Τι είναι το ERPS Ring;
Το ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) είναι ένα πρωτόκολλο προστασίας δακτυλίου που αναπτύχθηκε από την ITU, γνωστό και ως G.8032. Είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου σύνδεσης που εφαρμόζεται ειδικά σε δακτυλίους Ethernet. Μπορεί να αποτρέψει την καταιγίδα μετάδοσης που προκαλείται από τον βρόχο δεδομένων όταν ολοκληρωθεί το δίκτυο κλήσης Ethernet και όταν αποσυνδεθεί μια σύνδεση στο δίκτυο δακτυλίου Ethernet, μπορεί να αποκαταστήσει γρήγορα την επικοινωνία μεταξύ διαφόρων κόμβων στο δίκτυο δακτυλίου.
Πώς λειτουργεί το ERP;
Κατάσταση υγείας συνδέσμου:
Ένας δακτύλιος ERPS αποτελείται από πολλούς κόμβους. Ο σύνδεσμος προστασίας δακτυλίου (RPL) χρησιμοποιείται μεταξύ ορισμένων κόμβων για την προστασία του δικτύου δακτυλίου και την πρόληψη της εμφάνισης βρόχων. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, οι σύνδεσμοι μεταξύ Συσκευής Α και Συσκευής Β και μεταξύ Συσκευής Ε και Συσκευής F είναι RPL.
Σε ένα δίκτυο ERP, ένας δακτύλιος μπορεί να υποστηρίξει πολλαπλές παρουσίες και κάθε παρουσία είναι ένας λογικός δακτύλιος. Κάθε παρουσία έχει το δικό της κανάλι πρωτοκόλλου, κανάλι δεδομένων και κόμβο κατόχου. Κάθε στιγμιότυπο λειτουργεί ως ξεχωριστή οντότητα πρωτοκόλλου και διατηρεί τη δική του κατάσταση και δεδομένα.
Τα πακέτα με διαφορετικά αναγνωριστικά κουδουνίσματος διακρίνονται από τις διευθύνσεις MAC προορισμού (το τελευταίο byte της διεύθυνσης MAC προορισμού αντιπροσωπεύει το αναγνωριστικό δακτυλίου). Εάν ένα πακέτο έχει το ίδιο αναγνωριστικό δακτυλίου, το στιγμιότυπο ERP στο οποίο ανήκει μπορεί να διακριθεί από το αναγνωριστικό VLAN που φέρει, δηλαδή το αναγνωριστικό δακτυλίου και το αναγνωριστικό VLAN στο πακέτο προσδιορίζουν μοναδικά μια παρουσία.
Κατάσταση αποτυχίας σύνδεσης:
Όταν ένας κόμβος σε μια σύνδεση διαπιστώσει ότι οποιαδήποτε θύρα που ανήκει στον δακτύλιο ERPS είναι απενεργοποιημένη, μπλοκάρει την ελαττωματική θύρα και στέλνει αμέσως ένα πακέτο SF για να ειδοποιήσει ότι οι άλλοι κόμβοι στη σύνδεση απέτυχαν.
Όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, όταν η σύνδεση μεταξύ της συσκευής C και της συσκευής D αποτυγχάνει, η συσκευή C και η συσκευή D εντοπίζουν ένα σφάλμα σύνδεσης, αποκλείουν την ελαττωματική θύρα και στέλνουν περιοδικά μηνύματα SF.
Κατάσταση θεραπείας συνδέσμου:
Αφού αποκατασταθεί η ελαττωματική σύνδεση, μπλοκάρετε τη θύρα που ήταν σε κατάσταση σφάλματος, ξεκινήστε το χρονόμετρο προστασίας και στείλτε ένα πακέτο NR για να ειδοποιήσετε τον κάτοχο ότι η ελαττωματική σύνδεση έχει αποκατασταθεί. Εάν ο κόμβος ιδιοκτήτης δεν λάβει ένα πακέτο SF πριν λήξει το χρονόμετρο, ο κόμβος ιδιοκτήτης αποκλείει τη θύρα RPL και στέλνει περιοδικά πακέτα (NR, RB) όταν λήξει ο χρονοδιακόπτης. Μετά τη λήψη του πακέτου (NR, RB), ο κόμβος ανάκτησης απελευθερώνει την προσωρινά αποκλεισμένη θύρα ανάκτησης σφαλμάτων. Μετά τη λήψη του πακέτου (NR, RB), ο γειτονικός κόμβος μπλοκάρει τη θύρα RPL και η σύνδεση αποκαθίσταται.
Όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, όταν η Συσκευή C και η Συσκευή D ανιχνεύσουν ότι η σύνδεση μεταξύ τους έχει αποκατασταθεί, μπλοκάρουν προσωρινά τη θύρα που ήταν προηγουμένως σε κατάσταση αποτυχίας και στέλνουν ένα μήνυμα NR. Μετά τη λήψη του μηνύματος NR, η Συσκευή Α (ο κόμβος κατόχου) ξεκινά το χρονόμετρο WTR, το οποίο μπλοκάρει τη θύρα RPL και στέλνει πακέτα (NR, RB) στον έξω κόσμο. Αφού η συσκευή C και η συσκευή D λάβουν το μήνυμα (NR, RB), απελευθερώνουν την προσωρινά αποκλεισμένη θύρα ανάκτησης. Η συσκευή B (γείτονας) μπλοκάρει τη θύρα RPL μετά τη λήψη πακέτων (NR, RB). Ο σύνδεσμος επαναφέρεται στην κατάσταση πριν από την αποτυχία.
