Resiliency (EAPS, ERPS, M-LAG)

© 2012 Extreme Networks, Inc. All rights reserved.
Паливода Александр
extreme@muk.ua
Протоколы
Быстрой
Кольцевой
Сходимости
Протоколы
Быстрой
Кольцевой
Сходимости

Быстрая сходимость
SW #1 SW #2
SW “A” SW “B” SW “C” SW “D”
MLAG
EAPS
G.8032
MPLS Fast Reroute
MLAG
50% TCP
50% TCP
Кольцо
ЯДРО /
АГРЕГАЦИЯ
ДОСТУП
КОНЕЧНОЕ
УСТРОЙСТВО
MLAG
Stack
Dual-homing
SW
#1
SW
#2

Проблемы Spanning Tree
3
9 линий связи 5 линий связи
В результате работы Spanning Tree:
• Древовидная структура сети >> долгая сходимость
• Перестроение дерева >> простой сети >> вендорские улучшения
• Не оптимальные пути для траффика
• Не все линии связи используются >> переподписка

Быстрая сходимость - Кольца
SW #1 SW #2
MLAG
EAPS
G.8032
MPLS Fast Reroute
MLAG
50% TCP
50% TCP
Кольцо
ЯДРО /
АГРЕГАЦИЯ
ДОСТУП
КОНЕЧНОЕ
MLAG
Stack
Dual-homing
SW
#1
SW
#2

Виды топологий – почему кольцо?
5
Итого 12км оптики Итого 26км оптики
2км
2км
2км
2км
2км
2км
2км
2км
2км
2км
2км
4км
4км
4км
4км
ЗвездаКольцо

Кольца – две основные конструкции
Кольцо Полукольцо

Кольца – Топология кольцо-кольцо
7
Кольцо №1 Кольцо №2

Кольца – Топология кольцо-полукольцо
8
Кольцо №1 Полукольцо №1

© 2012 Extreme Networks, Inc. All rights reserved.9
Кольца – Топология полукольцо-полукольцо
Полукольцо №1 Полукольцо №1

Кольца – Топология полукольцо-сеть
Полукольцо №1
MPLS
Ethernet
MAC-in-MAC
Cеть

Кольца – Более сложные топологии

EAPS – общие сведения
• EAPS – Ethernet Automatic Protection Switching
– Протокол кольцевой сходимости
– Работает на layer 2
– По характеристикам похож на SONET/SDH
– Сходимость до 50мс
– Простой control plane
– Проста настройка
– Не использует логику STP
– Разработан компанией Extreme Networks в 2000
– IETF RFC 3619
– Используется по всему миру у ряда крупных операторов
– NTT (Japan)
– Shaw Cable Systems (Canada)
– Hong Kong Mass Transit Railway
– Cegetel (France)
– Cincinnati Bell Telephone
– Telstra Clear (New Zealand)
– Florida Department of Transportation
13

Page
14
Типы узлов EAPS
Master Node
S1
S3
S2
PP SS
B
Secondary port logically blocked
for protected VLAN data traffic
“Health Check”
Messages sent
out periodically
Data Traffic
EAPS Ring
Transit
Transit
Transit
Transit
Transit
Master Node (S1)
• Intelligence behind the ring
• 1 per EAPS domain
• Sends “Health Check” messages
• Logically blocks secondary port
Transit Node (S2-S5)
• 1 or more per EAPS domains
• Detects network faults

EAPS – Traffic Flowing with Secondary Port Blocked
Master
S1
S3
S2
PP SS
B
“Health Check”
Messages sent
out periodically
Data Traffic
“Health Check”
EAPS Ring“Health Check” “Health Check”
“Health Check”“Health Check”
Page
15

Page
16
EAPS - Link Failure (Traffic Disruption)
1. Авария на узле или на линке между узлами S3 и S4
2. Узлы S3 и S4 отправляют сообщение “Link Down”
Master
S1
S3
S2
“Link Down”
S3 sends “Link Down”
message to Master
S4 sends “Link Down” message
to Master
Data Traffic
“Link Down”
EAPS Ring
Link Failure
X
“Link Down”
PP SS
B

Page
17
EAPS – Open Secondary Port
3. Master-узел разблокирует secondary порт
Master
S1
S3
S2
PP SS
Master opens this port for traffic
to flow
S3 sends “Link Down”
message to Master
S4 sends “Link Down” message
to Master
Data Traffic
EAPS Ring
Link Failure
X
“Link Down” “Link Down”
“Link Down”

EAPS – Ring Down Flush DB
Master
S1
S3
S2
PP SS
to flow
Data Traffic
EAPS Ring
Link Failure
X
“Ring Down
Flush FDB”
“Ring Down
Flush FDB”
“Ring Down
Flush FDB”
“Ring Down
Flush FDB”
“Ring Down
Flush FDB”
Flush
Flush
Flush
Flush
Flush
Flush
Page
18
3. Master-узел отправляет сообщение
“Ring Down Flush FDB”

EAPS - Traffic restored via Secondary Port
Master
S1
S3
S2
PP SS
to flow
Data Traffic
EAPS Ring
Link Failure
X
“Health Check”
“Health Check”
“Health Check” message
dropped due to ring failure
Page
19
4. Master-узел отправляет сообщение
“Ring Down Flush FDB”
5. Все коммутаторы очищают FDB и
изучают топологию. Стабильное
состояние.

