Co to jest pierścień ERPS?
ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) to protokół ochrony pierścienia opracowany przez ITU, znany również jako G.8032. Jest to protokół warstwy łącza stosowany specjalnie w pierścieniach Ethernet. Może zapobiec burzy rozgłoszeniowej spowodowanej pętlą danych, gdy sieć pierścieniowa Ethernet jest kompletna, a gdy łącze w sieci pierścieniowej Ethernet zostanie odłączone, może szybko przywrócić komunikację między różnymi węzłami sieci pierścieniowej.
Jak działa ERP?
Stan zdrowia łącza:
Pierścień ERPS składa się z wielu węzłów. Łącze zabezpieczające pierścienia (RPL) jest używane pomiędzy niektórymi węzłami w celu ochrony sieci pierścieniowej i zapobiegania powstawaniu pętli. Jak pokazano na poniższym rysunku, połączenia między urządzeniem A i urządzeniem B oraz między urządzeniem E i urządzeniem F to RPL.
W sieci ERP pierścień może obsługiwać wiele instancji, a każda instancja jest pierścieniem logicznym. Każda instancja ma swój własny kanał protokołu, kanał danych i węzeł właściciela. Każda instancja działa jako oddzielna jednostka protokołu i utrzymuje swój własny stan i dane.
Pakiety o różnych identyfikatorach pierścienia są rozróżniane na podstawie docelowych adresów MAC (ostatni bajt docelowego adresu MAC reprezentuje identyfikator pierścienia). Jeśli pakiet ma ten sam identyfikator pierścienia, instancję ERP, do której należy, można rozróżnić na podstawie niesionego przez nią identyfikatora sieci VLAN, co oznacza, że identyfikator pierścienia i identyfikator sieci VLAN w pakiecie jednoznacznie identyfikują instancję.
Stan awarii łącza:
Kiedy węzeł w łączu wykryje, że którykolwiek port należący do pierścienia ERPS nie działa, blokuje uszkodzony port i natychmiast wysyła pakiet SF, aby powiadomić, że inne węzły na łączu uległy awarii.
Jak pokazano na poniższym rysunku, gdy połączenie między urządzeniem C i urządzeniem D ulegnie awarii, urządzenie C i urządzenie D wykrywają błąd łącza, blokują uszkodzony port i okresowo wysyłają komunikaty SF.
Stan uzdrowienia łącza:
Po przywróceniu wadliwego łącza zablokuj port, który był w stanie awarii, uruchom licznik czasu ochrony i wyślij pakiet NR, aby powiadomić właściciela, że wadliwe łącze zostało przywrócone. Jeżeli węzeł właściciel nie odbierze pakietu SF przed upływem limitu czasu, węzeł właściciel blokuje port RPL i okresowo wysyła pakiety (NR, RB) po upływie limitu czasu. Po odebraniu pakietu (NR, RB) węzeł odzyskiwania zwalnia tymczasowo zablokowany port odzyskiwania po awarii. Po odebraniu pakietu (NR, RB) sąsiedni węzeł blokuje port RPL i łącze zostaje przywrócone.
Jak pokazano na poniższym rysunku, gdy urządzenie C i urządzenie D wykryją, że połączenie między nimi zostało przywrócone, tymczasowo blokują port, który wcześniej znajdował się w stanie awarii, i wysyłają komunikat NR. Po odebraniu komunikatu NR Urządzenie A (węzeł-właściciel) uruchamia licznik czasu WTR, który blokuje port RPL i wysyła pakiety (NR, RB) do świata zewnętrznego. Gdy urządzenie C i urządzenie D otrzymają komunikat (NR, RB), zwalniają tymczasowo zablokowany port odzyskiwania; Urządzenie B (Sąsiad) blokuje port RPL po odebraniu pakietów (NR, RB). Łącze zostaje przywrócone do stanu sprzed awarii.
Cechy techniczne i zalety ERPS
Równoważenie obciążenia ERP:
W tej samej sieci pierścieniowej może odbywać się ruch danych z wielu sieci VLAN jednocześnie, a ERP może wdrożyć równoważenie obciążenia, czyli ruch z różnych sieci VLAN jest przekazywany różnymi ścieżkami. Sieć pierścieniową ERP można podzielić na sterującą sieć VLAN i zabezpieczającą sieć VLAN.
