La conmutación de protección de anillo Ethernet , o ERPS , es un esfuerzo en ITU-T bajo la Recomendación G.8032 para proporcionar conmutación de recuperación y protección por debajo de 50 ms para el tráfico Ethernet en una topología de anillo y al mismo tiempo garantizar que no se formen bucles en el Capa de Ethernet. G.8032v1 admitía una topología de anillo único y G.8032v2 admite topología de escalera / anillos múltiples.
Descripción general
ERPS especifica mecanismos de conmutación de protección y un protocolo para anillos de red de capa Ethernet (ETH). Los anillos Ethernet pueden proporcionar conectividad multipunto de área amplia de manera más económica debido a su número reducido de enlaces. Los mecanismos y el protocolo definidos en esta Recomendación logran una protección altamente confiable y estable; y nunca forme bucles, lo que afectaría fatalmente el funcionamiento de la red y la disponibilidad del servicio.
Cada nodo de anillo de Ethernet está conectado a nodos de anillo de Ethernet adyacentes que participan en el mismo anillo de Ethernet, utilizando dos enlaces independientes. Un enlace de anillo está delimitado por dos nodos de anillo Ethernet adyacentes, y un puerto para un enlace de anillo se denomina puerto de anillo. El número mínimo de nodos de anillo de Ethernet en un anillo de Ethernet es tres. [1]
Los fundamentos de esta arquitectura de conmutación de protección en anillo son:
a) El principio de evitación de bucles.
b) La utilización de los mecanismos de aprendizaje, reenvío y filtrado de bases de datos (FDB) definidos en la función de reenvío de flujo de Ethernet (ETH_FF).
La evitación de bucles en un anillo Ethernet se logra garantizando que, en cualquier momento, el tráfico pueda fluir en todos los enlaces del anillo menos uno. Este enlace en particular se denomina Enlace de protección de anillo (RPL) y, en condiciones normales, este enlace de anillo está bloqueado, es decir, no se utiliza para el tráfico de servicios. Un nodo de anillo Ethernet designado, el nodo propietario de RPL, es responsable de bloquear el tráfico en un extremo del RPL. Bajo una condición de falla de anillo de Ethernet, el nodo propietario de RPL es responsable de desbloquear su extremo del RPL (a menos que el RPL haya fallado) permitiendo que el RPL se utilice para el tráfico. El otro nodo de anillo de Ethernet adyacente al RPL, el nodo vecino de RPL, también puede participar en el bloqueo o desbloqueo de su extremo del RPL.
El evento de una falla del anillo de Ethernet da como resultado la conmutación de protección del tráfico. Esto se logra bajo el control de las funciones ETH_FF en todos los nodos de anillo Ethernet. Se utiliza un protocolo APS para coordinar las acciones de protección sobre el anillo.
G.8032v2
La versión 2 de G.8032 introdujo muchas características adicionales, como:
- Soporte de red de múltiples anillos / escalera
- Modo reversible / no reversible después de que se haya eliminado la condición que está causando el cambio
- Comandos administrativos: Conmutación forzada (FS), Conmutación manual (MS) para bloquear un puerto de anillo en particular
- Lógica Flush FDB (Filtering database), que reduce significativamente la cantidad de operaciones FDB Flush en el anillo
- Soporte de múltiples instancias de ERP en un solo anillo
Principio de funcionamiento
G.8032v1
En ERPS hay un nodo central llamado RPL Owner Node que bloquea uno de los puertos para garantizar que no se forme un bucle para el tráfico de Ethernet. El enlace bloqueado por el nodo propietario de RPL se denomina Enlace de protección de anillo o RPL . El nodo en el otro extremo del RPL se conoce como nodo vecino RPL . Utiliza mensajes de control R-APS para coordinar las actividades de encendido / apagado del enlace RPL.
Cualquier falla a lo largo del anillo desencadena un mensaje R-APS (SF) (falla de señal R-APS) en ambas direcciones desde los nodos adyacentes al enlace fallado después de que estos nodos hayan bloqueado el puerto que enfrenta el enlace fallado. Al recibir este mensaje, el propietario de RPL desbloquea el puerto RPL. (Tenga en cuenta que una falla de un solo enlace en cualquier parte del anillo garantiza una topología sin bucles).
Durante la fase de recuperación, cuando se restaura el enlace fallido, los nodos adyacentes al enlace restaurado envían mensajes R-APS (NR) (R-APS sin solicitud). Al obtener este mensaje, el propietario de RPL bloquea el puerto RPL y luego envía un mensaje R-APS (NR, RB) (R-APS sin solicitud, RPL bloqueado). Esto hará que todos los demás nodos que no sean el propietario de RPL en el anillo desbloqueen todos los puertos bloqueados.
Este protocolo es lo suficientemente robusto como para funcionar en casos de falla unidireccional y múltiples escenarios de falla de enlace en una topología de anillo. Incluye un mecanismo para forzar el cambio (FS) o el cambio manual (MS) que se utiliza en escenarios de mantenimiento de campo.