O que é o anel ERPS?
ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) é um protocolo de proteção de anel desenvolvido pela ITU, também conhecido como G.8032. É um protocolo de camada de enlace aplicado especificamente a anéis Ethernet. Ele pode evitar a tempestade de transmissão causada pelo loop de dados quando a rede em anel Ethernet estiver concluída e, quando um link na rede em anel Ethernet for desconectado, poderá restaurar rapidamente a comunicação entre vários nós na rede em anel.
Como funciona o ERP?
Status de integridade do link:
Um anel ERPS consiste em muitos nós. Ring Protection Link (RPL) é usado entre alguns nós para proteger a rede em anel e evitar a ocorrência de loops. Conforme mostrado na figura a seguir, os links entre o Dispositivo A e o Dispositivo B e entre o Dispositivo E e o Dispositivo F são RPLs.
Em uma rede ERP, um anel pode suportar múltiplas instâncias e cada instância é um anel lógico. Cada instância possui seu próprio canal de protocolo, canal de dados e nó proprietário. Cada instância atua como uma entidade de protocolo separada e mantém seu próprio estado e dados.
Pacotes com IDs de anel diferentes são diferenciados por endereços MAC de destino (o último byte do endereço MAC de destino representa o ID do anel). Se um pacote tiver o mesmo ID de anel, a instância de ERP à qual ele pertence poderá ser distinguida pelo ID de VLAN que ele carrega, ou seja, o ID de anel e o ID de VLAN no pacote identificam exclusivamente uma instância.
Status de falha de link:
Quando um nó em um link descobre que qualquer porta pertencente ao anel ERPS está inoperante, ele bloqueia a porta defeituosa e envia imediatamente um pacote SF para notificar que os outros nós no link falharam.
Conforme mostrado na figura a seguir, quando o link entre o Dispositivo C e o Dispositivo D falha, o Dispositivo C e o Dispositivo D detectam uma falha no link, bloqueiam a porta com falha e enviam mensagens SF periodicamente.
Status de recuperação do link:
Depois que o link defeituoso for restaurado, bloqueie a porta que estava no estado de falha, inicie o temporizador de proteção e envie um pacote NR para notificar o proprietário de que o link defeituoso foi restaurado. Se o nó proprietário não receber um pacote SF antes que o temporizador expire, o nó proprietário bloqueará a porta RPL e enviará periodicamente pacotes (NR, RB) quando o temporizador expirar. Após receber o pacote (NR, RB), o nó de recuperação libera a porta de recuperação de falhas temporariamente bloqueada. Após receber o pacote (NR, RB), o nó vizinho bloqueia a porta RPL e o link é restaurado.
Conforme mostrado na figura a seguir, quando o Dispositivo C e o Dispositivo D detectam que o link entre eles foi restaurado, eles bloqueiam temporariamente a porta que estava anteriormente no estado de falha e enviam uma mensagem NR. Após receber a mensagem NR, o Dispositivo A (nó proprietário) inicia o temporizador WTR, que bloqueia a porta RPL e envia pacotes (NR, RB) para o mundo externo. Após o Dispositivo C e o Dispositivo D receberem a mensagem (NR, RB), eles liberam a porta de recuperação temporariamente bloqueada; O dispositivo B (vizinho) bloqueia a porta RPL após receber pacotes (NR, RB). O link é restaurado ao seu estado anterior à falha.
Características técnicas e vantagens do ERPS
Balanceamento de carga do ERP:
Na mesma rede em anel, pode haver tráfego de dados de várias VLANs ao mesmo tempo, e o ERP pode implementar balanceamento de carga, ou seja, o tráfego de diferentes VLANs é encaminhado por caminhos diferentes. A rede em anel ERP pode ser dividida em VLAN de controle e VLAN de proteção.
VLAN de controle: Este parâmetro é utilizado para transmitir pacotes do protocolo ERP. Cada instância do ERP possui sua própria VLAN de controle.
VLAN de proteção: Ao contrário da VLAN de controle, a VLAN de proteção é usada para transmitir pacotes de dados. Cada instância do ERP possui sua própria VLAN de proteção, que é implementada configurando uma instância de spanning tree.
Ao configurar várias instâncias de ERP na mesma rede em anel, diferentes instâncias de ERP enviam tráfego de diferentes VLANs, de modo que a topologia do tráfego de dados em diferentes VLANs na rede em anel é diferente, de modo a atingir o objetivo de compartilhamento de carga.
Conforme mostrado na figura, a Instância 1 e a Instância 2 são duas instâncias configuradas em um anel ERPS, o RPL das duas instâncias é diferente, o link entre o Dispositivo A e o Dispositivo B é o RPL da Instância 1 e o Dispositivo A é o proprietário nó da Instância 1. O link entre o Dispositivo C e o Dispositivo D é o RPL da Instância 2, e Decive C é o proprietário da Instância 2. RPLs de instâncias diferentes bloqueiam VLANs diferentes para implementar o balanceamento de carga em um único anel.
Alto nível de segurança:
Existem dois tipos de VLANs no ERP, uma é a VLAN R-APS e a outra é a VLAN de dados. A VLAN R-APS é usada apenas para transmitir pacotes de protocolo do ERPS. O ERP processa apenas pacotes de protocolo de VLANs R-APS e não processa nenhum pacote de ataque de protocolo de VLANs de dados, melhorando a segurança do ERP.
Suporta tangente de interseção multi-loop:
O ERP suporta a adição de vários anéis no mesmo nó (Node4) na forma de tangente ou interseção, o que aumenta muito a flexibilidade da rede.
Todos os switches industriais de rede em anel suportam a tecnologia de rede em rede em anel ERPS, o que melhora muito a flexibilidade da rede, e o tempo de convergência de falhas é ≤ 20 ms, garantindo a alta estabilidade da transmissão de dados de vídeo front-end. Além disso, ele suporta o uso de fibra óptica de núcleo único para formar uma rede em anel ERPS para garantir que não haja gargalos no upload de dados de vídeo e, ao mesmo tempo, economiza muitos recursos de fibra óptica para os clientes.
O que o ERP faz?
A tecnologia ERP é adequada para topologias em anel Ethernet que exigem alta confiabilidade e alta disponibilidade. Portanto, tem sido amplamente utilizado em finanças, transporte, automação industrial e outras áreas. No campo financeiro, os principais sistemas empresariais precisam garantir alta confiabilidade e transmissão de dados em tempo real, por isso a tecnologia ERP é amplamente utilizada. No setor de transportes, onde a confiabilidade e a conectividade da rede são essenciais para a segurança pública, a tecnologia ERP pode ajudar a melhorar a estabilidade da rede no sistema de troca de dados da topologia de rede em anel. Nos sistemas de automação industrial, a tecnologia ERP pode ajudar a rede a ser mais confiável, garantindo assim o funcionamento normal da linha de produção. A tecnologia ERPS pode ajudar as redes corporativas a obter comutação rápida e recuperação de falhas, garantir a continuidade dos negócios e obter recuperação de link em nível de milissegundos, de modo a garantir efetivamente a qualidade da comunicação do usuário.
Horário da postagem: 13 de julho de 2024