Перейти к содержанию

ERPS

ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) - механизм защиты Ethernet-кольца, обеспечивающий быстрое (до 50 мс) восстановление трафика при обрыве одного из линков в кольцевой топологии.

В нормальном состоянии один линк кольца (RPL) логически заблокирован.

При аварии блокировка снимается, и трафик перенаправляется в обход повреждения.

Ключевые элементы:

  • Ring - логическое кольцо;
  • RPL (Ring Protection Link) - защищаемый линк;
  • RPL Owner Node - владелец RPL;
  • Neighbor - соседний узел RPL;
  • Transit Node - обычный узел кольца;
  • Control-Vlan - это служебный VLAN, по которому передаётся управляющий трафик ERPS для данного instance. Один и тот же channel нельзя использовать одновременно в разных instance (должен быть уникальным для каждого instance).

Сценарии использования:

  • Кольцевые L2-топологии доступа и агрегации;
  • Промышленные и операторские сети;
  • Замена STP/MSTP в кольцах;
  • Транспорт нескольких VLAN с быстрым восстановлением.

Необходимые условия и предварительные требования

Предварительные требования:

  • Кольцевая L2-топология;
  • ERPS-порты настроены в режиме trunk;
  • VLAN-ы ERPS разрешены на всех портах кольца;
  • STP отключён на ERPS-интерфейсах.

Назначение применяемой команды/конфигурации

Команды в режиме глобальной конфигурации

1
2
3
erps <1-64>

no erps { <1-64> | all }

Команды в режиме настройки ERPS

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
admin-state { disable | enable }
control-vlan <1-4094> pcp <0-7>
guard-time <1-10>
hold-off-time <0-10000>
level <0-7>
node-id 
port0 interface { GigabitEthernet | 25GigabitEthernet }
port0 sf-trigger { link | mep domain }
port0 smac 
port1 interface { GigabitEthernet | 25GigabitEthernet }
port1 sf-trigger { link | mep domain }
port1 smac 
protected-vlans 
revertive
ring-id <1-255>
ring-type { major | sub-ring virtual-channel | interconnected-sub-ring connected-ring <1-64> }
rpl { owner { port0 | port1 } | neighbor { port0 | port1 } }
version { v1 | v2 }
wait-to-restore <1-720>

Команды отображения информации

1
2
3
show erps <1-64> [details | statistics]
show erps details [<1-64> | statistics]
show erps statistics [<1-64> | details]

Команды очистки

1
2
clear erps <1~64> statistics
clear erps statistics

Пример конфигурирования

Схема соединений:

Схема соединений для примера настройки ERPS

Настройка:

Шаг 1. Настройка портов на коммутаторах

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
ASW1(config)# interface 25GigabitEthernet 1/1-2
ASW1(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1-399
ASW1(config-if)# switchport mode trunk
ASW1(config-if)# no spanning-tree

ASW2(config)# interface 25GigabitEthernet 1/1-2
ASW2(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1-399
ASW2(config-if)# switchport mode trunk
ASW2(config-if)# no spanning-tree

ASW3(config)# interface 25GigabitEthernet 1/1-2
ASW3(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1-399
ASW3(config-if)# switchport mode trunk
ASW3(config-if)# no spanning-tree

ASW4(config)# interface 25GigabitEthernet 1/1-2
ASW4(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1-399
ASW4(config-if)# switchport mode trunk
ASW4(config-if)# no spanning-tree

ASW5(config)# interface 25GigabitEthernet 1/1-2
ASW5(config-if)# switchport trunk allowed vlan 1-399
ASW5(config-if)# switchport mode trunk
ASW5(config-if)# no spanning-tree

Шаг 2. Создание ERPS, назначение двух портов, которые физически образуют кольцо. Настройка управляющего vlan и указание защищаемых vlan.

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
ASW1(config)# erps 1
ASW1(config-erps)# port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
ASW1(config-erps)# port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
ASW1(config-erps)# control-vlan 300 pcp 7
ASW1(config-erps)# protected-vlans 1-299,301-399

ASW2(config)# erps 1
ASW2(config-erps)# port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
ASW2(config-erps)# port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
ASW2(config-erps)# control-vlan 300 pcp 7
ASW2(config-erps)# protected-vlans 1-299,301-399

ASW3(config)# erps 1
ASW3(config-erps)# port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
ASW3(config-erps)# port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
ASW3(config-erps)# control-vlan 300 pcp 7
ASW3(config-erps)# protected-vlans 1-299,301-399

ASW4(config)# erps 1
ASW4(config-erps)# port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
ASW4(config-erps)# port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
ASW4(config-erps)# control-vlan 300 pcp 7
ASW4(config-erps)# protected-vlans 1-299,301-399

ASW5(config)# erps 1
ASW5(config-erps)# port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
ASW5(config-erps)# port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
ASW5(config-erps)# control-vlan 300 pcp 7
ASW5(config-erps)# protected-vlans 1-299,301-399

Шаг 3. Настройка rpl owner и rpl neighbor.

