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RERP手艺白皮书

stake官网网络的以太网交流机提供对RERP的支持，，，，，，，，可以应用于宽带接入网，，，，，，，，在二层网络中提供关于电信级营业的高可靠性和QOS的包管。。。。。。。

宣布时间：2009-10-23
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我想谈论

1 前言

随着万兆以太网手艺的飞速生长以及应用的一直提升，，，，，，，，接纳性价比极高的以太网手艺来构建大型的企业网、城域网已经成为一个不可阻挡的趋势。。。。。。。在这类规模大、营业多的网络情形内里，，，，，，，，古板的多级级联式的树型以太网，，，，，，，，在故障恢复时间、保�；；；；；；；せ埔约岸宰椴ビτ玫闹С址矫婊贡４嬉欢ㄈ狈Γ�，，，，，，，难以支持宽带数据网络用户一直生长的需求。。。。。。。

以太环网作为一种大型的环形以太网安排手艺，，，，，，，，将高端的万兆链路手艺和高性能、高可靠性的环网自愈协议相团结，，，，，，，，解决了古板数据网保�；；；；；；；つ芰θ酢⒐收匣指词奔涑さ任侍猓�，，，，，，，是高端网络安排的一种主要的手艺选择息争决计划。。。。。。。

在二层网络中，，，，，，，，关于网络可靠性一样平常接纳STP协议，，，，，，，，STP协议是由IEEE开发的一种标准的环网保�；；；；；；；ば椋�，，，，，，，并获得普遍应用，，，，，，，，但现实应用中受到网络巨细的限制，，，，，，，，收敛时间受网络拓扑影响。。。。。。。STP一样平常收敛时间为秒级，，，，，，，，网络直径较大时收敛时间更长，，，，，，，，接纳RSTP/MSTP虽然可以镌汰收敛时间，，，，，，，，可是关于3G/NGN语音等高服务质量要求的营业仍然不可知足要求。。。。。。。

环保�；；；；；；；な忠帐钦攵蕴厥獾囊蕴沸瓮仄私峁辜案叨肆绰肥忠斩杓频模�，，，，，，，可以为用户提供50毫秒级的运营营业保�；；；；；；；ず涂焖倩指茨芰Α�。。。。。。以太环网保�；；；；；；；な忠赵赗FC3619(EAPs)中有一个起源的形貌，，，，，，，，但仅仅是作为一个参考草案，，，，，，，，现在业界仅有少数厂商提供了相关的产品实现。。。。。。。stake官网网络基于对万兆以太网手艺的深刻明确，，，，，，，，在RFC3619的基础上，，，，，，，，自主开发了RERP协议，，，，，，，，并已在stake官网网络的RG-S8600、RG-S9600等高端系列交流机上实现。。。。。。。

RERP是一个专门应用于以太网环的链路层协议，，，，，，，，它在以太网环稚褴够避免数据环路引起的广播风暴；；；；；；；；当以太网环上一条链路断开时，，，，，，，，能迅速启用备份链路以恢复环网上各个节点之间的通讯通路。。。。。。。和STP协议相比，，，，，，，，RERP协议具有拓扑收敛速率快（低于50ms）和收敛时间与环网上节点数无关的特点。。。。。。。

2 RERP基本看法

2.1 基本看法

RERP域（RERP Region）

在RERP内里，，，，，，，，一个域就是一组设置了相同域值且相互连通的交流机群体。。。。。。。差别域之间通过一个全局的整数值来唯一标识，，，，，，，，称为域标识值。。。。。。。

一个完整的RERP域包括如下组成要素： RERP环，，，，，，，，RERP控制VLAN，，，，，，，，主控装备，，，，，，，，传输装备，，，，，，，，备份主控装备和主从边沿装备。。。。。。。

RERP环（RERP Ring）

网络装备间以环形拓扑通过Trunk口毗连，，，，，，，，在这种拓扑里，，，，，，，，每台装备都有两个端口接入到环。。。。。。。一个RERP域，，，，，，，，可由一个或多个这样的环组成。。。。。。。在一域多环的情形下，，，，，，，，我们界说其中一个为主环，，，，，，，，其它的为子环。。。。。。。RERP环的角色可由用户通过设置决议。。。。。。。

RERP环同样由一个全局的整数值来惟一标识，，，，，，，，称为环标识。。。。。。。每个RERP环都是其所在的RERP域的一个局部单位。。。。。。。RERP协议在RERP环中运作。。。。。。。

如上图所示，，，，，，，，RERP域Domain1中包括了两个环，，，，，，，，一个为主环Ring1，，，，，，，，一个为子环Ring2。。。。。。。

RERP控制VLAN（Control VLAN）

RERP的控制VLAN是相关于数据VLAN来说的。。。。。。。数据VLAN用来传输数据报文；；；；；；；；在RERP中，，，，，，，，控制VLAN只用来传送RERP协议报文。。。。。。。每个RERP域中可包括两种控制VLAN。。。。。。。

一种叫做主控制VLAN，，，，，，，，是设置在主环中的，，，，，，，，有且只能有一个。。。。。。。

一种叫子控制VLAN，，，，，，，，设置在子环中，，，，，，，，个数由子环的个数决议。。。。。。。

虽然，，，，，，，，在单环的拓扑中，，，，，，，，只要一个控制VLAN即可。。。。。。。主环的RERP协议报文在主控制VLAN中撒播，，，，，，，，子环的RERP协议报文在子控制VLAN中撒播。。。。。。。

