概述
ERPS:Ethernet Ring Protection Switching 乙太網多環保護技術
已經成為ITU-TG.8032 國際標準,與2008年12月修訂完成並表決通過。
ITU-TG.8032 ERPS以太環網標準吸取了eaps、RPR、、SDH、STP等眾多環網保護技術的優點,最佳化了檢測機制,可以檢測雙向故障,支持多環、多域的結構,在實現50ms倒換的同時,支持主備、負荷分擔多種工作方式,成為了以太環網技術最新的成熟標準。
標準制定情況
在2008年12月舉行的ITU-TSG15的全會上,要對乙太網環網保護標準G.8032的V1版本的修訂版(Amendment1)進行討論和表決,這個修訂版主要增加乙太網多環的保護方案。多環保護模型是G.8032標準中多環保護的技術核心,在實際網路中有較大的套用價值,技術實現難度大,也是各個廠商技術競爭的熱點。會上,中興通訊、諾基亞西門子、阿爾卡特朗訊、華為等主流設備廠商針對多環保護模型展開了激烈的技術辯論,最終中興通訊提出的“Sub-ring子環劃分模型”脫穎而出,被大會採納。ITU-TG.8032多環標準的發布,標誌著以太環網保護技術ERPS真正具備了成熟商用的條件,各廠家基於標準的互通也成為可能。
發展歷程
乙太網技術乙太網從誕生到今天已經走過了二十幾個年頭,伴隨著IP的大發展,98%以上的區域網路採用乙太網標準構建。在這二十多年中,乙太網標準不斷推陳出新,在速率、安全、穩定性等各方面均有成系列的標準,而環網保護標準是乙太網標準家族中最有特色、發展道路最坎坷,但同時是最有發展前景的一類標準。
乙太網協定中,規定了一種報文分發複製的機制叫做廣播,也叫做“泛洪”,它解決了區域網路內部設備最初“相互認識”的難題。然而,廣播被人們所熟知不是因為它的便利,而是一個更加恐怖的詞—“廣播風暴”,“廣播風暴”已經成為了網路癱瘓、系統崩潰的代名詞,是所有人所竭力避免的。環網結構,正是因為能夠引發“廣播風暴”,沒有在乙太網領域取得類似在SDH中所取得的統治地位。在乙太網環網保護技術的標準發展歷程中,先後經歷了“STP孤獨領跑”、“標準林立”、“ERPS一統江湖”幾個時代.
由於環網結構是最經濟的冗餘保護拓撲,業內人士希望找出一種既能實現網路保護,又能避免廣播風暴的辦法。STP(生成樹協定)在此時應運而生,它通過阻塞環上連線埠的方式來避免廣播,使得環網結構在乙太網中有了一些套用。從此STP開始了長達10多年的孤獨領導狀態,在STP這顆大樹下,伴生出了RSTP、MSTP以及Cisco私有的pvst等枝枝葉葉。這些“xSTP”協定在STP的基礎上進行了擴展,不同程度地提升了STP的功能、性能,使得STP一族成為以太環網領域絕對的領軍人物,在長達十多年的時間裡,進行了孤獨的領跑。
但由於STP協定機制本身所限制,收斂時間比較慢,從檢測到成環到完成重新轉發,需要幾十秒的時間,於是在電信級的網路套用中,環網還是遭到了棄用。即便後來RSTP、MSTP性能(收斂時間縮短到秒級)、功能(支持多域)對STP有了較大的擴展和增強,依然無法滿足電信級網路對於倒換性能的要求。
RPR彈性分組環技術是第一個在環網拓撲下實現50ms級別倒換且適用於MAN範圍傳輸的標準,一經推出便受到各方關注,成為城域範圍內傳輸的熱點標準。
EAPS(RFC3619)以太環網技術也在這時走入了人們的視線,EAPS吸取了STP和RPR的優點,在切換性能和成本之間取得了很好的平衡。由於消除了STP過多的中間狀態,EAPS的保護倒換時間可以達到50ms級別。
EAPS完全遵循乙太網的幀結構,利用主節點傳送Hello報文檢測環路狀態,通過一個控制vlan可以對多個vlan進行保護,使得設備可以通過CPU來實現,無需額外增加新的硬體。正是因為EAPS切換速度快、實現簡單、投資低,受到了眾多設備廠商的追逐,如H3C的rrpp、北電的OESS、中興通訊的ZESRv1等均是基於EAPS,而運營商們也迫不及待地開始了試用和部署。
但由於RPR需要使用額外的硬體才能支持,用戶投資高,升級維護困難,主流設備廠商逐漸放棄了對它的支持。
EAPS很快就被發現並不適用於實際部署,它只能檢測單向鏈路,只能支持單環拓撲,鏈路狀態訊息容易丟失,而且由於EAPS只是一個草案標準,沒有形成實際的標準,各個廠家均有自己擴展,相互之間基本無法互通。雖然在現在,EAPS已經逐步退出了歷史的舞台,但它的出現給後續以太環網技術的發展指明了方向。
ITU-TG.8032 ERPS以太環網標準吸取了EAPS、RPR、、SDH、STP等眾多環網保護技術的優點,最佳化了檢測機制,可以檢測雙向故障,支持多環、多域的結構,在實現50ms倒換的同時,支持主備、負荷分擔多種工作方式,成為了以太環網技術最新的成熟標準。
正因為ESRP具有如此多的優點,必然在未來網路中得到廣泛的套用,於是眾多設備廠家也在後續標準的制定方面,展開了一場龍爭虎鬥,希望在未來環網標準之爭中得到主導權。
在2008年12月舉行的ITU-TSG15的全會上,要對乙太網環網保護標準G.8032的V1版本的修訂版(Amendment1)進行討論和表決,這個修訂版主要增加乙太網多環的保護方案。多環保護模型是G.8032標準中多環保護的技術核心,在實際網路中有較大的套用價值,技術實現難度大,也是各個廠商技術競爭的熱點。會上,中興通訊、諾基亞西門子、阿爾卡特朗訊、華為等主流設備廠商針對多環保護模型展開了激烈的技術辯論,最終中興通訊提出的“Sub-ring子環劃分模型”脫穎而出,被大會採納。ITU-TG.8032多環標準的發布,標誌著以太環網保護技術真正具備了成熟商用的條件,各廠家基於標準的互通也成為可能。
追求更多功能、更高性能、更加安全是網路永遠的發展方向,以太環網技術走到現在已經日臻完善,並且逐漸擴展到其他拓撲環境,成為二層網路中重要的冗餘保護手段。但技術的發展永無止境,“環上的精彩”仍將繼續演繹。