Быстрая сходимость – G.8032
SW #1 SW #2
MLAG
EAPS
G.8032
MPLS Fast Reroute
MLAG
50% TCP
50% TCP
MAN
ЯДРО /
АГРЕГАЦИЯ
ДОСТУП
КОНЕЧНОЕ
MLAG
Stack
Dual-homing
SW
#1
SW
#2

• Стандарт, разработанный группой ITU в 2006
• Основан на архитектуре EAPS (IETF 3619)
• Предназначается для кольцевых топологий
• 50 мс сходимость
• Используется 802.1 для механизмов MAC, forwarding
database и tagging
• Y.1731 “Continuity Check” сообщения для обнаружения
link status
21
ERPS (G.8032) – общие сведения

ERPS Operations - Ring Idle State
1. Физическая топология: Все узлы подключены в кольцо
3. Логическая топология: Все узлы подключены без петель
5. В случае аварии генерируется Y.1731 Signal Failure
• Потеря связи между коммутаторами
• Авария в коммутаторе (ETH-CC) CCM (Continuity Check Message)
Extreme Networks Confidential and Proprietary. Internal Use Only 2222
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring NodeEthernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
2. ERP гарантирует отсутствие петли путем блокировки линка RPL
RPL (Ring Protection Link)
Ethernet Ring Port
4. Каждый линк контролируется двумя соседними узами, используя ETH-CC
(OAM messages)
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ERPS Ring

ERPS Operations – Link Failure
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
1. Авария на узле или на линке детектируется ближайшими узлами
Failure
ERPS Ring

RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS
(SF)
2. Ближайшие к аварии узлы блокируют аварийный линк и сообщают об аварии, используя R-APS (SF)
сообщения с идентификаторами узла (node ID) и линка (BPR)
ERPS Ring
(SF) Signal Fail

3. Сообщение R-APS (SF) вызывает:
- RPL Owner разблокирует RPL
- Все узлы очищают FDB
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS
(SF)
ERPS Ring
(SF) Signal Fail

- Узлы, отправившие R-APS (SF) очищают FDB
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ERPS Ring
(SF) Signal Fail
4. После разблокировки RPL линка, все узлы получают второе R-APS (SF) сообщение и очищают FDB, что
необходимо для настройки node ID и BPR.
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS (SF)
R-APS
(SF)

- Все узлы очищают FDB
5. Стабильное состояние
27
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ERPS Ring
(SF) Signal Fail
4. После разблокировки RPL линка, все узлы получают второе R-APS (SF) сообщение и очищают FDB, что
необходимо для настройки node ID и BPR

ERPS Operations – Failure Recovery
1. Когда линк восстанавливается после аварии, ближайшие узлы продолжают держать этот линк
заблокированным
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ERPS Ring

2. Ближайшие к аварии узлы начинают отправлять R-APS (NR) сообщения и запускают guard timer
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ERPS Ring
R-APS (NR)
R-APS (NR)
R-APS (NR)
R-APS (NR)
R-APS
(NR)
(NR) No Request

3. RPL Owner получает R-APS (NR) сообщение и запускает WTR (Wait to Restore) timer
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ERPS Ring
R-APS (NR)
R-APS (NR)
R-APS (NR)
R-APS (NR)
R-APS
(NR)
(NR) No Request

2. Ближайшие к аварии узлы начинают отправлять R-APS (NR) сообщения и запускают guard timer.
4. Когда WTR timer проходит, узел RPL Owner блокирует линк RPL и отправляет R-APS (NR, RB) сообщение
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ERPS Ring
R-APS (NR,RB)
R-APS (NR,RB)
R-APS (NR,RB)
R-APS (NR,RB)
R-APS
(NR,RB)
(NR) No Request
(RB) Root Blocked

5. Узлы получают сообщение и очищают FDB
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ERPS Ring
(NR) No Request
(RB) Root Blocked

6. Кольцо возвращается в состояние Idle
5. Узлы получают сообщение и очищают FDB
Extreme Networks Confidential and Proprietary. Internal Use Only
3333
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Node
Ethernet Ring Port
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ETH-CC
ERPS Ring
(NR) No Request
(RB) Root Blocked