每台装备接入以太网环的所有RERP端口都必需属于控制VLAN，，，，，，，，并且也只有接入到环中的端谈锋气属于RERP控制VLAN。。。。。。。RERP接口的类型必需是Trunk口，，，，，，，，其Native VLAN需为响应环的控制VLAN。。。。。。。

还需特殊要注重的是，，，，，，，，在相交环中，，，，，，，，主环的RERP端口既属于主控制VLAN又属于子控制VLAN。。。。。。。而子环的RERP端口只属于子控制VLAN。。。。。。。如图所示，，，，，，，，主环的控制VLAN为VLAN2，，，，，，，，子环的控制VLAN为VLAN3，，，，，，，，端口旁的数字2、3就体现了端口所属的VLAN。。。。。。。主环的RERP端口同属于VLAN2和VLAN3。。。。。。。这样，，，，，，，，主环就能为子环提供两条备份链路。。。。。。。一条是主环与子环相交的公共链路；；；；；；；；一条是主环上的非公共链路。。。。。。。在双环康健的情形下，，，，，，，，子环的报文是通过公共链路传输的。。。。。。。主环可以看做是子环的一个逻辑节点，，，，，，，，子环的报文可以通过主环透传；；；；；；；；而主环的报文只能在主环中撒播。。。。。。。

数据VLAN可以包括RERP端口，，，，，，，，也可以包括非RERP端口。。。。。。。

别的，，，，，，，，差别于数据VLAN的是，，，，，，，，控制VLAN的SVI接口上不允许设置IP地址。。。。。。。

主控装备（Master）

主控装备是RERP环的主要装备，，，，，，，，不但要认真RERP环的拓扑结实性的探测，，，，，，，，还要认真在拓扑转变后提倡环的拓扑信息更新。。。。。。。每个RERP环有且只有一个主控装备。。。。。。。如图：主环和子环各有一个且只有一个主控装备。。。。。。。

主控装备是环网康健检测机制的提倡者。。。。。。。主控装备的主端口周期性地发送Hello康健检测报文，，，，，，，，依次经由环上的各个传输装备，，，，，，，，若是主控装备的从端口能收到该康健探测报文，，，，，，，，则以为环网链路完整；；；；；；；；此时，，，，，，，，主控装备会将自己的从端口壅闭，，，，，，，，阻止数据报文在环形拓扑上撒播引起广播环路；；；；；；；；而若是在划准时间内，，，，，，，，收不到该检测报文，，，，，，，，则说明环网链路泛起故障。。。。。。。主控装备将开放其从端口，，，，，，，，以包管环网上各节点通讯不被中止。。。。。。。

传输装备（Transit）

传输装备也称为受控装备。。。。。。。RERP环上除主控装备外的其它所有装备都可以以为是传输装备（备份主控装备、主从边沿装备都可以看做是特殊的传输装备）。。。。。。。传输装备窥视主控装备的探测报文，，，，，，，，并在本机链路爆发转变时通告主控装备，，，，，，，，由主控装备来决议如那里置。。。。。。。

当传输装备检测到接入环的端口（主端口或从端口）爆发链路故障Down掉时，，，，，，，，传输装备就会通过接入环的康健端口发送Link-up报文通知主控装备。。。。。。。当链路恢复，，，，，，，，此时，，，，，，，，传输装备接入环的两个端口都可以处于Up状态，，，，，，，，但恢复端口并不直接从Down状态直接迁回Up状态，，，，，，，，而是先壅闭其刚刚Up的端口。。。。。。。由于当传输节点的端口恢复的瞬间，，，，，，，，主控装备并不可马上知晓其链路的恢复，，，，，，，，其从端口还处于转发状态。。。。。。。若是此时连忙将传输节点的恢复端口迁徙到Up状态，，，，，，，，势必造成报文在环网上形成广播环路。。。。。。。因此，，，，，，，，先将传输节点的恢复端口暂时置为Block状态。。。。。。。直到其收到主控装备发送的Flush报文或在Fail Timer超时后，，，，，，，，端谈锋气从Block状态转换成Forwarding状态。。。。。。。

备份主控装备（Backup）

备份主控装备是RERP环中特殊的传输装备。。。。。。。和其它传输装备的区别在于，，，，，，，，若是备份主控装备在一准时间（RERP的失效时间即Fail Timer，，，，，，，，一样平常即是三倍的Hello Timer）内没有检测到主控装备发出的Hello报文，，，，，，，，则以为主控装备失效，，，，，，，，并自身升级为主控装备。。。。。。。同时通过Hello报文见告环内的其它传输装备更新主控装备的信息。。。。。。。备份主控装备切换为主控装备后，，，，，，，，若是又收到了原有主控装备发出的报文，，，，，，，，则将控制权交给原有的主控装备，，，，，，，，自身降级为备份主控装备。。。。。。。

用户可以恣意指定某台传输装备为备份主控装备。。。。。。。每个环最多可设置一个备份主控装备。。。。。。。主边沿装备和从边沿装备（Primary-edge &Secondary-edge）

