LLDP技术白皮书皮书.docx

1、LLDP技术白皮书皮书EAPS技术白皮书文件编号文件类别技术白皮书编写王延华日期2007/03/20审核日期批准日期神州数码网络有限公司修改记录版本日期修改纪要修改人审核人发现问题VX.XYYYY-MM-DD创建XXXXXX说明：技术白皮书由研发人员编写初稿（要归档到研发中心CC服务器相关项目或部门中），提交给产品经理，产品经理进行修订润色，形成可提供给外部客户的最终稿（归档到产品部知识库）。 内蓝色字体部分为文档内容编写提要，请产品经理注意技术白皮书最终定稿后请删除内容。1.概述 在一些以太网或者城域网的环境中，需要利用备份的链路快速取代发生故障的链路，以保障数据的通信不受影响。该功能对一些

2、关键应用已经必不可少，而且显得越发重要。 EAPS就是针对这种需要提出的，针对以太网协议实现的一个简单的，快速的链路备份和恢复协议。 通常情况下，以太网内的交换机连接成一个环。EAPS的主节点阻塞其副端口，以保证该链路的畅通，且让链路不成为环路。在该环上任意一个节点的端口（需是接入该环路的端口）发生Down事件时，EAPS协议会在这种情况下立即打开其主节点的副端口，从而保证了整个链路的畅通，保证了数据通信不被中断。数据链路的恢复时间与环上接入的交换机数目有关，快则几百毫秒，通常能够在2秒之内迅速恢复链路的畅通。而在发生Down事件的节点Up之后，EAPS协议会重新阻塞其副端口，恢复EAPS协议

3、运行时的初始状态。 EAPS协议比较简单，因此该协议运行的开销时间较少，且配置简单。 简要介绍本文档编写的背景和目的，主要介绍技术产生的背景，以及该技术满足了哪些实际需要，概要说明该技术及其应用场合。备注：内蓝色字体部分为文档内容编写提要，实际文档完成后请删除内容2.缩写和术语列出本文档使用到的缩写和术语，并解释。EAPS(Ethernet Automatic Protection Switching)，以太网链路自动保护协议3.技术介绍本部分详细介绍该技术的基本原理以及应用方案。EAPS是一个用于以太网环路保护的链路层协议。它在以太网环完整时能够防止数据环路引起的广播风暴，而当以太网环上一条

4、链路断开时能迅速恢复环网上各个节点之间的通信通路。EAPS协议功能上类似于STP协议。同STP协议相比，EAPS具有以下特点:EAPS专用于以太网环型拓扑环境收敛速度快，通常小于1秒。理想状况下可以达到100-50毫秒图 3.1 EAPS示意图1 控制VLAN控制VLAN是一个虚拟的VLAN，仅仅用来传递EAPS的协议报文。为了避免引起同其它已经配置的VLAN的混淆，应尽量避免将控制VLAN ID配置为其它已经配置的VLAN ID。不同的EAPS环上应该配置不同的控制VLAN ID。2。 域和以太网环具有相同控制VLAN ID的，环形连接的交换机构成一个域。为了不引起混淆，域ID的配置最好同控

5、制VLAN一致。如图1.1所示Domain 1 就是一个EAPS域，以太网环Ring 1上的所有节点属于这个EAPS域。3 以太网环(EAPS环)环形连接的以太网网络拓扑。每个环有两种状态。健康状态：整个环网物理链路是连通的断裂状态：环网中一处或者多处物理链路断开4 节点以太网环网上每个交换机都称为一个节点。节点由如下角色：主节点：每个环上有一个主节点，它是发起环路探测和进行环路预防的主要操作节点。传输节点：每个环上除了主节点外的其他所有节点为传输节点。 节点角色由用户的配置决定。如图1.1所示，Switch A是Ring 1 的主节点，Switch B、Switch C，Switch D和S

6、witch E为Ring 1 的传输节点。5 主端口和副端口主节点和传输节点分别有两个端口接入以太网环，其中一个为主端口，另一个为副端口。端口的角色由用户的配置决定。主节点的主端口和副端口主节点的主端口用来发送环路健康检查报文（Hello），副端口用来接收主节点发出的Hello报文。当以太网环处在健康状态时，主节点的副端口在逻辑上阻塞其它数据，只允许EAPS的报文通过。当以太网环处在断裂状态时，主节点的副端口将解除阻塞状态，转发数据报文。传输节点的主端口和副端口在功能上没有区别端口的角色由用户的配置决定。如图1.1所示，Switch A的E1/1为主端口，E1/2为副端口。6 定时器主节点在发