1
2
ASW3(config-erps)# rpl owner port1
ASW4(config-erps)# rpl neighbor port0

Шаг 4. Запуск ERPS.

1
2
3
4
5
ASW5(config-erps)# admin-state enable
ASW5(config-erps)# admin-state enable
ASW5(config-erps)# admin-state enable
ASW5(config-erps)# admin-state enable
ASW5(config-erps)# admin-state enable

Полный вывод выполненных конфигураций

На ASW1:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
configure terminal
!
interface 25GigabitEthernet 1/1
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description TO-ASW5-25G-1/2
!
interface 25GigabitEthernet 1/2
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description TO-ASW2-25G-1/1
!
erps 1
 port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
 port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
 control-vlan 300 pcp 7
 protected-vlans 1-299,301-399
 admin-state enable

На ASW2:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
configure terminal
!
interface 25GigabitEthernet 1/1
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description TO-ASW1-25G 1/2
!
interface 25GigabitEthernet 1/2
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description TO-ASW3-25G 1/1
!
erps 1
 port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
 port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
 control-vlan 300 pcp 7
 protected-vlans 1-299,301-399
 admin-state enable

На ASW3:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
configure terminal
!
interface 25GigabitEthernet 1/1
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description des TO-ASW2-25G-1/2
!
interface 25GigabitEthernet 1/2
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description des TO-ASW4-25G-1/1
!
erps 1
 rpl owner port1
 port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
 port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
 control-vlan 300 pcp 7
 protected-vlans 1-299,301-399
 admin-state enable

На ASW4:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
configure terminal
!
interface 25GigabitEthernet 1/1
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 flowcontrol on
 description TO-ASW3-25G-1/2
!
interface 25GigabitEthernet 1/2
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description TO-ASW5-25G-1/1
!
erps 1
 rpl neighbor port0
 port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
 port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
 control-vlan 300 pcp 7
 protected-vlans 1-299,301-399
 admin-state enable

На ASW5:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
configure terminal
!
interface 25GigabitEthernet 1/1
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 flowcontrol on
 description TO-ASW4-25G-1/2
!
interface 25GigabitEthernet 1/2
 switchport trunk allowed vlan 1-399
 switchport mode trunk
 no spanning-tree
 description TO-ASW1-25G-1/1
!
erps 1
 port0 interface 25GigabitEthernet 1/1
 port1 interface 25GigabitEthernet 1/2
 control-vlan 300 pcp 7
 protected-vlans 1-299,301-399
 admin-state enable

Изучение состояния устройства

Просмотр конфигурации

На ASW1:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
ASW1# sh erps details

--------------------------------------------------------------------------------------
Instance:                 1
Operational state:        Active
Operational warning:      None
Node state:               Idle
Ring type:                Major
Ring ID:                  1
Level:                    7
Control VLAN:             300
Protected VLANs:          1-299,301-399
RPL role:                 None
Connected ring instance:  N/A
Virtual channel:          N/A
Revertive:                Yes
Command:                  None
FOP-TO:                   No
                          | Tx                | Port0 Rx          | Port1 Rx
--------------------------|-------------------|-------------------|-------------------
Interface                 | -                 | 25G 1/1           | 25G 1/2
SF                        | -                 | No                | No
Blocked                   | -                 | No                | No
FOP-PM                    | -                 | No                | No
Last R-APS PDU (secs ago) | 2314              | 2014              | 4
Version                   | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)
R-APS PDU                 | -                 | NR, RB            | NR, RB
R-APS BPR                 | -                 | port1             | port1
Node ID                   | b4-e0-25-00-01-00 | 00-16-d6-00-01-00 | 00-16-d6-00-01-00
Source MAC                | Varies            | 00-16-d6-00-01-32 | 00-16-d6-00-01-31
--------------------------------------------------------------------------------------