相交环中，，，，，，，，两环相交必有两个交点。。。。。。。因此，，，，，，，，子环与主环相交，，，，，，，，也保存两个交点。。。。。。。我们界说其中一个为子环主边沿装备，，，，，，，，另一个即为子环从边沿装备。。。。。。。对主从边沿装备的设置没有特殊的要求，，，，，，，，只要能在设置上区别开这两个角色就好。。。。。。。

如图所示：其中S3是子环的主边沿装备，，，，，，，，S4是从边沿装备装备。。。。。。。您也可以设置S4为子环主边沿装备，，，，，，，，S3为子环为从边沿装备。。。。。。。

主从边沿装备也是特殊的传输节点。。。。。。。其端口状态迁徙基本与传输装备相同。。。。。。。在主环上，，，，，，，，它做为通俗的传输节点；；；；；；；；但关于子环来说，，，，，，，，主从边沿装备较传输节点特殊，，，，，，，，它肩负着替子环检查主环完整性的使命。。。。。。。主边沿装备和从边沿装备是主环上子环完整性检测机制的两个主体。。。。。。。主边沿装备是机制的提倡者，，，，，，，，由从边沿装备判断主环的完整性并通告给子环的主控装备，，，，，，，，举行响应操作。。。。。。。这一机制将在下文中详细先容。。。。。。。

主端口和从端口（Primary-port&Secondary-port）

环上每台装备必需设置一对端口接入指定环，，，，，，，，其中一个为主端口，，，，，，，，一个为从端口。。。。。。。端口的角色也由用户的设置决议。。。。。。。主控装备的主从端口在功效上是有区别的，，，，，，，，而传输装备和备份主控装备的主从端口是没有任何区别的。。。。。。。

主控装备的主端口周期性地发送环网康健检测Hello报文，，，，，，，，若是能从其从端口上收到该报文，，，，，，，，则说明主控装备所在环路是完整的，，，，，，，，因此需要壅闭其从端口，，，，，，，，避免数据环路引起广播风暴；；；；；；；；而若是在划准时间内，，，，，，，，收不到该检测报文，，，，，，，，则说明其所在环网链路泛起故障。。。。。。。主控装备将铺开其从端口，，，，，，，，以包管环网上节点的相互通讯。。。。。。。

缺省情形下，，，，，，，，当启用RERP，，，，，，，，主控装备的主从端口均Up时，，，，，，，，默认将从端口置于Block状态，，，，，，，，阻止环路。。。。。。。而非主控装备的主从端口Up时，，，，，，，，均默认处于Forwarding状态。。。。。。。

共享端口和子端口(Shared-port&Sub-port)

主从边沿装备接入到子环的两个端口中，，，，，，，，一个为共享端口，，，，，，，，一个为子端口。。。。。。。其中共享端口是主从边沿装备主环和子环公共链路上的端口。。。。。。。而子端口是主从边沿装备只接入子环的端口。。。。。。。如图所示：红色圆点标注的是共享端口；；；；；；；；蓝色圆点标注的是子端口。。。。。。。

在看法上，，，，，，，，我们把共享端口看做是主环上的端口，，，，，，，，属于主环的一部分。。。。。。。响应的，，，，，，，，公共链路也看做是主环上的链路，，，，，，，，不把它以为是子环的一部分。。。。。。。因此，，，，，，，，公共链路状态转变的Link_up和Link_down报文只在主环内通告，，，，，，，，让主环的主控装备知晓。。。。。。。

2.2 RERP协议报文

2.2.1 RERP协议报文类型

报文类型	报文简述
Hello	环网康健检测报文。。。。。。。由主控装备的主端口发出，，，，，，，，主控装备的从端口吸收。。。。。。。用来检测环路的完整性。。。。。。。
Link_up	链路恢复报文。。。。。。。由与所恢复链路直连的传输装备（包括备份主控装备）、边沿装备或从边沿装备提倡，，，，，，，，通知主控装备环路上有链路恢复。。。。。。。
Link_down	链路中止报文。。。。。。。由与故障链路直连的传输装备（包括备份主控装备）、边沿装备或从边沿装备提倡，，，，，，，，通知主控装备环路上有链路中止，，，，，，，，环网被破损。。。。。。。
Flush	刷新报文。。。。。。。由主控装备提倡，，，，，，，，通知非主控装备更新各自MAC地址表。。。。。。。
Edge_hello	边沿健全检测报文。。。。。。。相交环中，，，，，，，，由主边沿装备提倡，，，，，，，，从边沿装备吸收。。。。。。。用来资助子环检测主环环路的完整性。。。。。。。
Major_fail	主环故障通知报文。。。。。。。相交环中，，，，，，，，由从边沿装备提倡，，，，，，，，子环的主控装备吸收。。。。。。。当主环失效时，，，，，，，，用于通告子环，，，，，，，，主环的公共链路和至少一条的非公共链路故障。。。。。。。
Major_resume	主环故障恢复通知报文。。。。。。。相交环中，，，，，，，，由从边沿装备提倡，，，，，，，，子环的主控装备吸收。。。。。。。用于通告子环，，，，，，，，主环的公共链路或非公共链路中至少有一者已经恢复，，，，，，，，即子环在主环上的通道已经恢复。。。。。。。
Sub_complete	端口状态改变通知报文。。。。。。。相交环中，，，，，，，，由子环主控装备收到Major_resum报文的谁人端口发出，，，，，，，，从边沿装备吸收。。。。。。。用来通告从边沿装备铺开壅闭的子端口。。。。。。。

