سوییچ کردن حفاظت حلقه‌ای اترنت

سوییچ کردن حفاظت حلقه‌ای Ethernet یا ERPS‌، تلاشی در ITU-T تحت G.8032 Recommendation برای ایجاد حفاظت sub-50ms و سوییچ بازیابی برای ترافیک Ethernet در یک توپولوژی حلقه ای و در عین حال اطمینان از عدم ایجاد حلقه در محل است. لایه Ethernet. G.8032v1 از یک توپولوژی تک حلقه و G.8032v2 از چندین حلقه / توپولوژی نردبان پشتیبانی می‌کند.

بررسی اجمالی[ویرایش]

ERPS مکانیسم‌های سوییچ کردن حفاظتی و یک پروتکل برای حلقه‌های لایه Ethernet شبکه را مشخص می‌کند. حلقه‌های Ethernet به دلیل کاهش تعداد پیوندها‌، می‌توانند از نظر اقتصادی ارتباط متقابل چند نقطه‌ای را ایجاد کنند. سازوکارها و پروتکل تعریف شده در این توصیه به محافظت بسیار قابل اعتماد و پایدار می‌رسند. و هرگز حلقه‌ای تشکیل ندهید‌، که به طور اثرگذاری بر عملکرد شبکه و دسترسی به سرویس تاثیر بگذارد.

هر گره حلقه Ethernet با استفاده از دو لینک مستقل به گره‌های حلقه Ethernet مجاور شرکت می‌کنند که در همان حلقه Ethernet شرکت می‌کنند. یک لینک حلقه توسط دو گره حلقه Ethernet مجاور محدود شده است و به یک درگاه برای یک حلقه حلقه‌، پورت حلقه گفته می‌شود. حداقل تعداد گره‌های حلقه Ethernet در یک حلقه Ethernet سه عدد است. ^[۱]

اصول اصلی این معماری سوییچ کردن محافظت حلقه‌ای عبارتند از:الف) اصل اجتناب از حلقه.ب) استفاده از مکانیسم‌های یادگیری‌، حمل و نقل و فیلتر کردن پایگاه داده (FDB) که در عملکرد هدایت جریان Ethernet تعریف شده است.

اجتناب از حلقه در یک حلقه Ethernet با تضمین این که در هر زمان ممکن است ترافیک روی همه پیوندهای حلقه به جز یکی جریان یابد‌، حاصل می‌شود. این پیوند خاص، پیوند محافظت حلقه نام دارد و در شرایط عادی این پیوند حلقه مسدود شده است‌، یعنی برای ترافیک سرویس استفاده نمی‌شود. یک گره حلقه Ethernet تعیین شده‌ یا گره مالک RPL، مسئول مسدود کردن ترافیک در یک انتهای RPL است. تحت شرایط خرابی حلقه Ethernet‌، گره مالک RPL وظیفه رفع انسداد انتهای RPL خود را دارد (مگر اینکه RPL خراب شده باشد) و اجازه می‌دهد RPL برای ترافیک استفاده شود. گره حلقه Ethernet دیگر مجاور RPL‌، گره همسایه RPL نیز ممکن است در مسدود کردن یا رفع انسداد انتهای RPL مشارکت داشته باشد.

رویداد خرابی حلقه Ethernet منجر به تغییر محافظت از ترافیک می‌شود. این امر تحت کنترل توابع ETH_FF در همه گره‌های حلقه Ethernet حاصل می‌شود. برای هماهنگی اقدامات محافظتی بیش از حلقه از پروتکل APS استفاده می‌شود.

G.8032v2[ویرایش]

نسخه دوم G.8032 بسیاری ویژگی‌های اضافی دارد مانند:

پشتیبانی از شبکه چند حلقه / نردبان
حالت برگشتی / غیر برگشتی پس از پاک شدن شرایطی که باعث ایجاد سوییچ شده است
دستورات اداری: سوییچ اجباری (FS)‌، سوییچ دستی (MS) برای مسدود کردن پورت حلقه خاص
Flush FDB (Filtering database) Logic‌، که به طور قابل توجهی میزان عملیات FDB را در حلقه کاهش می‌دهد
پشتیبانی از چندین نمونه ERP در یک حلقه

اصل عمل[ویرایش]

G.8032v1[ویرایش]

در ERPS یک گره مرکزی به نام گره مالک RPL وجود دارد که یکی از درگاه‌ها را مسدود می‌کند تا اطمینان حاصل کند که هیچ حلقه‌ای برای ترافیک Ethernet تشکیل نشده است. پیوند مسدود شده توسط گره مالک RPL، پیوند محافطت حلقه یا RPL نامیده می‌شود. گره در انتهای دیگر RPL به عنوان گره همسایه RPL شناخته می‌شود. از پیام‌های کنترلی R-APS برای هماهنگی فعالیت‌های روشن یا خاموش کردن پیوند RPL استفاده می‌کند.

هرگونه خرابی در امتداد حلقه‌، پیام R-APS (SF) (خرابی سیگنال R-APS) را در امتداد هر دو جهت از گره‌های مجاور پیوند خراب شروع می‌کند‌، پس از آنکه این گره‌ها پورت رو به پیوند خراب را مسدود کردند. با به دست آوردن این پیام‌، مالک RPL پورت RPL را رفع انسداد می‌کند. (توجه داشته باشید که خرابی یک پیوند تنها در هر نقطه از حلقه‌، توپولوژی بدون حلقه را تضمین می‌کند.)

در مرحله بازیابی‌، وقتی پیوند ناموفق بازیابی شد‌، گره‌های مجاور پیوند بازیابی شده پیام‌های R-APS (NR) (بدون درخواست R-APS) را ارسال می‌کنند. با بدست آوردن این پیام‌، مالک RPL پورت RPL را مسدود کرده و سپس پیامی R-APS (NR، RB) (بدون درخواست R-APS‌، RPL مسدود شده) ارسال می‌کند. این باعث می‌شود که سایر گره‌های دیگر به غیر از صاحب RPL در حلقه‌، تمام پورت‌های مسدود شده را از حالت انسداد خارج کنند.

این پروتکل به اندازه کافی قوی است که می‌تواند برای یکنواختی شکست و چند سناریوی خرابی لینک در یک توپولوژی حلقه کار کند. این شامل مکانیزمی برای سوییچ نیرو (FS) یا سوییچ دستی (MS) است که در حالات نگهداری میدانی استفاده می‌شود.