На ASW2:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
--------------------------------------------------------------------------------------
Instance:                 1
Operational state:        Active
Operational warning:      None
Node state:               Idle
Ring type:                Major
Ring ID:                  1
Level:                    7
Control VLAN:             300
Protected VLANs:          1-299,301-399
RPL role:                 None
Connected ring instance:  N/A
Virtual channel:          N/A
Revertive:                Yes
Command:                  None
FOP-TO:                   No
                          | Tx                | Port0 Rx          | Port1 Rx
--------------------------|-------------------|-------------------|-------------------
Interface                 | -                 | 25G 1/1           | 25G 1/2
SF                        | -                 | No                | No
Blocked                   | -                 | No                | No
FOP-PM                    | -                 | No                | No
Last R-APS PDU (secs ago) | 54758             | 2038              | 3
Version                   | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)
R-APS PDU                 | -                 | NR                | NR, RB
R-APS BPR                 | -                 | port0             | port1
Node ID                   | 00-16-d6-00-00-40 | b4-e0-25-00-01-00 | 00-16-d6-00-01-00
Source MAC                | Varies            | b4-e0-25-00-01-32 | 00-16-d6-00-01-31
--------------------------------------------------------------------------------------

На ASW3:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
ASW3# show erps details

--------------------------------------------------------------------------------------
Instance:                 1
Operational state:        Active
Operational warning:      None
Node state:               Idle
Ring type:                Major
Ring ID:                  1
Level:                    7
Control VLAN:             300
Protected VLANs:          1-299,301-399
RPL role:                 Owner on port1
Connected ring instance:  N/A
Virtual channel:          N/A
Revertive:                Yes
Command:                  None
FOP-TO:                   No
                          | Tx                | Port0 Rx          | Port1 Rx
--------------------------|-------------------|-------------------|-------------------
Interface                 | -                 | 25G 1/1           | 25G 1/2
SF                        | -                 | No                | No
Blocked                   | -                 | No                | Yes
FOP-PM                    | -                 | No                | No
Last R-APS PDU (secs ago) | 2056              | 2056              | 2056
Version                   | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)
R-APS PDU                 | NR, RB            | NR                | NR
R-APS BPR                 | port1             | port0             | port0
Node ID                   | 00-16-d6-00-01-00 | b4-e0-25-00-01-00 | b4-e0-25-00-01-00
Source MAC                | Varies            | b4-e0-25-00-01-32 | b4-e0-25-00-01-31
--------------------------------------------------------------------------------------

На ASW4: 

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
ASW4# show erps details

--------------------------------------------------------------------------------------
Instance:                 1
Operational state:        Active
Operational warning:      None
Node state:               Idle
Ring type:                Major
Ring ID:                  1
Level:                    7
Control VLAN:             300
Protected VLANs:          1-299,301-399
RPL role:                 Neighbor on port0
Connected ring instance:  N/A
Virtual channel:          N/A
Revertive:                Yes
Command:                  None
FOP-TO:                   No
                          | Tx                | Port0 Rx          | Port1 Rx
--------------------------|-------------------|-------------------|-------------------
Interface                 | -                 | 25G 1/1           | 25G 1/2
SF                        | -                 | No                | No
Blocked                   | -                 | Yes               | No
FOP-PM                    | -                 | No                | No
Last R-APS PDU (secs ago) | 54687             | 2                 | 2
Version                   | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)
R-APS PDU                 | -                 | NR, RB            | NR, RB
R-APS BPR                 | -                 | port1             | port1
Node ID                   | 00-16-d6-00-01-c0 | 00-16-d6-00-01-00 | 00-16-d6-00-01-00
Source MAC                | Varies            | 00-16-d6-00-01-32 | 00-16-d6-00-01-31
--------------------------------------------------------------------------------------

На ASW5:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
ASW5#         sh erps details

--------------------------------------------------------------------------------------
Instance:                 1
Operational state:        Active
Operational warning:      None
Node state:               Idle
Ring type:                Major
Ring ID:                  1
Level:                    7
Control VLAN:             300
Protected VLANs:          1-299,301-399
RPL role:                 None
Connected ring instance:  N/A
Virtual channel:          N/A
Revertive:                Yes
Command:                  None
FOP-TO:                   No
                          | Tx                | Port0 Rx          | Port1 Rx
--------------------------|-------------------|-------------------|-------------------
Interface                 | -                 | 25G 1/1           | 25G 1/2
SF                        | -                 | No                | No
Blocked                   | -                 | No                | No
FOP-PM                    | -                 | No                | No
Last R-APS PDU (secs ago) | 2395              | 2096              | 1
Version                   | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)      | 1 (G.8032v2)
R-APS PDU                 | -                 | NR, RB            | NR, RB
R-APS BPR                 | -                 | port1             | port1
Node ID                   | 00-16-d6-00-04-80 | 00-16-d6-00-01-00 | 00-16-d6-00-01-00
Source MAC                | Varies            | 00-16-d6-00-01-32 | 00-16-d6-00-01-31
--------------------------------------------------------------------------------------

Рекомендации выполнения команд/настроек

  • На ERPS-портах всегда нужно отключать STP;
  • Используйте одинаковый VLAN-набор на всех узлах кольца;
  • RPL настраивается только на Owner и Neighbor.