Protocollo di Protezione dell'Anello: ERPS vs. EAPS

Aggiornato il 13 Set 2022 by

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Utilizzato per la topologia d'anello, il protocollo di protezione d'anello adotta il meccanismo di pervasione per trasmettere il cambio di topologia di rete, fondamentale per ridurre l'interferenza tra nodi e prolungare il ciclo di vita della rete. Ethernet ring protection switching (ERPS) e Ethernet automatic protection switching (EAPS) sono due tipi di protocollo di protezione d'anello. Questo articolo illustrerà dettagliatamente ERPS e EAPS.

Cosa è ERPS e come funziona?

ERPS (Ethernet ring protection switching) è un protocollo definito da ITU-T sotto G.8032 Recommendation, per questo motivo chiamato anche G.8032. Questo protocollo può fornire protezione sotto ai 50ms e recovery switching per il traffico Ethernet in una topologia di rete eliminando i loop al livello 2 Ethernet.

Introduciamo la terminologia prima di illustrare il principio di funzionamento di ERPS.

RPL: indica il link di protezione d'anello (ring protection link) e, normalmente, è bloccato dal nodo owner RPL.

Owner RPL: controlla lo stato delle porte dell'anello Ethernet locale e invia le notifiche in caso di breakdown del link.

Nodo ad anello: ogni switch su un anello Ethernet è un nodo ad anello.

ERPS utilizza RPL per proteggere l'intero anello. Quando l'anello va in errore, il protection switching del traffico RPL è azionato per bloccare il traffico sull'anello in avaria e sbloccare il traffico su RPL. Una volta che il problema è risolto, la protection switching rivertiva blocca il traffico su RPL e permette il traffico attraverso il link riparato e il link della topologia ad anello ritorna alla normalità. In questo modo, i link nell'anello non formeranno mai loop che influenzeranno in maniera fatale le operazioni di rete e la disponibilità dei servizi. Ad esempio, lo switch 10GBase-T S5850-48T4Q FS supporta ERPS per assicurare networking Ethernet error-free.

Immagine 1: Anello ERPS

Cosa è EAPS e come funziona?

EAPS (Ethernet automatic protection switching), inventato da Extreme Networks e presentato a IETF come RFC3619, è utilizzato per creare una topologia tollerante agli errori configurando un percorso primario e secondario per ogni VLAN.

Introduciamo la terminologia prima di illustrare il principio di funzionamento di EAPS.

Control VLAN: trasmette i pacchetti di protocollo.

VLAN dati: trasmette i pacchetti di servizi normali o i pacchetti management.

Nodo master: controlla lo stato della topologia dell'anello, rimuove i loopback e controlla gli altri switch per aggiornare l'informazione di topologia.

Nodo transit: controlla lo stato della porta locale dell'anello e notifica al nodo master il link invalido.

Porta transit: può essere configurata solo sul nodo transit. Entrambe le porte con cui il nodo transit connette la rete d'anello sono tutte porte transit.

Con il protection switching automatico Ethernet, il nodo master è configurato con una porta primaria e una porta secondaria. Il nodo master trasmette i pacchetti di localizzazione dell'anello attraverso il control VLAN tramite la porta primaria. Se la porta secondaria riduce i pacchetti, verifica che la topologia della rete d'anello sia completa. Nella topologia completa tutte le porte transit nell'anello sono in uno stato d'inoltro trasmettendo il traffico dati tagged attraverso il VLAN dati e il message control EAPS tramite VLAN control. La porta secondaria sul nodo master è bloccata logicamente a questo traffico dati tagged in modo da prevenire loop. Quando avviene un errore di link o di nodo tra i due nodi, inviano immediatamente feedback al nodo master tramite il VLAN control. Il nodo master rimuove poi lo stato bloccante della porta per rendere senza interruzioni il flusso del traffico dati sull'anello.

Immagine 2: Anello EAPS

ERPS vs EAPS: somiglianze e differenze

Sia ERPS che EAPS sono utilizzati nella topologia anello per proteggere la rete. In cosa differiscono e cosa hanno in comune?

Somiglianze tra ERPS e EAPS

Sia EAPS che ERPS possono essere rivertivi e permettere all'anello di convergere indietro al suo stato normale dopo che un link rotto venga riparato. In aggiunta, permettono a una porta fisica o di aggregazione di essere settata come porta d'anello. Tuttavia, la porta fisica dopo che l'aggregation link, 802.1X o la sicurezza di porta siano state configurate non può essere più settata come porta d'anello. Che sia EAPS o ERPS, per configurare uno switch che appartiene a diversi ring, lo switch deve connettere diversi ring attraverso diverse porte fisiche.

Differenze tra ERPS e EAPS

In primo luogo, grazie al meccanismo discovery automatic, ERPS non ha bisogno di configurare il tipo di nodo manualmente, mentre il ruolo di ogni nodo in EAPS deve essere specificato dall'utente tramite configurazione.

In secondo luogo, a differenza del nodo master di EAPS, l'owner RPL non controllerà la completezza dell'anello Ethernet in maniera positiva e continuata, né controllerà l'invecchiamento dell'indirizzo MAC di altri nodi.

Terzo, ERPS non ha bisogno di distinguere il VLAN control e il VLAN dati come EAPS invece fa.

Quarto, ERPS permette all'utente di mettere l'anello in stato di rottura per la manutenzione e di recuperare l'anello manualmente successivamente, mettendo in ombra EAPS.

Conclusioni

Sia ERPS che EAPS sono utilizzati per evitare loop controllando l'invecchiamento della tavola MAC. Hanno elementi in comune preservando però le proprie differenze. La serie S58/80 FS supporta ERPS e feature di rete Ethernet Metro multiple, adatte idealmente per data center ad alta densità e avanzati. Per informazioni più dettagliate contatta sales@fs.com.

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