2.2.2 RERP协议报文名堂

DES MAC（6B）
SRC MAC（6B）
802.1Q（4B）				Length/Type(2B)
Protocol(2B)		Version	Msg-Type	Length(2B)
Regin ID	Ring ID	Ctrl VLAN ID（2B）		Bridge ID(2B)
Bridge ID(4B)				Role(2B)
Hello Timer(2B)		Fail Timer(2B)		shared_port_state（2B）
shared_port_state（2B）

协议报文各字段寄义如下：

DES MAC: 值为私有组播地址01d0.f800.0003。。。。。。。

SRC MAC：本机桥地址。。。。。。。

Length/Type: 以太网协议类型：0x0788，，，，，，，，体现我司的私有以太网协议族。。。。。。。

Protocol：值为3。。。。。。。

Version：现在该值为1。。。。。。。

Type：值0体现Master-hello报文，，，，，，，，1体现Link_up报文，，，，，，，，2体现Link_down报文，，，，，，，，3体现flush报文,4体现Edge_hello，，，，，，，，5体现Major_fail报文。。。。。。。

Length： RERP协议报文长度。。。。。。。

Region ID：域标记。。。。。。。

Ring ID: 环标记。。。。。。。

Ctrl Vlan ID：该域内控制vlan的id

Bridge ID：发送该报文的桥ID。。。。。。。

Role： 0体现Master，，，，，，，，1体现Backup，，，，，，，，2体现Transit，，，，，，，，3体现primary-edge,4体现secondary-edge。。。。。。。

Hello Timer： Master的Hello距离时间。。。。。。。默认是1S。。。。。。。

Fail Timer： Hello失败的时间。。。。。。。Fail Timer=Hello Timer×Max Timeout，，，，，，，，这个值对backup也有用。。。。。。。

shared_port_state：公共链路状态标记。。。。。。。

3 RERP事情原理

这里我们举一个例子来说明RERP的事情原理，，，，，，，，如上图所示，，，，，，，，五台装备都是焦点以太网装备，，，，，，，，它们组成一个环形的焦点环网(Ring)。。。。。。。在这样的一个拓扑里，，，，，，，，每台装备仅有两个端口接入这个环。。。。。。。这样的一个环我们将其称为一个 Region，，，，，，，，并用一个整数值来唯一标识(即域标识值)。。。。。。。

每个Region只允许指定一台Master，，，，，，，，一台Backup，，，，，，，，其余装备均为Transit。。。。。。。Region中的每台装备都必需设置域标识值和control vlan，，，，，，，，并指定响应的Primary Port和Secondary Port。。。。。。。

下面分以下几种状态划分举行先容：

Master的Region康健检测

环路的阻断

链路中止

链路恢复

装备异常检测

Master失效检测

3.1 Master（主控装备）的Region康健检测

如图所示，，，，，，，，Master按期从Primary Port向Region发送RERP Hello报文来检测链路康健状态，，，，，，，，若是Region中的所有链路都是康健的，，，，，，，，则该报文会在Master的Secondary Port吸收到。。。。。。。

3.2 环路的阻碍

在正常情形下，，，，，，，，Master通过将Secondary Port壅闭，，，，，，，，使得所有数据vlan的数据在该端口上不会被转发，，，，，，，，从而可以剪除整个环网中的二层环路。。。。。。。

3.3 链路中止

当环网中某条链路泛起故障，，，，，，，，好比说Transit1装备和Transit2装备间的线路中止掉，，，，，，，，此时Transit1和Transit2都会识别到线路中止的情形(线路DOWN)。。。。。。。Transit1会通过另一个康健端口的Control Vlan向Master的Secondary发送一个链路LINK DOWN信息。。。。。。。Transit2也通过另一个康健端口的Control Vlan向Master的Primary Port发送一个链路LINK DOWN信息。。。。。。。

Master在收到LINK DOWN信息后将扫除本机生涯的的数据VLAN 相关的二层转发信息和三层的IP转发信息，，，，，，，，以便重新学习新的地址信息。。。。。。。同时，，，，，，，，Master还将向环路发送FLUSH NOW报文，，，，，，，，通知所有的Transit装备扫除所有数据VLAN相关的二层转发信息和三层的IP转揭晓，，，，，，，，同时将Secondary的壅闭状态恢复为转发状态，，，，，，，，实现链路的切换。。。。。。。

3.4 链路恢复

当环网的中止链路恢复时，，，，，，，，好比说Transit1和Transit2间的中止线路又恢复毗连(线路UP)。。。。。。。此时Transit1和Transit2都会将毗连在这条刚恢复的链路两头的端口设置成暂时壅闭状态，，，，，，，，不允许转发任何数据vlan的报文，，，，，，，，此后它们都通过之前康健的端口向Master发送链路LINK UP通告。。。。。。。

