背景
为了破环,相较于RSTP有更高的收敛速度,与网环节点无关,适用于网络半径大的区域防环
原理
RRPP域
有相同的域ID和控制Vlan并且相互联通,包含主环,子环,控制Vlan,主节点,传输节点,主端口,副端口,公共端口,边缘端口
RRPP环
一个RRP域可以存在多个环,但主环只能有一个 一个环状拓扑为一个环,主环级别为0,子环为1,环状态分为两种,健康状态和断裂状态
健康状态
环正常运行,链路是联通的
断裂状态
环之间存在链路异常
控制VLAN与数据VLAN
控制VLAN
用于转发RRPP协议报文,接入环的接口都属于控制VLAN,分为主控制VLAN和子控制VLAN,主控制VLAN管控主环,默认情况下,主控VLANID比子控VLANID大1
注意控制VLAN接口不允许配置IP
数据VLAN
用于传输数据,非RRPP端口也可加入
节点
主节点,传输节点,边缘节点,辅助边缘节点
RRPP环上的设备都称为节点,其中发起检测的是主节点,其余的为传输节点,边缘节点和辅助边缘节点是一种特殊的传输节点,处于主环和子环的交点,成对使用,用于检测主环完整性和进行环路预防
端口
主端口与副端口
主节点上主端口用于发送RRPP报文进行环路检测,副端口用于接受RRPP报文,当 RRPP 环处于健康状态时,主节点的副端口在逻辑上阻塞数据 VLAN,只允许控制 VLAN的报文通过;当 RRPP 环处于断裂状态时,主节点的副端口将解除数据 VLAN 的阻塞状态,
转发数据 VLAN 的报文。而传输端口上没有区别。
公共端口与边缘端口
公共端口是边缘节点和辅助边缘节点接入主环的端口
边缘端口是边缘节点和辅助边缘节点接入子环的端口
报文
RRPP Type:8bits,RRPP协议报文的类型。5表示HELLO报文;6表示COMPLETE-FLUSH-FDB报文;7表示COMMON-FLUSH-FDB报文;8表示LINK-DOWN报文;10表示EDGE-HELLO报文;11表示MAJOR-FAULT报文。
状态
主节点状态分为Complete, Failed,且主节点的状态代表了整个RRPP环的状态
Compelete:主节点可以从副端口收到自己发送的HELLO报文
Failed:有链路故障,此时副端口开放
传输节点
Link-Up State
传输节点的主端口和副端口都处于UP状态时,就说传输节点处于Link-Up状态。
Link-Down
传输节点的主端口或副端口处于Down状态时,就说传输节点处于Link-Down状态。
Pre-forwarding(临时阻塞)
传输节点的主端口或副端口处于阻塞状态时,就说传输节点处于Pre-forwarding状态。
定时器
Hello 定时器:定期发送Hello报文
Fail 定时器:主节点从主端口发出Hello报文到副端口收到该报文的最大时延,超时则环断裂状态,反之为健康状态
Fast-Hello 定时器
Fast-Fail 定时器
环网故障检测及处理机制
检测机制
1. 轮询机制
主节点定期从自己的主端口发送Hello报文,开启Fail定时器,超时RRPP环处于断裂状态,主节点将状态切换到Failed状态,放开副端口,并从主、副端口发送COMMON-FLUSH-FDB报文通知环上所有传输节点刷新MAC表项和ARP/ND表项,未超时则为健康状态
2. Link Dowm机制
节点总是在监测自己的端口链路状态,一旦发现端口Down将立即采取措施:
当主节点主端口Down后,与Fail超时情况一致
当传输节点上的RRPP端口发生链路DOWN时,该节点将从与故障端口配对的状态为UP的RRPP端口发送LINK-DOWN报文通知主节点,主节点收到LINK-DOWN报文后,放开副端口,立即将状态切换到Failed状态。由于网络拓扑发生改变,为避免报文定向错误,主节点还需要刷新MAC表项和ARP/ND表项,并从主、副端口发送COMMON-FLUSH-FDB报文通知所有传输节点刷新MAC表项和ARP/ND表项
恢复暂时环路问题
传输节点端口恢复的瞬间,主节点还不知道这一信息,因此其副端口还处于放开状态,这时如果传输节点立即迁移回Link-Up状态,就会形成环路。
因此处于Link-Down状态的传输节点的主、副端口都恢复时,传输节点立即阻塞刚刚恢复的端口,迁移到Pre-forwarding状态。当处于Failed状态的主节点重新收到自己发出的HELLO报文,将阻塞副端口,将状态迁移回Complete状态。然后刷新MAC表项和ARP/ND表项,并从主端口发送COMPLETE-FLUSH-FDB通知所有传输节点刷新MAC表项和ARP/ND表项。处于Pre-forwarding状态的传输节点收到主节点发送的COMPLETE-FLUSH-FDB报文时,迁移到Link-Up状态,至此环路解决
简单来说就是你恢复了不是一恢复就行的,得靠报文确定,而不是物理层得UP和DOWN。
SRPT检测子环协议报文在主环中的通道检测
SRPT就是指子环协议报文在主环中的通道,每个子环有两条,子环的协议报文(除了EDGE-HELLO报文)在主环上通过数据VLAN传输。当两条SPRT全断,子环主节点收不到自己的Hello,Fail定时器超时,子环主节点放开副端口,这样子环可以获得最大的通信通路,且不会形成环路。
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双归属的两个子环Ring 2和Ring 3借助边缘节点和辅助边缘节点相互连接,本身就形成了一个环路。当主环Ring 1上子环的2条SRPT全部中断后,所有子环的主节点副端口放开,子环之间势必形成数据环路
于是当边缘节点检测到SRPT中断后,在两个子环主节点副端口全部放开之前,阻塞两子环边缘节点的边缘端口,避免子环间形成数据环路。
优点
RRPP有很高的收敛速度(<50ms),与网环节点无关, 支持RRPP环网的负载分担,充分利用了物理链路的带宽,环之间不会相互干扰,传输稳定
缺点
原理配置复杂,仅支持环形组网,且仅支持一级子环
标签:RRPP,协议,状态,报文,端口,环回,传输,节点 From: https://blog.csdn.net/VVVVWeiYee/article/details/143896848