Содержание:

Привет, друзья! Сегодня мы нырнем в мир Ethernet, где кольца это важный механизм для надежной и быстрой работы сетей. Не переживайте, если слова "ERPS" и "RPL" кажутся вам загадочными — мы разложим всё по полочкам и даже научимся создавать такие кольца на коммутаторах D-Link. А если вы думаете, что Ethernet и кольца — это про ювелирку, то мы вас убедим в обратном!

Что такое ERPS и зачем он нужен?

Представьте себе городские улицы с кольцевой развязкой: если вдруг где-то случится пробка, то движение может замедлиться или остановиться вовсе. Ethernet кольцо — это тоже своеобразная развязка, где данные бегают по замкнутому контуру из коммутаторов. Но если по кругу пойдут лишние "автомобили" (данные), то они могут зациклиться и устроить затор — петлю коммутации.

Вот тут и приходит на помощь Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) — спасатель в мире сетей! Его задача — защитить кольцо от таких петель, обеспечивая отказоустойчивость, чтобы данные всегда шли правильно и без задержек.

Как устроена топология Ethernet кольца и почему возникает петля?

Кольцо в Ethernet — это когда несколько коммутаторов соединены друг с другом так, что образуют замкнутую цепь. Например, два или больше узлов связаны таким образом, что данные могут путешествовать по кругу. Но в Ethernet нет понятия TTL (Time to Live), как в IP, чтобы ограничить время жизни пакета. Значит, если "петля" образовалась, данные будут ходить туда-сюда бесконечно, создавая настоящую пробку.

Для борьбы с этим в ERPS используется Ring Protection Link (RPL) — специальный канал, который в норме блокируется, чтобы не создавать петлю. Но при сбое в другом месте кольца этот канал разблокируется, и сеть автоматически перестраивается.

Основные понятия ERPS: RPL, RPL owner, R-APS, RAPS VLAN, Protected VLAN

Почти как в сказке, где у каждого персонажа есть своя роль:

Термин Описание
RPL (Ring Protection Link) Резервный линк, который блокируется для предотвращения петель, но разблокируется при отказе
RPL Owner Коммутатор, владеющий RPL, который управляет блокировкой и разблокировкой этого канала
R-APS (Ring-Automatic Protection Switching) Протокол обмена служебными сообщениями для координации работы кольца
RAPS VLAN (R-APS Channel VLAN) Специальная VLAN для передачи управляющих сообщений R-APS
Protected VLAN VLAN, трафик которых защищается в кольце ERPS

Как работает блокировка и разблокировка RPL?

В нормальных условиях RPL блокируется владельцем — так кольцо логически превращается из круга в прямую линию, избегая петель. Но если где-то в кольце появляется "разрыв" (сбой связи), коммутатор, заметивший проблему, отправляет служебное сообщение через активные порты. Владельцу RPL приходит сигнал, и он разблокирует свой порт, чтобы трафик мог обойти проблему и восстановить связь.

Давайте сделаем это на примере коммутаторов DGS-3130, которые отлично подходят для этой задачи. Вот базовый план:

  1. Создаем VLAN для управления и защищенных данных
    Например, VLAN 9 для RAPS, и VLAN 1-8 для защищаемого трафика.

  2. Настраиваем порты на режим trunk и разрешаем VLAN
    Это позволит нескольким VLAN работать на одних и тех же портах.

  3. Создаем физическое кольцо ERPS с именем
    Назовем его, например, Ring1, укажем порты, которые формируют кольцо.

  4. Создаем ERP Instance — логическое кольцо поверх физического
    Указываем R-APS channel VLAN и VLAN-ы, которые хотим защитить.

  5. Назначаем RPL owner и соответствующий порт
    Это "главный" коммутатор, который управляет блокировкой канала.