Master收到LINK UP通告后将Secondary Port重新设置成壅闭状态，，，，，，，，此后Master会通过Primary Port和Secondary Port向Region发送FLUSH NOW报文通告Region中的各个Transit扫除所有数据VLAN中的二层地址表信息和三层的IP转揭晓。。。。。。。Transit1和Transit2两台装备在收到Master的FLUSH NOW报文后，，，，，，，，除了扫除所有数据VLAN内的二层地址表信息和三层的IP转揭晓外，，，，，，，，同时将处于暂时壅闭的端口恢复成转发状态。。。。。。。

3.5 装备异常检测

Master通过Primary Port按期向所属Region发送HELLO报文。。。。。。。若是Master的Secondary Port没有收到Primary Port发出的HELLO报文，，，，，，，，则以为环路上的某些链路泛起了通讯故障。。。。。。。此时Master将做以下事情：

1. 扫除自身的数据VLAN相关的二层地址表信息和三层的IP转揭晓。。。。。。。

2. 向所属Region发送FLUSH NOW报文，，，，，，，，通知域上所有的受控装备扫除所有数据VLAN相关的二层转揭晓信息和三层转发信息。。。。。。。

3. 将Secondary Port的壅闭状态改为转发状态。。。。。。。

而当Master的Secondary Port再次收到Primary Port发出的HELLO报文后，，，，，，，，马上将隶属口的状态置为壅闭，，，，，，，，并向Region发送FLUSH NOW报文通告各个Transit扫除所有数据VLAN中的二层地址表信息和三层的IP转揭晓。。。。。。。

3.6 Master（主控装备）失效检测

用户可以指定某台Transit装备为Backup。。。。。。。若是Backup在一准时间内没有检测到Master发出的HELLO报文后，，，，，，，，将以为Master失效，，，，，，，，同时自动将自己升级为Master，，，，，，，，并通过Hello报文见告Region内的其它Transit装备更新Master信息。。。。。。。

Backup切换为Master后，，，，，，，，会马上将从端口壅闭，，，，，，，，避免可能的环路泛起。。。。。。。由于Master失效有多种缘故原由，，，，，，，，包括：Master两个端口的链路断裂、Master二层交流异常、Master二层交流正常但软件异常无法发出Hello报文。。。。。。。在前两种情形下，，，，，，，，由于Backup无法在secondary port上吸收到Backup自己发出的Hello报文，，，，，，，，因此一段时间之后，，，，，，，，Backup将把secondary port设置成转发状态。。。。。。。关于Master异常发不出报文的情形，，，，，，，，由于Master的二层交流照旧正常的，，，，，，，，Backup会在secondary port上吸收到Hello报文，，，，，，，，因此Backup的secondary port会一直处于壅闭状态。。。。。。。

若是Backup再次收到原来Master发出的Hello报文，，，，，，，，则会将控制权重新交还给原有的Master，，，，，，，，并将secondary port设置成转发状态，，，，，，，，然后自身重新降级为Backup。。。。。。。

3.7 相交环RERP事情原理

3.7.1 双环相交康健状态

双环的情形与单环概略相同。。。。。。。在双环均处于康健的状态下，，，，，，，，为了阻止环网数据环路，，，，，，，，主控装备必需壅闭其子端口。。。。。。。�；；；；；；；分骺刈氨傅闹鞫丝诨嶂芷谛缘兀暇嗬�1S）发送环网康健探测Hello报文。。。。。。。

从上图可以看出，，，，，，，，子环的Hello探测报文，，，，，，，，抵达主边沿装备时，，，，，，，，除了朝公共链路偏向撒播外，，，，，，，，还会沿着主环非公共链路传输（主环的RERP端口既属于主控制VLAN，，，，，，，，又属于子控制VLAN），，，，，，，，直至主环主控装备。。。。。。。而因主环主控装备的从端口是Block的，，，，，，，，因此子环Hello报文在主环非公共链路上传输中止。。。。。。。

由此可以看出，，，，，，，，在双环康健的情形下。。。。。。。主环主控装备的从端口是Block的，，，，，，，，Block端口不转发协议报文，，，，，，，，子环的协议报文无法通过，，，，，，，，因此正常情形下，，，，，，，，子环的协议控制报文是通过公共链路传输的。。。。。。。

3.7.2 双环相交故障及恢复状态

双环相交主环非公共链路故障及恢复

从上文形貌，，，，，，，，我们知道，，，，，，，，双环康健的情形下，，，，，，，，子环的报文是通过公共链路传输的。。。。。。。因此主环非公共链路爆发故障，，，，，，，，关于子环来说是没任何影响的。。。。。。。

而关于主环自身来说，，，，，，，，环网断裂，，，，，，，，其故障的检测和恢回复理同单环是一致的。。。。。。。请参照单环RERP事情原理章节部分形貌。。。。。。。

双环相交子环非公共链路故障及恢复

双环相交，，，，，，，，主环可以看作是子环上的一个逻辑节点。。。。。。。子环的报文在主环上透传。。。。。。。当主环康健时，，，，，，，，子环泛起故障时，，，，，，，，不会对主环的协议报文和数据报文爆发影响。。。。。。。子环的故障与恢回复理同单环完全一致。。。。。。。

