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Ring Protection Protocol: ERPS vs. EAPS

Irving

Übersetzer*in Felix
6. Oktober 2021

In der Ringtopologie verwendet das Ring Protection Protocol den Pervasion-Mechanismus, um die Änderung der Netzwerktopologie zu übermitteln, was wichtig ist, um Störungen zwischen Knoten zu reduzieren und die Lebensdauer des Netzes zu verlängern. Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) und Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS) sind zwei Arten von Ring Protection Protokollen. Hier finden Sie eine detaillierte Darstellung von ERPS und EAPS.

Was ist ERPS und wie funktioniert es?

ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) ist ein von der ITU-T unter der Empfehlung G.8032 definiertes Protokoll, weshalb es auch G.8032 genannt wird. Dieses Protokoll kann Schutz- und Wiederherstellungsschaltungen unter 50 ms für den Ethernet-Verkehr in einer Ringtopologie bieten und gleichzeitig Schleifen auf dem Ethernet-Layer 2 eliminieren.

Begriffseinführungen vor der Veranschaulichung des ERPS-Arbeitsprinzips.

 RPL: Es bezieht sich auf die Ringschutzverbindung und wird normalerweise vom RPL Owner Node blockiert.
 RPL Owner: Er prüft den Zustand der Ports des lokalen Ethernet-Rings und sendet im Falle eines Verbindungsabbruchs Benachrichtigungen aus.
 Ring Node: Jeder Switch in einem Ethernet-Ring ist ein Ring Node.

ERPS verwendet RPL zum Schutz des gesamten Rings. Wenn die Verbindung ausfällt, wird eine Schutzumschaltung des RPL-Verkehrs ausgelöst, um den Verkehr auf der ausgefallenen Verbindung zu blockieren und den Verkehr auf dem RPL freizugeben. Sobald der Ausfall behoben ist, wird der Verkehr über die RPL durch die reversive Schutzumschaltung blockiert und der Verkehr über die reparierte Verbindung zugelassen. Die Verbindung der Ringtopologie kehrt in ihren normalen Zustand zurück. Auf diese Weise bilden die Verbindungen im Ring keine Schleifen, die den Netzbetrieb und die Verfügbarkeit der Dienste fatal beeinträchtigen. ERPS ist weit verbreitet, da es verschiedene Typen von Netzwerk-Switches gibt, die ERPS unterstützen. Der 10GBase-T-Switch FS S5850-48T4Q unterstützt beispielsweise ERPS, um ein fehlerfreies Ethernet-Netzwerk zu gewährleisten.

ERPS vs. EAPS

Abbildung 1: ERPS-Ring

Was ist EAPS und wie funktioniert es?

EAPS (Ethernet Automatic Protection Switching) wurde von Extreme Networks erfunden und bei der IETF als RFC3619 eingereicht. Es wird verwendet, um eine fehlertolerante Topologie zu erstellen, indem für jedes VLAN ein primärer und ein sekundärer Pfad konfiguriert wird.

Einführung der Begriffe vor der Veranschaulichung des EAPS-Arbeitsprinzips.

 Control VLAN: Es überträgt Protokollpakete.
 Data VLAN: Überträgt die Pakete der normalen Dienste oder die Verwaltungspakete.
 Master Node: Er überprüft den Zustand der Ringtopologie, entfernt Loopback und steuert andere Switches, um die Topologieinformationen zu aktualisieren.
 Transit Node: Er prüft den Zustand des lokalen Ports des Rings und benachrichtigt den Master Node über die ungültige Verbindung.
 Transit Port: Er kann nur auf dem Transitknoten konfiguriert werden. Die beiden Ports, über die der Transitknoten das Ringnetz verbindet, sind alle Transitports.

Bei der automatischen Ethernet-Schutzumschaltung wird der Master Node mit einem primären Port und einem sekundären Port konfiguriert. Der Master Node überträgt die Ringerkennungspakete über das Control VLAN durch den primären Port. Wenn der sekundäre Port die Pakete empfängt, prüft er, ob die Topologie des Ringnetzes vollständig ist. Bei einer vollständigen Topologie befinden sich alle Transit-Ports im Ring im Weiterleitungszustand und übertragen getaggten Datenverkehr über Data VLAN und EAPS-Kontrollnachrichten über Control VLAN. Der sekundäre Port am Master Node ist jedoch logischerweise für diesen getaggten Datenverkehr gesperrt, um Schleifen zu vermeiden. Tritt ein Verbindungs- oder Knotenfehler zwischen zwei Knoten auf, erfolgt eine sofortige Rückmeldung an den Master Node über das Control VLAN. Dann hebt der Master Node den Sperrzustand des sekundären Ports auf, damit der Datenverkehr ohne Unterbrechung auf dem Ring fließen kann.

ERPS vs. EAPS

Abbildung 2: EAPS-Ring

ERPS vs. EAPS: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Sowohl ERPS als auch EAPS werden in der Ringtopologie zum Schutz des Netzes eingesetzt. Wie unterscheiden sie sich voneinander und welche Gemeinsamkeiten haben sie?

Gemeinsamkeiten von ERPS und EAPS

Sowohl EAPS als auch ERPS können rückgängig gemacht werden, so dass der Ring nach der Wiederherstellung einer unterbrochenen Verbindung wieder in den Normalzustand zurückkehrt. Außerdem kann ein physischer Port oder ein Aggregationsport als Ringport festgelegt werden. Der physische Port, für den Link Aggregation, 802.1X oder Port Security konfiguriert wurde, kann jedoch nicht mehr als Ringport festgelegt werden. Ob EAPS oder ERPS, um einen Switch für die Zugehörigkeit zu mehreren Ringen zu konfigurieren, muss der Switch verschiedene Ringe über verschiedene physische Ports verbinden.

Unterschiede zwischen ERPS und EAPS

Erstens muss bei ERPS dank des automatischen Erkennungsmechanismus der Knotentyp nicht manuell konfiguriert werden, während die Rolle jedes Knotens bei EAPS vom Benutzer durch Konfiguration festgelegt werden muss.

Zweitens prüft der RPL Owner im Gegensatz zum Master Node von EAPS weder die Vollständigkeit des Ethernet-Rings noch kontrolliert er die MAC-Adressen der anderen Knoten.

Drittens muss ERPS nicht zwischen Control VLAN und Data VLAN unterscheiden, wie dies beim EAPS der Fall ist.

Viertens erlaubt das ERPS dem Benutzer, den Ring zu Wartungszwecken in einen unterbrochenen Zustand zu versetzen und ihn dann manuell wiederherzustellen, was den EAPS in den Schatten stellt.

Fazit

Sowohl ERPS als auch EAPS dienen der Schleifenvermeidung durch die Steuerung der MAC-Tabellenalterung. Sie haben etwas gemeinsam, behalten aber ihre eigenen Besonderheiten. Die FS S58/80-Serie unterstützt ERPS und mehrere Metro-Ethernet-Netzwerkfunktionen und eignet sich ideal für hochdichte und fortschrittliche Rechenzentren. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an sales@fs.com.

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