7、送和接收EAPS 协议报文时用到两个定时器：Hello 定时器和Fail 定时器。Hello 定时器：定义主节点主端口发送健康检测报文的时间间隔的定时器。Fail 定时器：定义主节点副端口接收健康检测报文的超时时间的定时器。Fail定时器的值必须大于或等于Hello 定时器值的3倍EAPS协议运行机制:1 链路Down告警机制当传输节点发现自己任何一个属于EAPS域的端口Down时，都会立刻发送链路Down报文给主节点。主节点收到链路Down 报文后立刻解除其副端口的阻塞状态，并发送LINK-DOWN-FLUSH-FDB报文通知所有传输节点，使其更新各自的MAC 地址转发表。2.轮询机制主节点

8、的主端口根据配置的Hello-timer,定时向其邻居发送Hello报文。如果环路是健康的，主节点的副端口将收到健康检测报文，主节点将保持副端口的阻塞状态。如果环路是断裂的，主节点的副端口在超时定时器超时后也无法收到健康检测报文。主节点将解除副端口的阻塞状态，同时发送LINK-DOWN-FLUSH-FDB报文通知所有传输节，使其更新各自的MAC地址转发表。3 环路恢复主节点在环路故障后，如果副端口收到了主节点发出的Hello报文，则证明环路已经恢复，这时主节点阻塞自己的副端口，并向其邻居发送LINK-UP-FLUSH-FDB报文。传输节点上属于EAPS域的端口重新UP后，主节点可能在过了一段时

9、间后才能发现环路恢复。这段时间对于正常的数据VLAN 来说，网络有可能形成一个临时的环路，从而产生广播风暴。为了防止临时环路的产生，传输节点发现自己接入环网的端口重新UP 后，立即将其临时阻塞（只允许控制VLAN 的报文通过），只有收到主节点发送的LINK-UP-FLUSH-FDB报文之后，才解除该端口的阻塞状态。4.主要特性本部分详细说明该功能或技术所具有的主要特性及指标，已在或即将在哪些产品上支持，以及使用的限制条件、已知功能缺陷的规避办法。该协议最主要的指标为：链路在节点发生故障时，链路恢复通信的时间。经过我们的自测，通常在2-3秒。偶尔会较快，在一秒之内恢复，这主要看节点之间的距离，以

10、及是否要跨越故障节点。（我们可能会在以后的版本中考虑优化问题）目前支持的产品：IVY平台的76,59,5526系列。需要是5.3及以后的版本互斥条件：目前该实现和MSTP和dot1x互斥，即接入EAPS环的端口不能启用MSTP或者dot1x协议。5.技术特色与优势如果其他厂商产品也有相应或类似功能，请对比说明我们的技术优势，包括通过认证情况， 获得证书/专利等情况。该部分由研发人员提供部分素材，主要由产品经理来编写润色。目前公开介绍的类似的技术：华为 RRPP(Rapid Ring Protection Protocol，快速环保护协议)从配置上看，华为除了其引入了主环和辅助环的概念，增加配置

11、的复杂性之外，从配置到用途，基本上类似于EAPS，估计也是参考EAPS的一个实现。华为的实现中，其控制VLAN，占了一个VLAN ID，在配置了RRPP之后，该VLAN就被RRPP占用，不能够再进行实际的配置，例如再在VLAN下配置IP地址等，而且节点的主，副端口必须配置为Trunk端口，且允许控制VLAN的报文通过。我们的EAPS的配置没有这个限制，也不需要环上的端口是否配置为Trunk端口。 而且我们的控制VLAN，其实只是一个虚的ID号而已，不影响实际VLAN的配置和使用。目前尚不清楚华为这样实现的原因，是不是这样的实现比我们的效率高，目前并不清楚。从华为的配置来看，其引入的主，副环的配