双环相交公共链路故障及恢复

双环康健的情形下，，，，，，，，子环的报文是通过两环公共链路（边沿装备和从边沿装备之间的直连链路）对协议报文和数据报文举行传输的。。。。。。。主环为子环提供两条备份链路，，，，，，，，当公共链路故障时，，，，，，，，子环可以通过主环提供的另一条链路举行传输。。。。。。。以下，，，，，，，，对这个历程的细节举行形貌。。。。。。。

当公共链路故障，，，，，，，，主从边沿节点连忙向主环主控装备发送Link_down报文，，，，，，，，主控装备收到此Link_down报文后，，，，，，，，将铺开原壅闭的从端口，，，，，，，，并更新自己的二层MAC地址表信息，，，，，，，，同时划分通过主从端口向主控制VLAN发送Flush报文，，，，，，，，通知主环的各个传输装备（包括备份主控装备和主从边沿装备）刷新地址表信息。。。。。。。

在这个历程中，，，，，，，，子环的Fail Timer尚未超时。。。。。。。由于协议划定Fail Timer即是三倍的HelloTimer时间，，，，，，，，这个时间远大于主环装备状态迁徙时间。。。。。。。

此时，，，，，，，，主环主控装备的副端口早已迁徙到转发状态。。。。。。。子环主控装备发出的Hello康健探测报文经由主环的非公共链路抵达了自己的从端口上。。。。。。。子环基础察觉不到也基础不必知道公共链路故障的保存。。。。。。。

双环相交公共链路故障恢复

当公共链路恢复时，，，，，，，，主从边沿装备通过与主环相对的端口向主环主控装备发送Link_up报文，，，，，，，，虽然链路已经Up，，，，，，，，但共享端口不可连忙迁徙到Forwarding状态，，，，，，，，而是先迁徙到壅闭状态，，，，，，，，阻止主环上泛起数据环路。。。。。。。如下图所示。。。。。。。

当主环主控装备吸收到Link_up报文后，，，，，，，，连忙壅闭从端口，，，，，，，，并更新自己的地址表信息。。。。。。。同时向主环控制VLAN发送Flush报文，，，，，，，，通知主从边沿装备铺开壅闭的端口，，，，，，，，并通告主环所有传输装备刷新VLAN相关的二层MAC地址表信息。。。。。。。

在主环主控装备状态切换瞬间，，，，，，，，有可能导致子环主控装备发出的Hello康健探测报文丧失。。。。。。。但由于主环状态切换的时间小于子环Fail Timer的超时时间，，，，，，，，在准时器超时之前，，，，，，，，子环主控装备很快就能收到通过公共链路传输的后续的Hello探测报文。。。。。。。因此，，，，，，，，在公共链路故障恢复时代，，，，，，，，子环主控装备的状态不会改变。。。。。。。

双环相交公共链路且主环非公共链路故障及恢复

双环相交，，，，，，，，当公共链路故障，，，，，，，，且主环上至少一非公共链路故障时，，，，，，，，主环和子环均失效。。。。。。。主环的主控装备，，，，，，，，可以凭证与故障链路直连传输装备提倡的环路状态转变机制来得知环路的状态。。。。。。。但关于子环来说，，，，，，，，主环非公共链路转变状态通知报文并不会发送到子控制VLAN，，，，，，，，为了让子环主控装备能第一时间知晓子环在主环上通道的链路状态，，，，，，，，我们引入了边沿康健检测机制。。。。。。。详细细节请拜见上文的边沿康健检测机制章节。。。。。。。

4 stake官网网络RERP手艺特点

4.1 多域相切环手艺

为了更无邪地顺应重大拓扑情形下的应用，，，，，，，，知足用户特定网络妄想的需求，，，，，，，，RERP提供了单机支持多环相切的功效,也就是允许多个Region共享一台装备。。。。。。。

当多个Region由于营业需求需要举行通讯时，，，，，，，，若是使用一样平常的环保�；；；；；；；な忠眨�，，，，，，，为了维持现有的环保�；；；；；；；ね仄耍�，，，，，，，通常需要在多个环之间增添路由装备举行互联，，，，，，，，增添了用户的网络建设本钱。。。。。。。

使用stake官网网络RERP提供的多环相切功效，，，，，，，，用户只需举行一些简朴的设置，，，，，，，，即可知足应用需求，，，，，，，，无需增添新的路由装备。。。。。。。

如上图所示，，，，，，，，Region1和Region2由于营业需求需要举行相互通讯。。。。。。。通过设置，，，，，，，，我们指定两个Region共享一台装备，，，，，，，，这样在该装备上将有两组主从端口分属于两个Region。。。。。。。这两组主从端口间的RERP信息是隔离的，，，，，，，，但数据报文却允许通讯，，，，，，，，从而包管了数据vlan连通，，，，，，，，但各自的环路控制隔离。。。。。。。这样该装备既能认真两个Region间的数据转发，，，，，，，，又能在所属的两个Region里肩负各自的环路保�；；；；；；；そ巧�。。。。。。

4.2 清静性

接入RERP环的每个端口一样平常设置成trunk(以提供对数据vlan二层通道的支持)。。。。。。。为了保�；；；；；；；ERP环不受来自其它vlan的恶意攻击，，，，，，，，同时也为了简化用户在端口上的vlan设置，，，，，，，，每个RERP域的control vlan要求是本机上未建设过的vlan。。。。。。。

