

    普通端口负责监测自己直连的ERPS协议的链路状态,并把链路状态的变化消息及时通知其他端口。

端口状态

在ERPS环中,启动ERPS协议的端口状态分为两种:
  • Forwarding:在Forwarding状态下,端口既转发用户流量又接收/发送ERPS协议报文。

  • Discarding:在Discarding状态下,端口仅能发送和接收ERPS协议报文。

控制VLAN

在ERPS环中,控制VLAN用来传递ERPS协议报文。

每个ERPS环必须配置控制VLAN。当端口加入已经配置控制VLAN的ERPS环后,端口将自动加入控制VLAN。

不同ERPS环不能使用相同ID的控制VLAN。

数据VLAN

与控制VLAN相对,数据VLAN用来传递数据报文。

保护实例

对于运行ERPS协议的二层设备,传递ERPS协议报文和数据报文的VLAN必须映射到保护实例中,这样ERPS协议才会按照其阻塞原则对这些报文进行转发或阻塞。否则,VLAN报文可能会在成环的网络中产生广播风暴导致网络不可用。

定时器

ERPS协议中使用的定时器主要有Guard Timer定时器、WTR(Wait to Restore) Timer定时器、Holdoff Timer定时器和WTB(Wait to Block) Timer定时器。其中WTB Timer定时器只有ERPSv2版本支持,v1版本不支持。
  • Guard Timer

    链路故障或节点故障所涉及到的设备在故障恢复或执行清除操作后,向其他设备发送NR RAPS报文,并同时启动Guard Timer定时器,在该定时器超时前不处理NR RAPS报文,目的是防止收到过期的NR RAPS报文。如果定时器超时后还能收到其他端口发送的NR RAPS报文,则本端口的转发状态变为Forwarding状态。

  • WTR Timer

    RPL owner端口由于其他设备或链路故障而被放开后,当故障恢复时,有的端口可能还未由Down状态变为Up状态。为了防止立即阻塞RPL owner端口而引起网络震荡,当RPL owner端口收到某端口的NR RAPS报文后,会启动WTR Timer定时器。如果在定时器未超时前收到其他端口的SF RAPS报文,则关闭WTR Timer定时器。如果在WTR Timer定时器超时前始终没有收到其他端口的SF RAPS报文,则当WTR Timer定时器超时后,阻塞RPL owner端口,发送NRRB RAPS报文。其他端口在收到该报文后,再将自己端口的转发状态设置为Forwarding状态。

  • Holdoff Timer

    对于运行ERPS的二层网络,保护倒换的顺序可能会有不同的要求,例如:多层业务的应用中,服务器出现故障后,用户可能会希望能有一段时间恢复服务器的故障,而客户端感知不到,即不会立即进行保护倒换。可设置合适的Holdoff Timer定时器,当发生故障时,故障并不会立即上报ERPS,而只有当Holdoff Timer定时器超时后,如果故障仍未能恢复才会上报。

  • WTB Timer

    当清除端口的手工切换状态(强制切换或手工切换)时,启用WTB Timer定时器,因为ERPS环内可能存在多个手工切换阻塞节点,只有当定时器超时后,清除操作才起作用,这样可以防止立即阻塞RPL owner端口而引起阻塞点震荡。

    WTB Timer定时器不支持配置,该定时器的值为Guard Timer定时器的值加5s,缺省值为7s。

回切/非回切模式

当ERPS链路恢复正常后,可以通过设置ERPS的回切/非回切模式来决定是否重新阻塞RPL owner端口。

  • 在回切模式下,如果故障链路恢复,等待WTR时间后,会重新阻塞RPL owner端口。阻塞链路会重新切回到RPL上。
  • 在非回切模式下,如果故障链路恢复,不启动WTR Timer定时器,而且阻塞链路还保持在原来的故障链路上,不会重新切回到RPL上。

缺省情况下,ERPS环处于回切模式。

ERPSv1版本只支持回切模式,ERPSv2版本两种模式都支持。

阻塞点切换方式

由于RPL owner端口所在链路可能拥有更高的带宽,此时可以考虑将带宽低的链路进行阻塞,让用户流量回到RPL上进行传输。ERPS支持通过人为的配置来干预端口的阻塞,包括强制切换(Force Switch)和手工切换(Manual Switch)两种倒换方式。
  • 强制切换:配置了强制切换的端口会马上被阻塞,不管环上其他链路是否存在故障等情况。
  • 手工切换:如果环的状态为Idle或Pending时,配置手工切换的端口就会阻塞,否则不阻塞。
除了强制切换和手工切换,ERPS还支持清除操作,该功能主要用于如下三种情况:
  • 清除本地配置的手工切换和强制切换功能。
  • 当ERPS环处于回切模式时,在WTB Timer定时器或WTR Timer定时器超时之前,手工触发回切动作。
  • 当ERPS环处于非回切模式时,手工触发回切动作。

阻塞点手工切换是ERPSv2版本的功能,在ERPSv1版本不支持。

子环RAPS报文传输方式

ERPSv2版本除了支持单环组网,还支持相交环等多环组网方式。在相交环组网中,子环RAPS报文传输方式目前仅支持非虚通道NVC(Non-Virtual-Channel)方式。

非虚通道方式:子环的RAPS协议报文会在相交节点上终结,子环的阻塞端口仅阻塞数据流量,不阻塞子环的RAPS协议报文。

图12-3所示,一个主环分别和两个子环相交,左边和右边的子环RAPS报文传输方式均为非虚通道方式。

图12-3 非虚通道相交环示意图

缺省情况下,子环RAPS报文传输方式为非虚通道方式,除了如图12-4所示的特殊组网场景下必须使用虚通道方式外,其他组网建议采用缺省的非虚通道方式即可。
说明:

图12-4所示的特殊组网场景是指子环的链路是不连续的多个部分。

图12-4所示,链路b和链路d分别属于主环1和主环2,只有链路a和链路c属于子环,链路a和链路c是独立的两条链路,无法感知到对方的链路变化,所以此时需要采用虚通道来传输RAPS报文。

图12-4 虚通道特殊应用组网图

虚通道和非虚通道两种子环RAPS报文传输方式的优缺点比较如表12-2所示。
表12-2 虚通道和非虚通道方式优缺点比较
子环RAPS报文传输方式 优点 缺点

虚通道

可应用于如图12-4所示的特殊组网中。

子网的RAPS通道受相连的网络拓扑影响,需要在RAPS通道所在网络为虚通道预留资源、分配控制VLAN ID等。

非虚通道

不需要相邻网络预留资源、分配控制VLAN ID等。

不能应用于如图12-4所示的特殊组网中。

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更新时间:2019-05-05

文档编号:EDOC1100004255

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