12、置模式，增加了配置的复杂性。如，一个环与两个环相切的情况，可能华为就无法配置。而我们的实现就不受此限制。6.典型应用指南本部分介绍该技术几种典型的应用举例，包括组网方案、具体配置等。EAPS典型案例1图 12 EAPS典型配置案例1上面的拓扑是大多数情况下使用EAPS协议的情形。多个交换机组成一个单一的EAPS环，所有的交换机都只配置了一个EAPS域，从而组成一个单一的EAPS环。在上面的配置中，SWITCH A配置为EAPS环的主节点，并且配置E1/1为主端口，E1/2为副端口。其它交换机为EAPS环的副节点，分别配置了主端口和副端口。为了避免环路，在使能整个EAPS环的各EAPS域时，应该

13、暂时关闭其中主节点的一个端口，等到所有节点配置完成后，再打开该端口。在关闭EAPS环时，需要确保该EAPS环没有环路。SWITCH A配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)

14、#fail-timer 18Switch(eaps-domain-4000)#hello-timer 5Switch(eaps-domain-4000)#node-mode masterSwitch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH B配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domai

15、n-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH C配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#

16、primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH D配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-

17、port Ethernet 1/11Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/12Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#EAPS典型案例2图 13 EAPS典型配置案例2上面的拓扑图中配置了两个相切的EAPS环，其中SWITCH E属于两个环1和2。其中EAPS环1的域ID为4000，主节点为SWITCH A。环2的域ID为100，主节点为SWITCH H。两个主节点的主副端口分别配置为E1/1，E1/2。EAPS环1的配置

18、任务序列：SWITCH A配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#node-mode masterSwitch(eaps-domain-4000)#enableSwitch

19、(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH B配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-do

20、main-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH C配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-400

21、0)#exitSwitch(Config)#SWITCH D配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitS

22、witch(Config)#SWITCH E配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Co

23、nfig)#EAPS环2的任务配置序列：SWITCH E配置任务序列：Switch(Config)#eaps enableSwitch(Config)#eaps domain 100Switch(eaps-domain-100)#control-vlan 100Switch(eaps-domain-100)#primary-port Ethernet 1/3Switch(eaps-domain-100)#secondary-port Ethernet 1/4Switch(eaps-domain-100)#enableSwitch(eaps-domain-100)#exitSwitch(Conf

24、ig)#SWITCH F配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 100Switch(eaps-domain-100)#control-vlan 100Switch(eaps-domain-100)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-100)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-100)#enableSwitch(eaps-domain-100)#exitSwitch(Config)#SWITCH G配置任

25、务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 100Switch(eaps-domain-100)#control-vlan 100Switch(eaps-domain-100)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-100)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-100)#enableSwitch(eaps-domain-100)#exitSwitch(Config)#SWITCH H配置任务序列：Switch(Conf

26、ig)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 100Switch(eaps-domain-100)#control-vlan 100Switch(eaps-domain-100)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-100)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-100)#node-mode masterSwitch(eaps-domain-100)#enableSwitch(eaps-domain-100)#exitSwitch(Config)#E

27、APS典型案例3图 14 EAPS典型配置案例3在上面的拓扑图中，SWITCH B，E，D分别属于两个EAPS环1和2。其中B和D各有一个端口属于两个EAPS环，E有两个端口属于两个EAPS环。在该种配置情况下，如果一个交换机的端口属于两个以上的环，则该端口所属的EAPS域的类型必须为传输节点。在上面的配置情况下，B，E，D各有端口属于两个以上的环。在该种情况下，该特殊端口的状态变化会影响到两个以上的环，在有些时候可能其中一个环的变化会影响到其它的环，从而导致混乱，因此除非必须，不建议上面的配置情况。EAPS环1的配置任务序列：SWITCH A配置任务序列：Switch(Config)#eap

28、s enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#node-mode masterSwitch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#

29、SWITCH B配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH C

30、配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH D配置任务序列：S

31、witch(Config)#eaps enable Switch(Config)#eaps domain 4000Switch(eaps-domain-4000)#control-vlan 4000Switch(eaps-domain-4000)#primary-port Ethernet 1/1Switch(eaps-domain-4000)#secondary-port Ethernet 1/2Switch(eaps-domain-4000)#enableSwitch(eaps-domain-4000)#exitSwitch(Config)#SWITCH E配置任务序列：Switch(Config)#eaps enable