  6. Активируем настройку и проверяем состояние кольца

Пример конфигурации на SW1 (RPL owner):

interface range ethernet 1/0/1-2
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 1-9
exit

ethernet ring g8032 Ring1
 port0 interface ethernet 1/0/1
 port1 interface ethernet 1/0/2
instance 1
 r-aps channel-vlan 9
 inclusion-list vlan-ids 1-8
 rpl port0 owner
activate
end

Конфигурация на SW2 и SW3:

vlan 1-9
exit

interface range ethernet 1/0/1-2
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 1-9
exit

ethernet ring g8032 Ring1
 port0 interface ethernet 1/0/1
 port1 interface ethernet 1/0/2
instance 1
 r-aps channel-vlan 9
 inclusion-list vlan-ids 1-8
activate

Что такое ERP Instance и зачем он нужен?

Физическое кольцо — это как дорога. А ERP Instance — это логическое кольцо, которое работает поверх этой дороги и отвечает за защиту определенных VLAN. Можно настроить несколько таких экземпляров на одном физическом кольце, каждый с собственным управлением.

Какие VLAN создавать и как настроить порты?

VLAN Назначение
1 VLAN по умолчанию
2-4 Примеры защищаемых VLAN
9 (или 4) R-APS channel VLAN (служебная)

Порты для кольца — обычно trunk, чтобы поддерживать несколько VLAN одновременно. Порты доступа — для конечных устройств, настроены на access mode и назначаются в конкретные VLAN.

Как проверить состояние кольца ERPS?

Простой и действенный способ — команда:

show ethernet ring g8032 status

Она выведет текущее состояние кольца, какие порты активны, какие заблокированы, есть ли сбои.

Таблица: Ключевые команды и их назначение

Команда Назначение
interface range ethernet 1/0/x-y Выбор диапазона портов
switchport mode trunk Установка режима магистрального порта
switchport trunk allowed vlan Разрешение VLAN на trunk портах
ethernet ring g8032 Ring1 Создание физического кольца ERPS
port0 interface ethernet ... Назначение порта кольца
instance 1 Создание ERP Instance
r-aps channel-vlan <vlan-id> Настройка R-APS VLAN
inclusion-list vlan-ids Список защищаемых VLAN
rpl port0 owner Назначение RPL owner
activate Активация ERP Instance
show ethernet ring g8032 status Просмотр статуса кольца ERPS

Немного юмора про кольцо Ethernet

Можно сказать, что ERPS — это как дежурный гаишник на кольцевой развязке. Пока всё спокойно — он закрывает одну выездную дорогу, чтобы машины не ездили по кругу зря. Но стоит аварии произойти — и гаишник тут же открывает перекрытый путь, чтобы направить потоки в объезд.

FAQ по ERPS

В: Можно ли на одном физическом кольце создать несколько ERP Instance?
О: Да! Каждый ERP Instance отвечает за защиту отдельного набора VLAN и имеет свой RPL и RPL owner.

В: Что делать, если RPL owner выходит из строя?
О: Тогда кольцо перестанет блокировать RPL, что может привести к петлям. Рекомендуется назначать надежный узел и использовать резервирование.

В: Можно ли использовать ERPS на коммутаторах других производителей?
О: Да, но команды и настройки могут отличаться. Стандарт G.8032 — основа протокола ERPS.

Чек-лист для настройки ERPS

  • [x] Создать служебную RAPS VLAN для передачи сообщений управления
  • [x] Создать VLAN для защищаемого трафика и настроить их на trunk-портах
  • [x] Определить физическое кольцо и назначить порты порта0 и порта1
  • [x] Создать ERP Instance и указать R-APS channel VLAN и VLAN-ы для защиты
  • [x] Назначить RPL owner и установить порт RPL
  • [x] Активировать ERP Instance
  • [x] Проверить статус кольца командой show ethernet ring g8032 status

В итоге, Ethernet Ring Protection Switching — это умный механизм, который не даст вашей сети упасть в бесконечную петлю, как герой в боевике всегда вовремя останавливает катастрофу. Настроить его не так сложно, если знать правильные команды и порядок действий. Так что дерзайте, пусть ваши кольца будут прочными, а сеть — быстрой и надежной!