网络可靠性-RPR技术介绍-D.docx

技术介绍高可靠性目录

技术介绍高可靠性

目录

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目录

RPR 1

RPR简介 1

RPR概述 1

RPR环网结构 1

RPR数据操作 2

拓扑发现 3

故障响应方式 4

技术介绍高可靠性RPR

技术介绍高可靠性

RPR

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RPR

RPR简介

RPR概述

RPR（ResilientPacketRing，弹性分组环）是一种新型的MAC（MediaAccessControl，媒体访问控制）协议，可运行于SONET（SynchronousOpticalNetwork，光同步网络）/SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系）、DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，密级波分复用）和以太网之上，为宽带IP城域网运营商提供灵活高效的组网方案。

RPR技术是为了在城域网中支持大容量的数据业务而设计的，具有以下特点：

物理层多样性

带宽利用率高

支持广播和组播

拓扑自动发现，支持节点的即插即用

快速保护机制，通过拓扑保护能够实现50ms内的故障自愈

通过支持带宽预留业务以及速率限制提供流量等级保证

公平的节点带宽分配

RPR环网结构

RPR采用逆向双环结构，数据沿环网在节点之间进行转发，如图1所示。

图1RPR环网结构示意图

0环：RPR双环中，数据帧发送方向为顺时针的称为0环，也称OuterRing（外环）。

1环：RPR双环中，数据帧发送方向为逆时针的称为1环，也称InnerRing（内环）。

节点（Station）：RPR环网上的设备，负责接收和转发数据帧。

链路（Link）：连接相邻节点的一段传输通道，相邻节点之间由方向相反的两条链路连接。

段（Span）：RPR环网上两个相邻节点之间的链路，由方向相反的两条链路组成。

域（Domain）：多个连续的段和这些段上的节点构成了域。

西向端口：在1环上发送数据帧、在0环上接收数据帧的物理端口。

东向端口：在0环上发送数据帧、在1环上接收数据帧的物理端口。

边（Edge）：当段或和段相邻的节点出现故障时，段不能转发数据就成为边。

环状态：分为闭环和开环。不存在边的环为闭环，存在边的环为开环。

RPR数据操作

在RPR环网中，节点与环配合完成数据操作，操作方式包括以下四种：

上环（Insert）：节点把来自环网外的数据帧插入到RPR环网的数据流中；

下环（Copy）：节点从RPR环网的数据流中接收数据帧，并将数据帧交给上层作相应处理；

过环（Transit）：节点将途经本节点的数据帧转发到下一个节点；

剔除（Strip）：节点不再往下转发途经本节点的数据帧，即终止数据帧在RPR环网上的转发。各节点分别采用上述基本数据操作及其组合来提供对单播、广播、组播以及未知单播的支持。

单播实现

图2RPR单播实现示意图

如图2所示，RPR对单播数据帧的转发方式如下：

对数据帧在源节点执行上环操作，将其插入0环或1环的数据流中；

在数据帧途径的每个中间节点，都对其执行过环操作；

当数据帧到达目的节点或其TTL值变为0时，对其执行下环和剔除操作。

可以看到，对于单播流量，RPR采取的是目的节点剔除方式，不同于传统环网技术的源节点剔除。目的节点剔除能够有效提高带宽的利用率，使得带宽的空间重用技术更高效。

广播、组播和未知单播实现

图3RPR广播、组播和未知单播实现示意图

0环数据下环

剔除数据

0环数据上环

数据剔除

0环数据下环

0环数据下环

0环数据下环

如图3所示，RPR对广播数据帧、组播数据帧和未知单播数据帧的转发方式都相同，具体如下：

对数据帧在源节点执行上环操作，将其插入0环或1环的数据流中；

在数据帧途径的每个节点，只要其TTL值不为0，就都对其执行数据过环和下环操作；

当数据帧返回到源节点或其TTL值变为0时，对其执行剔除操作。

拓扑发现

RPR通过拓扑发现来收集环网节点的数目、环状态、节点之间的排列顺序等信息，并生成拓扑数据库。当环网拓扑稳定后，对应的拓扑数据库不再变化。

拓扑数据库

每个RPR节点都会维护一个拓扑数据库，其中保存着整个RPR环网的拓扑信息，是节点生成选环表的主要依据。拓扑数据库包含三个部分：

环网的拓扑信息，如：节点个数、环状态和可用带宽等。

本节点的拓扑信息，如：MAC地址、保护类型、节点保护状态、节点名称、本节点的拓扑信息校验和以及邻居节点的拓扑信息校验和等。

其它节点的拓扑信息，如：MAC地