rrpp

技術概述

産生背景

在網絡規劃和實際組網應用中，大多采用環網來提供高可靠性。環網技術簡單來說，就是将一些網絡設備通過環的形狀連接到一起，實現相互通信的一種技術。

為了避免環網中産生廣播風暴，最初采用了已被普遍應用的STP協議環路保護機制。但實際應用中STP協議的收斂時間受網絡拓撲的影響，在網絡直徑較大時收斂時間較長，因而往往不能滿足傳輸質量較高的數據的要求。

為了縮短環網的收斂時間并消除網絡大小的影響，H3C開發了專門應用于環網保護的RRPP協議。

RRPP定義（快速環網保護協議）

RRPP主要由多個節點構成的環網，其中一個為主節點，其他節點為傳輸節點，主節點在環上的兩個端口分為主端口和從端口，主節點通常周期性從主端口發送環的HELLO報文，環完整的情況主節點就會在從端口上接收到自己發送的HELLO報文，這樣主節點認為環網處于完整狀态，則立刻阻斷從端口保證沒有環路；若在一定周期内從端口收不到自己發送的HELLO，則認為環網出于故障狀态，主節點會打開從端口使其正常轉發。

一旦故障發生時如鍊路down，故障相鄰的節點或端口上會通過中斷立刻檢測到故障，并立刻向主節點發送Link_down報文，主節點接收到該報文則認為環處于故障狀态，立刻打開從端口，同時發送報文通知其他傳輸節點更新轉發表，傳輸節點更新轉發表後數據流則切換到正常的鍊路上。

若故障恢複，故障節點或端口會UP起來，這時故障節點會臨時阻塞該端口，但該端口還能透傳RRPP協議報文，主節點發送的HELLO報文可以穿透臨時阻塞端口，一旦主節點的從端口接收到自己發送的HELLO 報文，認為環恢複完整狀态，立刻阻斷從端口，并發送報文通知其他節點打開臨時阻塞端口同時刷新轉發表，業務流量切換到正常鍊路上來。

優勢和特點

技術優點

RRPP是一個專門應用于以太網環的鍊路層協議。它在以太網環完整時能夠防止數據環路引起的廣播風暴，而當以太網環上一條鍊路斷開時能迅速啟用備份鍊路以保證環網的最大連通性。與STP協議相比，RRPP協議有如下優點：

l拓撲收斂速度快（低于50ms）

l 收斂時間與環網上節點數無關

H3C所實現的RRPP協議還有如下特點：

l 在相交環拓撲中，一個環拓撲的變化不會引起其他環的拓撲振蕩，數據傳輸更為穩定。

l 支持RRPP環網的負載分擔，充分利用了物理鍊路的帶寬

具體優勢和特點

1、二層單播業務

衆所周知，二層業務就是通過MAC轉發業務，選擇路徑主要依賴于MAC和端口的對應表的關系；在以太環網中，正常路徑出現故障時，二層業務要切換到備份的正常的鍊路上來，需要把MAC和舊端口的對應關系，刷新到新的端口上來；所以MAC轉發表的刷新的快慢至關重要，以太環網解決方案中提出的觀念就是置位删除硬件學習，故障時接收到主節點發送的刷新轉發表通知報文後通過置位快速删除硬件的MAC轉發表，然後通過硬件快速學習，實現二層業務的快速保護倒換。

2、三層單播業務

三層業務通常是通過IP進行轉發，這個問題與硬件實現關系密切，通常硬件轉發架構分為兩種：一是路由+下一跳+ARP+端口形成fib轉發表，該技術的好處是所有三層轉發隻需要查一次FIB表項，就可以查到出端口及其封裝；另一種就是路由+下一跳+ARP形成FIB轉發表，該技術三層轉發需要兩次查表，第一次查FIB表得到下一跳的封裝，第二次查找MAC表得到出端口，這種方式在環網切換時隻與MAC相關，解決方式和思路同二層業務流。這裡以太環網解決方案中考慮就是第一種情況，FIB轉發表中帶有出端口的，方案中提出兩種機制：源端請求和遠端告知結合的機制，源端請求是由源節點主動請求下一跳ARP來更新FIB轉發表；遠端告知就是由遠端通過免費ARP的機制通知其他節點更新FIB轉發表；這兩個思路結合實現了以太環網解決方案的三層業務的快速保護倒換。

3、組播業務

組播業務都是通過組播轉發表項來進行轉發和複制的，通常組播業務為視頻業務，對網絡可靠性要求更高，H3C公司以太環網解決方案中組播業務的思想就是環上靜态部署，由于RRPP會阻斷從端口，不會形成廣播風暴，另外隻要環上的RRPP協議收斂即打開主節點從端口或打開臨時阻斷端口，組播業務就可以立刻恢複。

通過在電力信息城域網中部署RRPP技術，既解決了電力光纜資源部署的問題，又實現了業務的高可靠性，經多個省市電力公司實際運行，取得了良好的效果。