文档介绍：三种以太网保护技术比拼
 
( 2009/7/14 )
以太网技术具有简单、高效和低成本等特点,并随着近几年的以太网突飞猛进的发展,以太网承载的业务种类越来越多,以太网的带宽及速率也得到了飞速的发展。
以太网的特点是统计时分复用和地址自学****机制,但在提高了带宽效率和简单灵活性的同时也引入了业务带宽和业务路径的不确定性。
在大部分以太网络中,大多采用星形或者双归属组网模型。星形网络一般用在网络拓扑的接入层,没有冗余保护,关键点的单点故障会导致网络不可用。这两种传统的级联方式的网络拓扑在网络响应时间、保护机制以及对组播应用方面存在着先天的缺陷。
而随着以太网向城域网的发展,语音、视频组播业务对以太网的冗余保护和故障恢复时间提出了更高的要求。原有的STP机制对故障恢复的收敛时间都在秒级,远远达不到城域网对故障恢复时间的要求。
传统以太网保护方案
传统以太网网络中大多数采用双归属组网模型,多会存在缺乏有效保护和浪费网络资源等诸多问题,如图1所示。
图1 城域网现网存在的问题
双归属网络中,汇接局和中心机房之间为了保证可靠性部署双链路上行,但实际应用中这两链路或光纤都处于一个地沟或管道中,这样就出现了SRG(sharedriskgroup)共享风险组,链路保护无任何意义;同时该种网络中还会浪费核心交换机的端口资源和光纤资源。
以太环网技术保护技术
以太网环网技术
以太环网技术就是对上述问题的一种解决方案。作为一种城域以太网技术,以太环网解决了传统数据网保护能力弱、故障恢复时间长等问题,理论上可以提供50ms的快速保护特性,同时兼容传统的以太网协议,是城域宽带接入网优化改造的一种重要的技术选择和解决方案。
以太环网主要靠软件的控制,这是目前以太环网主流的技术,但是在具体的实现上各个厂家又有很大的不同。目前主流的有EAPS环网保护,RPRR环网保护及RCPR环网保护等。
EAPS环网保护
EAPS技术由IETF的RFC3619定义。目前大多数设备厂商的以太环网技术都是以此为基础实现的。EAPS的保护域局限于一个环形组网的范围内,如图2所示。
图2 环形组网
EAPS以太环网保护技术可以归纳为4项技术的叠加:标准MAC交换+改进的生成树算法+以太故障检测OAM+简单的环网控制协议。通过环网控制协议将物理的环破解成逻辑的链,并利用改进的生成树协议和MAC交换完成保护切换。下面以图3为例说明EAPS的保护过程。
在EAPS环内通常会指定一个主节点(N5节点),其他节点称为中转节点。主节点的两个环路端口一个可指定为主端口,另一个可指定为次端口。在EAPS中,分别设定控制VLAN和业务VLAN,控制VLAN承载EAPS各种控制帧,业务VLAN承载以太数据流量。在这两个VLAN内,EAPS环内始终是执行标准的MAC交换算法。
在正常工作状态下,主节点对业务VLAN启用生成树,通过阻塞主节点的次端口,将物理的环破解成逻辑的链。
主节点检测到故障后,就会执行3个动作完成保护切换:
重新执行生成树算法,打开次端口阻塞状态;清空MAC地址学****表,重新学****拓扑;通过控制VLAN发送以太控制OAM帧,其他中转节点收到OAM帧后,清空本节点的MAC地址表,重新学****拓扑。
在切换完成后,主节点的主端口继续向次端口发送连接性检查,次端口又收到OAM