イーサネットリング保護スイッチング

イーサネット リング保護スイッチング( ERPS ) は、リング トポロジ内のイーサネットトラフィックに 50 ミリ秒未満の保護および回復スイッチングを提供し、同時にイーサネット層でループが形成されないことを保証する、ITU-Tの G.8032 勧告に基づく取り組みです。この ITU-T 仕様は、Extreme Networks が開発し特許を取得したイーサネット自動保護スイッチング技術に直接基づいて派生したものです。G.8032v1 は単一のリング トポロジをサポートし、G.8032v2 は複数のリング/ラダー トポロジをサポートします。

ERPS は、イーサネット層ネットワーク (ETH) リングの保護スイッチング メカニズムとプロトコルを指定します。イーサネット リングは、リンク数が少ないため、より経済的に広域マルチポイント接続を提供できます。この勧告で定義されているメカニズムとプロトコルは、信頼性が高く安定した保護を実現し、ネットワークの動作とサービスの可用性に致命的な影響を与えるループを形成することはありません。

各イーサネットリングノードは、2つの独立したリンクを使用して、同じイーサネットリングに参加している隣接するイーサネットリングノードに接続されます。リングリンクは2つの隣接するイーサネットリングノードによって境界が定められ、リングリンクのポートはリングポートと呼ばれます。イーサネットリング内のイーサネットリングノードの最小数は3です。^[1]

このリング保護スイッチング アーキテクチャの基本は次のとおりです。

• ループ回避の原則。
• イーサネット フロー フォワーディング機能 (ETH_FF) で定義されている学習、転送、およびフィルタリング データベース (FDB) メカニズムの利用。

イーサネット リングでのループ回避は、リング リンクの 1 つを除くすべてのリンクにいつでもトラフィックが流れることを保証することによって実現されます。この特定のリンクはリング保護リンク (RPL) と呼ばれ、通常の状態ではこのリング リンクはブロックされており、サービス トラフィックには使用されていません。指定されたイーサネット リング ノードの 1 つである RPL オーナー ノードは、RPL の一端でトラフィックをブロックする役割を担います。イーサネット リングに障害が発生した場合、RPL オーナー ノードは、RPL のその端のブロックを解除し (RPL に障害が発生していない場合)、RPL をトラフィックに使用できるようにします。RPL に隣接する他のイーサネット リング ノードである RPL ネイバー ノードも、RPL のその端のブロックまたはブロック解除に参加できます。

イーサネット リングに障害が発生すると、トラフィックの保護切り替えが行われます。これは、すべてのイーサネット リング ノードの ETH_FF 機能の制御下で実行されます。リング上の保護アクションを調整するには、APS プロトコルが使用されます。

G.8032 バージョン 2 では、次のような多くの追加機能が導入されました。

• マルチリング/ラダーネットワークのサポート
• 切り替えの原因となっている条件がクリアされた後のリバーティブ/非リバーティブモード
• 管理コマンド: 特定のリングポートをブロックするための強制スイッチ (FS)、手動スイッチ (MS)
• フラッシュFDB（フィルタリングデータベース）ロジックにより、リング内のフラッシュFDB操作の量が大幅に削減されます。
• 単一リング上で複数のERPインスタンスをサポート

ERPS には、イーサネット トラフィックにループが形成されないようにポートの 1 つをブロックするRPL オーナー ノードと呼ばれる中央ノードがあります。RPL オーナー ノードによってブロックされたリンクは、リング保護リンクまたはRPLと呼ばれます。RPL のもう一方の端にあるノードは、RPL ネイバー ノードと呼ばれます。RPL ネイバー ノードは、R-APS 制御メッセージを使用して、RPL リンクのオン/オフを切り替えるアクティビティを調整します。

リング上の障害は、障害リンクに面したポートをブロックした後、障害リンクに隣接するノードから両方向に R-APS(SF) (R-APS 信号障害) メッセージをトリガーします。このメッセージを取得すると、RPL 所有者は RPL ポートのブロックを解除します。(リング内のどこかで 1 つのリンク障害が発生すると、ループのないトポロジが保証されることに注意してください。)

障害が発生したリンクが回復する回復フェーズでは、回復したリンクに隣接するノードが R-APS(NR) (R-APS 要求なし) メッセージを送信します。このメッセージを取得すると、RPL 所有者は RPL ポートをブロックし、次に R-APS(NR,RB) (R-APS 要求なし、RPL ブロック) メッセージを送信します。これにより、リング内の RPL 所有者以外のすべてのノードで、ブロックされたすべてのポートがブロック解除されます。

このプロトコルは、リング トポロジにおける単方向障害や複数リンク障害のシナリオでも機能するほど堅牢です。フィールド メンテナンス シナリオで使用される強制スイッチ (FS)または手動スイッチ (MS)のメカニズムが含まれています。

• イーサネット自動保護スイッチング

• ITU-T G.8032 : イーサネット リング保護スイッチング
• Juniper デバイスでの ERPS の設定