H3C交换机 RRPP

2024-02-04 10:34:28

H3C交换机 RRPP

**RRPP概述

1、RRPP的功能**

RRPP是一个专门应用于以太网环的链路层协议。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链路断开时能迅速恢复环网上各个节点之间的通信通路。RRPP具有比STP更快的收敛速度，并且RRPP的收敛时间与环网上节点数无关，可应用于网络直径较大的网络。

2、RRPP概念

（1）RRPP域：具有相同的域ID和控制vlan且相互连通的设备构成一个RRPP域。一个RRPP域具有RRPP主环、子环、控制vlan、主节点、传输节点、主端口和副端口、公共端口和边缘端口。

（2）RRPP环：一个RRPP环是一个环形链接的以太网网络拓扑。RRPP环分为主环和子环，环的角色可以通过指定RRPP环的级别来设定，主环的级别为0，子环的级别为1.一个RRPP域可以包含一个或多个RRPP环，但只能有一个主环，其他均为子环。RRPP环的状态包括整个环网物理链路连通正常的健康（Compete）状态和环网中某处物理链路断开的断裂（Failed）状态。

（3）节点：RRPP环上的每台设备都称为一个节点，节点角色由用户的配置来决定。

（4）主节点：，每个环上有且仅有一个主节点。主节点是环网状态主动检测机制的发起者，也是网络拓扑发生变化后执行操作的决策者。主节点有如下两种状态Complete State（完整状态）Failed State（故障状态）

（5）传输节点：主环上除主节点以外的其他所有节点，以及子环上除主节点、子环与主环相交节点以外的其他所有节点都为传输节点。传输节点负责监测自己的直连RRPP链路的状态，并把链路变化通知主节点，然后由主节点来决策如何处理。传输节点有如下三种状态Link-up State（UP状态）、Link-DOWN （DOWN状态）、Preforwarding State （临时阻塞状态）。

（6）边缘节点：同时位于主环和子环上的节点，是一种特殊的传输节点，它在主环上是传输节点，而在子环上则是边缘节点。边缘节点是特殊的传输节点，因此具有与传输节点相同的3种状态。边缘节点状态迁移与传输节点基本相同，不同之处在于边缘节点在端口链路的状态变化导致状态迁移时，链路只处理边缘端口的状态。

（7）辅助边缘节点：同时位于主环和子环上的节点，也是一种特殊的传输节点。它在主环上是传输节点，而在子环上则是辅助边缘节点。辅助边缘节点与边缘节点成对使用，用于检测主环完整性和进行环路预防。辅助边缘节点是特殊的传输节点，因此具有与传输节点相同的3种状态。辅助边缘节点状态迁移与传输节点基本相同，不同之处在于辅助边缘节点在端口链路状态变化导致状态迁移时，链路只处理边缘端口的状态。

（8）控制vlan：控制vlan用来传递RRPP报文。设备接入RRPP环的端口都属于控制vlan，且只有接入RRPP环的端口可加入此vlan。每个RRPP域都有两个控制vlan——主控制vlan和子控制vlan。主环的控制vlan称为主控制vlan，子环控制vlan称为子控制vlan。配置时只需指定主控制vlan，系统会自动把比主控制vlan的vlan ID值大1的vlan作为子控制vlan。同一个RRPP域中所有子环的控制vlan都相同，且主控制vlan和子控制vlan的接口上都不允许配置IP地址

（9）数据vlan：与控制vlan相对，数据vlan用来传输数据报文。数据vlan中即可包含RRPP端口，也可包含非RRPP端口。

（10）主端口和副端口：主节点和传输节点各自有两个端口接入RRPP环，其中，一个为主端口，另一个为副端口。端口角色由用户的配置来决定。主节点的主端口和副端口在功能上有所区别。主节点的主端口用来发送探测环路的报文，副端口用来接收该报文。当RRPP环处于健康状态时，主节点的副端口在逻辑上阻塞数据vlan，只允许控制vlan的报文通过，当RRPP环处于断裂状态时，主节点的副端口接触数据vlan的阻塞状态，转发数据vlan的报文。传输节点的主端口和副端口在功能上没有区别，都用于RRPP环上协议报文和数据报文的传输。

（11）公共端口和边缘端口：公共端口是边缘节点和辅助节点上接入主环的端口，即边缘节点和辅助边缘节点分别在主环上配置的两个端口。边缘端口是边缘节点和辅助边缘节点上只接入子环的端口。

RRPP工作机制

1.RRPP运行机制
RRPP的运行机制主要包括Polling机制和链路状态变化通知机制。Polling机制和是RRPP环的主节点主动检测环网健康状态的机制。链路状态变化通知机制提供了比Polling机制更快地发现环网拓扑改变的机制。Polling机制使主节点周期性地从其主端口发送Hello报文，依次经过各传输节点在环上传播。如果环路是健康的，主节点的副端口将在定时器超时前收到Hello报文，主节点的副端口将保持副端口阻塞状态。如果环路是断裂的，主节点的副端口在定时器超时前无法收到Hello报文，主节点将解除数据vlan在副端口的阻塞状态，同时发送Common-Flush-FDB报文通知所有传输节点，使其更新各自的MAC表项和ARP/ND表项。

在链路状态变化通知机制中，通知的发起者是传输节点。当传输节点、边缘节点或者辅助边缘节点发现自己任何一个属于RRPP域的端口DOWN时，都会立刻发送Link-down报文给主节点。主节点收到Link-down报文后立刻解除数据vlan在其副端口的阻塞状态，并发送Common-Flush-FDB报文通知所有传输节点、边缘节点和辅助边缘节点，使其更新各自的MAC表项和ARP/ND表项。各节点更新表项后，数据则切换到正常的连路上。

传输节点、边缘节点或辅助边缘节点上属于RRPP域的端口重新UP后，主节点可能会隔一段时间才能发现环路恢复。这段时间对于数据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。为了防止产生临时环路，非主节点在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），在确信不会引起环路后，才解除改端口的临时阻塞状态。

子环的协议报文通过主环提供的通道在边缘节点和辅助边缘节点的边缘端口之间传播，就好像整个主环是子环上的一个节点，子环协议报文在主环中被视为数据报文处理，当主环链路出现故障，边缘节点与辅助边缘节点间子环协议报文的通道中断（主环中与子环的公共链路故障，并且有一条以上的非公共链路故障）时，子环主节点将收不到自己发出的Hello报文，于是Fail定时器超时，子环主节点迁移到Failed状态，放开副端口，保证网络路径畅通。

RRPP典型组网

RRPP单环网络拓扑中只有一个环，此时只需要定义一个RRPP域和一个RRPP环。这种组网的特征是拓扑改变时反应速度快，收敛时间短，能够满足网络中只有一个环时的应用。

RRPP相切环指网络中有两个及两个以上的环。但是各个环之间只有一个公共点，此时要求每个环属于不同RRPP域。网络规模较大、同级网络需要分区管理时，可以采用这种组网。

RRPP相交环指网络拓扑中有两个及两个以上的环，但是各个环之间有两个公共节点。此时只需要定义一个RRPP域，选择其中一个环为主环，其他环为子环。

**实验

实验目标：配置单环、相切环、相交环。并查看各端口的变化情况。

实验模拟器版本：HCL7.1.59

实验主机使用的IP地址范围：192.168.1.0/24

实验使用的设备：交换机、路由器（这里由于此版本的原因没有主机，所以我使用路由器代替主机）

实验1

拓扑图**