Τεχνικά χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα του ERPS
Εξισορρόπηση φορτίου ERP:
Στο ίδιο δίκτυο δακτυλίου, μπορεί να υπάρχει κίνηση δεδομένων από πολλαπλά VLAN ταυτόχρονα και το ERP μπορεί να εφαρμόσει εξισορρόπηση φορτίου, δηλαδή η κίνηση από διαφορετικά VLAN προωθείται σε διαφορετικές διαδρομές. Το δίκτυο δακτυλίου ERP μπορεί να χωριστεί σε VLAN ελέγχου και σε VLAN προστασίας.
Control VLAN: Αυτή η παράμετρος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πακέτων πρωτοκόλλου ERP. Κάθε στιγμιότυπο ERP έχει το δικό του VLAN ελέγχου.
Προστασία VLAN: Σε αντίθεση με το VLAN ελέγχου, το VLAN προστασίας χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πακέτων δεδομένων. Κάθε στιγμιότυπο ERP έχει το δικό του VLAN προστασίας, το οποίο υλοποιείται διαμορφώνοντας μια περιστασιακή δενδρική παρουσία.
Διαμορφώνοντας πολλές παρουσίες ERP στο ίδιο δίκτυο δακτυλίου, διαφορετικές παρουσίες ERP στέλνουν κίνηση από διαφορετικά VLAN, έτσι ώστε η τοπολογία της κίνησης δεδομένων σε διαφορετικά VLAN στο δίκτυο δακτυλίου να είναι διαφορετική, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της κοινής χρήσης φορτίου.
Όπως φαίνεται στο σχήμα, το Instance 1 και το Instance 2 είναι δύο στιγμιότυπα διαμορφωμένα σε έναν δακτύλιο ERPS, το RPL των δύο περιπτώσεων είναι διαφορετικό, ο σύνδεσμος μεταξύ της συσκευής A και της συσκευής B είναι το RPL του Instance 1 και η συσκευή A είναι ο ιδιοκτήτης κόμβος του Instance 1. Ο σύνδεσμος μεταξύ της συσκευής C και της συσκευής D είναι το RPL του Instance 2, και το Decive C είναι ο κάτοχος του Instance 2. Τα RPL διαφορετικών παρουσιών μπλοκάρουν διαφορετικά VLAN για την υλοποίηση της εξισορρόπησης φορτίου σε έναν μόνο δακτύλιο.
Υψηλό επίπεδο ασφάλειας:
Υπάρχουν δύο τύποι VLAN στο ERP, το ένα είναι το R-APS VLAN και το άλλο είναι το VLAN δεδομένων. Το R-APS VLAN χρησιμοποιείται μόνο για τη μετάδοση πακέτων πρωτοκόλλου από το ERPS. Το ERP επεξεργάζεται μόνο πακέτα πρωτοκόλλου από R-APS VLAN και δεν επεξεργάζεται πακέτα επίθεσης πρωτοκόλλου από VLAN δεδομένων, βελτιώνοντας την ασφάλεια ERP.
Υποστήριξη εφαπτομένης τομής πολλαπλών βρόχων:
Το ERP υποστηρίζει την προσθήκη πολλαπλών δακτυλίων στον ίδιο κόμβο (Node4) με τη μορφή εφαπτομένης ή τομής, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την ευελιξία της δικτύωσης.
Όλοι οι βιομηχανικοί διακόπτες δικτύου δακτυλίου υποστηρίζουν την τεχνολογία δικτύωσης δικτύων δακτυλίου ERPS, η οποία βελτιώνει σημαντικά την ευελιξία της δικτύωσης και ο χρόνος σύγκλισης σφαλμάτων είναι ≤ 20ms, διασφαλίζοντας την υψηλή σταθερότητα της μετάδοσης δεδομένων βίντεο στο μπροστινό μέρος. Επιπλέον, υποστηρίζει τη χρήση μονοπύρηνων οπτικών ινών για τη δημιουργία ενός δικτύου δακτυλίου ERPS για να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχει εμπόδιο στη μεταφόρτωση δεδομένων βίντεο και ταυτόχρονα εξοικονομεί πολλούς πόρους οπτικών ινών για τους πελάτες.
Τι κάνει το ERP;
Η τεχνολογία ERP είναι κατάλληλη για τοπολογίες δακτυλίου Ethernet που απαιτούν υψηλή αξιοπιστία και υψηλή διαθεσιμότητα. Ως εκ τούτου, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη χρηματοδότηση, τις μεταφορές, τον βιομηχανικό αυτοματισμό και άλλους τομείς. Στον χρηματοοικονομικό τομέα, τα βασικά επιχειρηματικά συστήματα πρέπει να διασφαλίζουν υψηλή αξιοπιστία και μετάδοση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, επομένως η τεχνολογία ERP χρησιμοποιείται ευρέως. Στον κλάδο των μεταφορών, όπου η αξιοπιστία του δικτύου και η συνδεσιμότητα είναι κρίσιμες για τη δημόσια ασφάλεια, η τεχνολογία ERP μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της σταθερότητας του δικτύου στο σύστημα ανταλλαγής δεδομένων της τοπολογίας του δικτύου δακτυλίου. Στα συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού, η τεχνολογία ERP μπορεί να βοηθήσει το δίκτυο να είναι πιο αξιόπιστο, διασφαλίζοντας έτσι την κανονική λειτουργία της γραμμής παραγωγής. Η τεχνολογία ERPS μπορεί να βοηθήσει τα εταιρικά δίκτυα να επιτύχουν ταχεία μεταγωγή και ανάκτηση σφαλμάτων, να εξασφαλίσουν τη συνέχεια της επιχείρησης και να επιτύχουν ανάκτηση ζεύξης σε επίπεδο χιλιοστού του δευτερολέπτου, ώστε να διασφαλιστεί αποτελεσματικά η ποιότητα της επικοινωνίας των χρηστών.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-13-2024