若是使用一样平常的vlan手艺，，，，，，，，则用户必需对那些不在环上的trunk设置大宗的vlan剪枝。。。。。。。而RERP手艺包管了该control vlan可在RERP环端口上传输RERP报文，，，，，，，，但在其它端口上，，，，，，，，该control vlan的报文会被过滤。。。。。。。这样在包管RERP环清静性的同时，，，，，，，，无需增添用户的设置肩负。。。。。。。

4.3 营业稳固性

一样平常的环保�；；；；；；；な忠漳诶铮�，，，，，，，Backup若是在一段时间内无法收到Master的Hello新闻，，，，，，，，就需要自动升级成Master，，，，，，，，而这种升级会引起环网短时间的震荡。。。。。。。在现实应用中，，，，，，，，这种切换有时是不须要的。。。。。。。典范情形如下：

Master装备目今正处于忙碌的处置惩罚历程，，，，，，，，无法准时向环网发送Hello新闻；；；；；；；；

Backup处于忙碌状态，，，，，，，，无法确保准时吸收Master的Hello新闻。。。。。。。

基于这种现实需求，，，，，，，，RERP手艺能够团结stake官网网络提供的拓扑防震荡功效，，，，，，，，在发明网络忙碌时有用地阻止这类不须要的震荡，，，，，，，，使得环网更稳固。。。。。。。

另外，，，，，，，，stake官网网络的RERP手艺具有较高的链路收敛速率，，，，，，，，可以实现50ms的链路切换，，，，，，，，同时包管二层营业倒换时间至多不凌驾200ms，，，，，，，，三层营业至多不凌驾500ms，，，，，，，，为用户提供稳固的营业包管。。。。。。。

5 RERP典范应用

5.1 单环组网

当网络拓扑中只有一个环的情形下，，，，，，，，只需界说一个RERP域和一个RERP环。。。。。。。每台装备都有两个端口接入到环，，，，，，，，网络装备间以环形拓扑通过Trunk口毗连。。。。。。。当网络拓扑爆发改变时，，，，，，，，单环的收敛时间很短。。。。。。。

5.2 切环组网

stake官网网络RERP支持多环相切组网，，，，，，，，即网络拓扑中有多个环，，，，，，，，各个环属于差别的域且相互之间只有一个公共点。。。。。。。如下图所示，，，，，，，，Region1和Region2由于营业需求需要举行相互通讯。。。。。。。通过设置，，，，，，，，我们指定两个Region共享一台装备，，，，，，，，这样在该装备上将有两组主从端口分属于两个Region。。。。。。。这两组主从端口间的RERP信息是隔离的，，，，，，，，但数据报文却允许通讯，，，，，，，，从而包管了数据VLAN连通，，，，，，，，但各自的环路控制隔离。。。。。。。这样该装备既能认真两个Region间的数据转发，，，，，，，，又能在所属的两个Region里肩负各自的环路保�；；；；；；；そ巧�。。。。。。当网络规模较大，，，，，，，，同级网络需要划分担理时，，，，，，，，可以接纳这种组网方法。。。。。。。

5.3 相交环组网

网络中有两个或两个以上的环，，，，，，，，两环相交有两个交点。。。。。。。交点即为两环公共节点。。。。。。。公共节点之间直连的链路为两环的公共链路。。。。。。。此时只要设置一个域，，，，，，，，选择其中一个为主环，，，，，，，，其它的为子环。。。。。。。在相交环中，，，，，，，，主环可以为子环提供两条备份链路，，，，，，，，使得组网的无邪性和稳固性增强。。。。。。。如下图所示。。。。。。。

5.4 RERP与STP混淆组网应用

RERP协议端口同STP协议端口在设置和使用上是互斥的，，，，，，，，为了阻止STP和RERP在盘算端口状态上爆发冲突。。。。。。。在RERP环与STP环相毗邻时，，，，，，，，不允许两种协议有公共的端口。。。。。。。因此RERP环和STP环只能保存相切状态的组网拓扑。。。。。。。如下图所示。。。。。。。

6 RERP性能测试

以下是对RERP协议的收敛时间举行了现实测试。。。。。。。

6.1 测试拓扑

如上图所示，，，，，，，，六台装备组成了一个RERP环。。。。。。。节点均之间接纳千兆光纤毗连。。。。。。。设置Node2为主控装备，，，，，，，，其余节点均为传输装备。。。。。。。主控装备、传输装备角色如图所示。。。。。。。

6.2 二层测试办法及效果

本节测试RERP协议对二层数据流的收敛时间。。。。。。。二层数据流由Ixia1/2装备发包爆发，，，，，，，，在Transit1和Transit4之间双向传输。。。。。。。Ixia1和Ixia2之间对发目的MAC地址已知的单播报文。。。。。。。报文长度为64字节（Untag），，，，，，，，发帧速率为1,000,000pps。。。。。。。

为了测试RERP协议的性能，，，，，，，，在实测历程中，，，，，，，，接纳多种要领制造RERP环举行链路的中止与恢复，，，，，，，，同时，，，，，，，，统计发送和吸收数据包的数目，，，，，，，，盘算出丢包数。。。。。。。将丢包数除以端口发送速率即为收敛时间。。。。。。。测试办法及效果如下表所示。。。。。。。