Control VLAN: Ten parametr służy do przesyłania pakietów protokołu ERP. Każda instancja ERP ma własną sterującą sieć VLAN.
Ochrona VLAN: W przeciwieństwie do kontrolnej sieci VLAN, ochronna sieć VLAN służy do przesyłania pakietów danych. Każda instancja ERP ma własną ochronę VLAN, która jest wdrażana poprzez skonfigurowanie instancji drzewa opinającego.
Konfigurując wiele instancji ERP w tej samej sieci pierścieniowej, różne instancje ERP wysyłają ruch z różnych sieci VLAN, dzięki czemu topologia ruchu danych w różnych sieciach VLAN w sieci pierścieniowej jest inna, aby osiągnąć cel podziału obciążenia.
Jak pokazano na rysunku, Instancja 1 i Instancja 2 to dwie instancje skonfigurowane w pierścieniu ERPS, RPL tych dwóch instancji jest inny, łącze pomiędzy Urządzeniem A i Urządzeniem B to RPL Instancji 1, a Urządzenie A jest właścicielem węzeł instancji 1. Połączenie pomiędzy urządzeniem C i urządzeniem D to RPL instancji 2, a Decive C jest właścicielem instancji 2. RPL różnych instancji blokują różne sieci VLAN w celu wdrożenia równoważenia obciążenia w pojedynczym pierścieniu.
Wysoki poziom bezpieczeństwa:
W ERP istnieją dwa typy sieci VLAN, jedna to R-APS VLAN, a druga to sieć VLAN do transmisji danych. R-APS VLAN służy wyłącznie do przesyłania pakietów protokołu z ERPS. ERP przetwarza jedynie pakiety protokołów z sieci VLAN R-APS i nie przetwarza żadnych pakietów ataku na protokoły z sieci VLAN danych, co poprawia bezpieczeństwo ERP.
Obsługa stycznej przecięcia wielu pętli:
ERP obsługuje dodawanie wielu pierścieni w tym samym węźle (Węzeł 4) w formie stycznej lub przecięcia, co znacznie zwiększa elastyczność sieci.
Wszystkie przełączniki przemysłowe sieci pierścieniowej obsługują technologię sieci pierścieniowej ERPS, co znacznie poprawia elastyczność sieci, a czas zbieżności błędów wynosi ≤ 20 ms, zapewniając wysoką stabilność transmisji danych wideo typu front-end. Ponadto obsługuje wykorzystanie jednordzeniowego światłowodu w celu utworzenia sieci pierścieniowej ERPS, aby zapewnić, że nie będzie wąskich gardeł w przesyłaniu danych wideo, a jednocześnie oszczędza klientom wiele zasobów światłowodów.
Co robi ERP?
Technologia ERP jest odpowiednia dla topologii pierścienia Ethernet, które wymagają wysokiej niezawodności i wysokiej dostępności. Dlatego jest szeroko stosowany w finansach, transporcie, automatyce przemysłowej i innych dziedzinach. W branży finansowej kluczowe systemy biznesowe muszą zapewniać wysoką niezawodność i transmisję danych w czasie rzeczywistym, dlatego technologia ERP jest szeroko stosowana. W branży transportowej, gdzie niezawodność i łączność sieci mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa publicznego, technologia ERP może pomóc w poprawie stabilności sieci w systemie wymiany danych o topologii sieci pierścieniowej. W systemach automatyki przemysłowej technologia ERP może pomóc w podniesieniu niezawodności sieci, zapewniając w ten sposób normalną pracę linii produkcyjnej. Technologia ERPS może pomóc sieciom korporacyjnym w szybkim przełączaniu i usuwaniu usterek, zapewnianiu ciągłości biznesowej i przywracaniu łączy na poziomie milisekund, aby skutecznie zapewnić jakość komunikacji użytkownika.
Czas publikacji: 13 lipca 2024 r