ERPSv2 (Major- and Sub Ring with VC)
RPL Owner
Node
RPL Neighbor
Node
ERPS Major
Ring
VC= Virtual Channel
2. Sub-Ring имеет собственный узел RPL Owner и RPL линк
3. Sub-Ring имеет VC, проходящий через основное кольцо, как защищенный канал
6.Трафик от узла A к узлу B пойдет через VC
ERPS Sub
Ring
Ethernet Ring Node
RPL Owner
Node
1. ERPS Sub-Ring - не полное кольцо
A
B
D
C
E
A
5. Sub-Ring RPL Owner разблокирует RPL линк
4. В случае аварии канала между узлами A и B
Failure

Каждое кольцо может иметь более одного EAPS/ERPS домена
Каждый EAPS/ERPS домен защищает свою группу VLAN
Это позволяет более гибко распределять нагрузку на каналы
P S
S3
S1
S4 S2
Master Switch
Master Switch
Master Switch
Master Switch
EAPS domain “d1”
Slide
35
Балансировка нагрузки в кольцах EAPS/ERPS

Быстрая сходимость - MLAG
SW #1 SW #2
MLAG
EAPS
G.8032
MPLS Fast Reroute
MLAG
50% TCP
50% TCP
MAN
ЯДРО /
АГРЕГАЦИЯ
ДОСТУП
КОНЕЧНОЕ
MLAG
Stack
Dual-homing
SW
#1
SW
#2

Core Network
Multi-Switch Link Aggregation
MLAG
Group 1
MLAG
Group 2
MLAG
Group 3
Link Agg
Group 4
Inter-
Switch
Connection
(ISC)
Inter-
Switch
Connection
(ISC)
• MLAG - Multiswitch LAG
• Объединение двух коммутаторов в
виртуальный коммутатор с
синхронизацией таблиц коммутации
• Выглядит для других коммутаторов
одним коммутатором, поэтому
возможно использовать группу
каналов (LAG), которая работает с
обоими коммутаторами одновременно
– Поддерживается на:
• BlackDiamond® 8K series
• Summit® series with Edge License or
above
37
Меньше конфигурирования и увеличение пропускной
способности!

MLAG - масштабирование
38

MLAG сходимость
L2 convergence by varying VLANs (3 Runs). All times in msec
L2 convergence by varying FDB entries (3Runs – Link down only). All times in msec
– Linkup times are comparable to link down times
Topology: 3-node MLAG setup with 2 MLAG peers connected to a remote switch
L3 unicast routing convergence is dependent on VRRP failover time.
39
Platform 1 VLAN 1024 VLANs
Link Down
R1/R2/R3
Link Up
R1/R2/R3
Link Down
R1/R2/R3
Link Up
R1/R2/R3
X480 71/34/36 50/20/15 35/62/42 141/79/131
Platform Minimum (1 MAC)
R1/R2/R3
Moderate (1k MACs)
R1/R2/R3
Maximum
R1/R2/R3
X650 54/44/66 53/55/64 52/55/54 (32k MACs)
X480 33/18/15 47/49/34 13/17/14 (256k MACs)
X460 37/20/20 21/43/24 52/44/40 (32k MACs)

Быстрая сходимость - стекирование
SW #1 SW #2
ЦОД №2
MLAG
EAPS
G.8032
MPLS Fast Reroute
MLAG
50% TCP
50% TCP
MAN
ЯДРО /
АГРЕГАЦИЯ
ДОСТУП
КОНЕЧНОЕ
MLAG
Stack
Dual-homing
SW
#1
SW
#2

Стекирование SummitStack – Сходимость 50мс
• Используется один IP адрес для настройки
• Настройка стека не отличается от настройки шасси
Централизованное управление
• Стекирование позволяет подключать коммутаторы,
используя не дорогие интерфейсы, а так же используя
порты 10 Гбит и 40 Гбит
Низкая стоимость и гибкость подключения
• Можно добавлять коммутаторы по мере необходимости
Развитие в будущем
• В стеке можно использовать разные коммутаторы с
разными портами 1Гбит/10Гбит/40Гбит
Гибкость в использовании портов
41

Быстрая сходимость
SW #1 SW #2
MLAG
EAPS
G.8032
MPLS Fast Reroute
MLAG
50% TCP
50% TCP
MAN
ЯДРО /
АГРЕГАЦИЯ
ДОСТУП
КОНЕЧНОЕ
MLAG
Stack
Dual-homing
SW
#1
SW
#2

Паливода Александр
opali@muk.ua
Спасибо за внимание!
У Вас есть вопросы?

Resiliency (EAPS, ERPS, M-LAG)

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Resiliency (EAPS, ERPS, M-LAG)

Similar to Resiliency (EAPS, ERPS, M-LAG) (20)

More from MUK Extreme

More from MUK Extreme (20)

Resiliency (EAPS, ERPS, M-LAG)

Editor's Notes