办法	形貌	偏向	收敛时间(ms)	丢包数
1	直连链路故障 Node2、3之间	节点1->节点4	0	0
1	直连链路故障 Node2、3之间	节点4->节点1	0	0
2	直连链路恢复 Node2、3之间	节点1->节点4	0	0
2	直连链路恢复 Node2、3之间	节点4->节点1	0	0
3	直连端口shutdown Node2 P口	节点1->节点4	0	0
3	直连端口shutdown Node2 P口	节点4->节点1	0	0
4	直连端口undo shut Node2 P口	节点1->节点4	0	0
4	直连端口undo shut Node2 P口	节点4->节点1	0	0
5	传输链路故障 Node5、6之间	节点1->节点4	30.1	30,090
5	传输链路故障 Node5、6之间	节点4->节点1	60.5	60,452
6	传输链路恢复 Node5、6之间	节点1->节点4	1.9	1,850
6	传输链路恢复 Node5、6之间	节点4->节点1	1.9	1,856
7	传输链路端口(Node5 S口)down	节点1->节点4	33.8	33,781
7	传输链路端口(Node5 S口)down	节点4->节点1	33.8	33,797
8	传输链路端口(Node5 S口)up	节点1->节点4	1.6	1,630
8	传输链路端口(Node5 S口)up	节点4->节点1	1.6	1,624
9	传输节点故障 Node5断电	节点1->节点4	35.4	35,426
9	传输节点故障 Node5断电	节点4->节点1	35.4	35,445
10	传输节点恢复 Node5上电	节点1->节点4	2.6	2,637
10	传输节点恢复 Node5上电	节点4->节点1	2.6	2,643

从以上测试效果可以看出，，，，，，，，在绝大部分情形下，，，，，，，，RERP二层收敛时间均小于50ms。。。。。。。

6.3 三层测试办法及效果

本节测试RERP协议对三层数据流的收敛时间。。。。。。。三层数据流由Ixia3/4发包爆发，，，，，，，，在Transit1和Transit4之间双向传输。。。。。。。Ixia3和Ixia4之间对发三层数据流。。。。。。。报文长度为68字节（带Tag），，，，，，，，发帧速率为1,000,000pps。。。。。。。

在实测历程中，，，，，，，，同样接纳多种要领制造RERP环举行链路的中止与恢复，，，，，，，，同时，，，，，，，，统计丢包数。。。。。。。将丢包并盘算收敛时间。。。。。。。测试办法及效果如下表所示：

办法	形貌	偏向	收敛时间（ms）	丢包数
1	直连链路故障 Node2、3之间	节点1->节点4	0	0
1	直连链路故障 Node2、3之间	节点4->节点1	0	0
2	直连链路恢复 Node2、3之间	节点1->节点4	0	0
2	直连链路恢复 Node2、3之间	节点4->节点1	0	0
3	直连端口shutdown Node2 P口	节点1->节点4	0	0
3	直连端口shutdown Node2 P口	节点4->节点1	0	0
4	直连端口undo shut Node2 P口	节点1->节点4	0	0
4	直连端口undo shut Node2 P口	节点4->节点1	0	0
5	传输链路故障 Node5、6之间	节点1->节点4	91.2	91,197
5	传输链路故障 Node5、6之间	节点4->节点1	103.7	103,675
6	传输链路恢复 Node5、6之间	节点1->节点4	139.4	139,434
6	传输链路恢复 Node5、6之间	节点4->节点1	139.3	139,279
7	传输链路端口(Node5 S口)down	节点1->节点4	111.6	111,645
7	传输链路端口(Node5 S口)down	节点4->节点1	121.7	121,688
8	传输链路端口(Node5 S口)up	节点1->节点4	127.4	127,367
8	传输链路端口(Node5 S口)up	节点4->节点1	126.9	126,911
9	传输节点故障 Node5断电	节点1->节点4	120.7	120,732
9	传输节点故障 Node5断电	节点4->节点1	130.3	130,280
10	传输节点恢复 Node5上电	节点1->节点4	122.9	122,858
10	传输节点恢复 Node5上电	节点4->节点1	122.0	122,031

从以上测试效果可以看出，，，，，，，，RERP三层收敛时间均小于150ms。。。。。。。

7 竣事语

随着IP网络向多营业承载偏向的生长，，，，，，，，3G/NGN、IPTV等营业关于网络的可靠性、QOS要求越来越高。。。。。。。在三层网络中，，，，，，，，可以通过路由快速收敛来包管，，，，，，，，而关于接入网二层网络，，，，，，，，古板的手艺不可知足快速收敛、链路切换的要求。。。。。。。RERP为二层以太网络提供高可靠性和服务质量包管，，，，，，，，可以避免环路上的广播风暴，，，，，，，，链路故障时可以提供小于50ms的快速收敛，，，，，，，，从而实现链路的快速切换。。。。。。。

stake官网网络的以太网交流机提供对RERP的支持，，，，，，，，可以应用于宽带接入网，，，，，，，，在二层网络中提供关于电信级营业的高可靠性和QOS的包管。。。。。。。

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