Wat is ERPS-Ring?
ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) is een ringbeschermingsprotocol ontwikkeld door de ITU, ook bekend als G.8032. Het is een link-layer-protocol dat specifiek wordt toegepast op Ethernet-ringen. Het kan de uitzendingsstorm voorkomen die wordt veroorzaakt door de datalus wanneer het Ethernet-ringnetwerk voltooid is, en wanneer een link op het Ethernet-ringnetwerk wordt verbroken, kan het de communicatie tussen verschillende knooppunten op het ringnetwerk snel herstellen.
Hoe werkt ERP?
Linkstatus:
Een ERPS-ring bestaat uit vele knooppunten. Ring Protection Link (RPL) wordt tussen sommige knooppunten gebruikt om het ringnetwerk te beschermen en te voorkomen dat er lussen ontstaan. Zoals weergegeven in de volgende afbeelding zijn de verbindingen tussen apparaat A en apparaat B, en tussen apparaat E en apparaat F RPL's.
In een ERP-netwerk kan een ring meerdere exemplaren ondersteunen, en elk exemplaar is een logische ring. Elke instantie heeft zijn eigen protocolkanaal, gegevenskanaal en eigenaarsknooppunt. Elke instantie fungeert als een afzonderlijke protocolentiteit en onderhoudt zijn eigen status en gegevens.
Pakketten met verschillende ring-ID's worden onderscheiden door bestemmings-MAC-adressen (de laatste byte van het bestemmings-MAC-adres vertegenwoordigt de ring-ID). Als een pakket dezelfde ring-ID heeft, kan het ERP-exemplaar waartoe het behoort, worden onderscheiden door de VLAN-ID die het draagt, dat wil zeggen dat de ring-ID en VLAN-ID in het pakket een exemplaar op unieke wijze identificeren.
Status van verbindingsfout:
Wanneer een knooppunt in een link constateert dat een poort die tot de ERPS-ring behoort, niet beschikbaar is, blokkeert het de defecte poort en verzendt het onmiddellijk een SF-pakket om te melden dat de andere knooppunten op de link defect zijn.
Zoals weergegeven in de volgende afbeelding, detecteren apparaat C en apparaat D, wanneer de koppeling tussen apparaat C en apparaat D mislukt, een verbindingsfout, blokkeren ze de defecte poort en verzenden ze periodiek SF-berichten.
Herstelstatus van link:
Nadat de defecte verbinding is hersteld, blokkeert u de poort die zich in de foutstatus bevond, start u de bewakingstimer en verzendt u een NR-pakket om de eigenaar te informeren dat de defecte verbinding is hersteld. Als het eigenaarsknooppunt geen SF-pakket ontvangt voordat de timer afloopt, blokkeert het eigenaarsknooppunt de RPL-poort en verzendt het periodiek (NR, RB) pakketten wanneer de timer afloopt. Na ontvangst van het (NR, RB) pakket geeft het herstelknooppunt de tijdelijk geblokkeerde foutherstelpoort vrij. Na ontvangst van het (NR, RB) pakket blokkeert het buurknooppunt de RPL-poort en wordt de verbinding hersteld.
Zoals u kunt zien in de volgende afbeelding, blokkeren apparaat C en apparaat D, wanneer ze detecteren dat de verbinding tussen hen is hersteld, tijdelijk de poort die voorheen de status 'failed' had en sturen ze een NR-bericht. Na ontvangst van het NR-bericht start apparaat A (het eigenaarsknooppunt) de WTR-timer, die de RPL-poort blokkeert en (NR, RB) pakketten naar de buitenwereld verzendt. Nadat apparaat C en apparaat D het bericht (NR, RB) hebben ontvangen, geven ze de tijdelijk geblokkeerde herstelpoort vrij; Apparaat B (Buurman) blokkeert de RPL-poort na ontvangst van (NR, RB) pakketten. De verbinding wordt hersteld naar de staat van vóór de storing.
