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ERPS单环基本原理
ERPS是一种专用于以太网链路层的标准环网协议，以ERPS环为基本单位。每台二层交换设备上只能有两个端口加入同一个ERPS环。
在ERPS环中，为了防止出现环路，可以启动破除环路机制，阻塞RPL owner端口，消除环路。当环网发生链路故障时，运行ERPS协议的设备可以迅速地放开阻塞端口，进行链路保护倒换，恢复环网上各节点间链路通信。
本节主要以示例的形式按照链路正常->链路故障->链路恢复的过程（包括保护倒换操作），介绍基本的单环组网下ERPS的实现原理。
链路正常
如图12-8所示，由SwitchA～SwitchE组成的环路上各设备通信正常。
- 为防止环路产生，ERPS首先会阻塞RPL owner端口，如果配置了RPL neighbour端口，该端口同样会被阻塞，其他端口可以正常转发业务流量。
- ERPS环上的RPL owner端口以5s的时间间隔为周期向环中其他节点发送NRRB RAPS报文，表示ERPS环当前链路一切正常。
链路故障
如图12-9所示，当SwitchD和SwitchE之间的链路发生故障时，ERPS协议启动保护倒换机制，将故障链路的两端端口阻塞，然后放开RPL owner端口和RPL neighbour端口，这两个端口重新恢复用户流量的接收和发送，从而保证了流量不中断。具体处理过程如下：
- SwitchD和SwitchE检测到链路故障，将故障链路上的端口阻塞，并刷新本设备的FDB表项。
- 然后，SwitchD和SwitchE向外发送携带本地端口链路故障消息的SF RAPS报文，即一旦感知到链路故障，SwitchD和SwitchE会连续发送3个相同的RAPS报文，然后以5s的间隔持续稳定发送。
- 其他设备收到SwitchD和SwitchE发送的SF RAPS报文后，都刷新本设备的FDB表项。当SwitchC设备（RPL owner端口所在设备）收到该RAPS报文后，放开RPL owner端口，并刷新自己的FDB表项。同样，当SwitchB设备（RPL neighbour端口所在设备）收到RAPS报文后，放开RPL neighbour端口，并刷新自己的FDB表项。
链路恢复
链路恢复正常后，如果ERPS环配置的是回切模式，RPL owner端口所在设备会重新阻塞RPL链路上的流量，故障链路重新被用来完成用户流量的传送。如果ERPS环配置的是非回切模式，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。以回切模式为例，具体恢复过程如下：
- 当SwitchD和SwitchE之间的链路恢复后，SwitchD和SwitchE为了防止收到过期的RAPS协议报文，分别启动Guard Timer定时器，在该定时器超时前不接收其他RAPS协议报文。同时SwitchD和SwitchE会向外发送NR RAPS报文。
- 当RPL owner端口所在设备（SwitchC）收到NR RAPS报文后，启动WTR Timer定时器。当该定时器超时后，RPL owner端口被阻塞，同时向外发送NRRB RAPS报文。
- 当SwitchD和SwitchE收到SwitchC发送的NRRB RAPS协议报文后，将自己设备上原来阻塞的端口放开，停止发送NR RAPS协议报文并且完成FDB表项的刷新。其他设备收到SwitchC发送的NRRB RAPS协议报文后，也完成FDB表项的刷新。
保护倒换
强制切换
如图12-10所示，当由SwitchA～SwitchE组成的环路上各设备通信正常时，在SwitchE设备与SwitchD相连的端口上执行强制切换将端口阻塞，RPL owner端口和RPL neighbour端口同样会被放开，这两个端口重新恢复用户流量的接收和发送，从而保证了流量不中断。具体处理过程如下：
- SwitchE与SwitchD相连的端口被强制阻塞后，刷新本设备的FDB表项。
- SwitchE向外发送FS RAPS报文，即一旦端口阻塞，SwitchE会连续发送3个相同的SF RAPS报文，然后以5s的间隔持续稳定发送SF RAPS报文。
- 其他设备收到SwitchE发送的FS RAPS报文后，都刷新本设备的FDB表项。当SwitchC设备（RPL owner端口所在设备）收到该RAPS报文后，放开RPL owner端口，并刷新自己的FDB表项。同样，当SwitchB设备（RPL neighbour端口所在设备）收到RAPS报文后，放开RPL neighbour端口，并刷新自己的FDB表项。
清除
当在SwitchE设备上执行清除操作后，被强制阻塞的端口会发送NR RAPS报文给环上其他端口。- 如果ERPS环配置的是回切模式，RPL owner端口在收到NR RAPS报文后会启动WTB Timer，在WTB定时器超时后，强制切换的操作会被清除。此时，RPL owner端口会被重新阻塞，被强制阻塞的端口会被放开。若在WTB Timer超时前，在SwitchC（RPL owner端口所在设备）上执行清除操作，RPL owner端口会马上被阻塞，被强制阻塞的端口被放开。
- 如果ERPS环配置的是非回切模式而又希望RPL owner端口被重新阻塞，可以在SwitchC（RPL owner端口所在设备）上执行清除操作。
手工切换
对ERPS环上端口执行手工切换阻塞操作的流程和强制切换类似，区别在于如果环的状态不是Idle或者Pending时，手工切换操作将不发挥作用。