Technische kenmerken en voordelen van ERPS
ERP-loadbalancing:
In hetzelfde ringnetwerk kan er tegelijkertijd dataverkeer zijn van meerdere VLAN's, en ERP kan load-balancing implementeren, dat wil zeggen dat verkeer van verschillende VLAN's langs verschillende paden wordt doorgestuurd. Het ERP-ringnetwerk kan worden onderverdeeld in controle-VLAN en beschermings-VLAN.
Control VLAN: deze parameter wordt gebruikt om ERP-protocolpakketten te verzenden. Elke ERP-instantie heeft zijn eigen controle-VLAN.
Beveiligings-VLAN: In tegenstelling tot het besturings-VLAN wordt het beveiligings-VLAN gebruikt om datapakketten te verzenden. Elke ERP-instantie heeft zijn eigen beschermings-VLAN, die wordt geïmplementeerd door een spanning tree-instantie te configureren.
Door meerdere ERP-instances op hetzelfde ringnetwerk te configureren, verzenden verschillende ERP-instances verkeer van verschillende VLAN's, zodat de topologie van dataverkeer in verschillende VLAN's in het ringnetwerk anders is, om het doel van load sharing te bereiken.
Zoals weergegeven in de afbeelding zijn Instance 1 en Instance 2 twee instances die zijn geconfigureerd in een ERPS-ring. De RPL van de twee instances is verschillend, de link tussen Device A en Device B is de RPL van Instance 1 en Device A is de eigenaar. knooppunt van Instance 1. De link tussen Device C en Device D is de RPL van Instance 2, en Decive C is de eigenaar van Instance 2. RPL's van verschillende instances blokkeren verschillende VLAN's om load-balancing in een enkele ring te implementeren.
Hoog beveiligingsniveau:
Er zijn twee soorten VLAN's in ERP: de ene is de R-APS VLAN en de andere is de data-VLAN. R-APS VLAN wordt alleen gebruikt om protocolpakketten van ERPS te verzenden. ERP verwerkt alleen protocolpakketten van R-APS VLAN's en verwerkt geen protocolaanvalpakketten van data-VLAN's, waardoor de ERP-beveiliging wordt verbeterd.
Ondersteuning van kruisraaklijn met meerdere lussen:
ERP ondersteunt het toevoegen van meerdere ringen in hetzelfde knooppunt (Node4) in de vorm van een raaklijn of een kruispunt, wat de flexibiliteit van het netwerken aanzienlijk vergroot.
Alle industriële ringnetwerkswitches ondersteunen ERPS-ringnetwerknetwerktechnologie, wat de flexibiliteit van netwerken aanzienlijk verbetert, en de foutconvergentietijd is ≤ 20 ms, wat de hoge stabiliteit van front-end videogegevensoverdracht garandeert. Bovendien ondersteunt het het gebruik van single-core glasvezel om een ERPS-ringnetwerk te vormen om ervoor te zorgen dat er geen knelpunt ontstaat bij het uploaden van videogegevens, en bespaart het tegelijkertijd veel glasvezelbronnen voor klanten.
Wat doet ERP?
ERP-technologie is geschikt voor Ethernet-ringtopologieën die een hoge betrouwbaarheid en hoge beschikbaarheid vereisen. Daarom wordt het op grote schaal gebruikt in de financiële sector, het transport, de industriële automatisering en andere gebieden. Op financieel gebied moeten belangrijke bedrijfssystemen een hoge betrouwbaarheid en real-time gegevensoverdracht garanderen, daarom wordt ERP-technologie op grote schaal gebruikt. In de transportsector, waar netwerkbetrouwbaarheid en connectiviteit van cruciaal belang zijn voor de openbare veiligheid, kan ERP-technologie de netwerkstabiliteit helpen verbeteren in het gegevensuitwisselingssysteem van ringnetwerktopologie. In industriële automatiseringssystemen kan ERP-technologie het netwerk betrouwbaarder maken, waardoor de normale werking van de productielijn wordt gewaarborgd. ERPS-technologie kan bedrijfsnetwerken helpen snel te schakelen en fouten te herstellen, de bedrijfscontinuïteit te waarborgen en verbindingsherstel op millisecondenniveau te realiseren, om zo de kwaliteit van de gebruikerscommunicatie effectief te garanderen.
Posttijd: 13 juli 2024