RRPP快速环回协议

 

背景

为了破环，相较于RSTP有更高的收敛速度，与网环节点无关，适用于网络半径大的区域防环

原理

RRPP域

有相同的域ID和控制Vlan并且相互联通，包含主环，子环，控制Vlan，主节点，传输节点，主端口，副端口，公共端口，边缘端口

RRPP环

一个RRP域可以存在多个环，但主环只能有一个 一个环状拓扑为一个环，主环级别为0，子环为1，环状态分为两种，健康状态和断裂状态

健康状态

环正常运行，链路是联通的

断裂状态

环之间存在链路异常

控制VLAN与数据VLAN

控制VLAN

用于转发RRPP协议报文，接入环的接口都属于控制VLAN，分为主控制VLAN和子控制VLAN，主控制VLAN管控主环，默认情况下，主控VLANID比子控VLANID大1

注意控制VLAN接口不允许配置IP

数据VLAN

用于传输数据，非RRPP端口也可加入

节点

主节点，传输节点，边缘节点，辅助边缘节点

RRPP环上的设备都称为节点，其中发起检测的是主节点，其余的为传输节点，边缘节点和辅助边缘节点是一种特殊的传输节点，处于主环和子环的交点，成对使用，用于检测主环完整性和进行环路预防

端口

主端口与副端口

主节点上主端口用于发送RRPP报文进行环路检测，副端口用于接受RRPP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，主节点的副端口将解除数据 VLAN 的阻塞状态，

转发数据 VLAN 的报文。而传输端口上没有区别。

公共端口与边缘端口

公共端口是边缘节点和辅助边缘节点接入主环的端口

边缘端口是边缘节点和辅助边缘节点接入子环的端口

报文

 RRPP Type：8bits，RRPP协议报文的类型。5表示HELLO报文；6表示COMPLETE-FLUSH-FDB报文；7表示COMMON-FLUSH-FDB报文；8表示LINK-DOWN报文；10表示EDGE-HELLO报文；11表示MAJOR-FAULT报文。

状态

主节点状态分为Complete， Failed，且主节点的状态代表了整个RRPP环的状态

Compelete：主节点可以从副端口收到自己发送的HELLO报文

Failed：有链路故障，此时副端口开放

传输节点

 Link-Up State

传输节点的主端口和副端口都处于UP状态时，就说传输节点处于Link-Up状态。

Link-Down

传输节点的主端口或副端口处于Down状态时，就说传输节点处于Link-Down状态。

  Pre-forwarding（临时阻塞）

传输节点的主端口或副端口处于阻塞状态时，就说传输节点处于Pre-forwarding状态。

定时器

Hello 定时器：定期发送Hello报文

Fail 定时器：主节点从主端口发出Hello报文到副端口收到该报文的最大时延，超时则环断裂状态，反之为健康状态

Fast-Hello 定时器

Fast-Fail 定时器

环网故障检测及处理机制

检测机制

1. 轮询机制

主节点定期从自己的主端口发送Hello报文，开启Fail定时器，超时RRPP环处于断裂状态，主节点将状态切换到Failed状态，放开副端口，并从主、副端口发送COMMON-FLUSH-FDB报文通知环上所有传输节点刷新MAC表项和ARP/ND表项，未超时则为健康状态

2. Link Dowm机制

节点总是在监测自己的端口链路状态，一旦发现端口Down将立即采取措施：

当主节点主端口Down后，与Fail超时情况一致

当传输节点上的RRPP端口发生链路DOWN时，该节点将从与故障端口配对的状态为UP的RRPP端口发送LINK-DOWN报文通知主节点，主节点收到LINK-DOWN报文后，放开副端口，立即将状态切换到Failed状态。由于网络拓扑发生改变，为避免报文定向错误，主节点还需要刷新MAC表项和ARP/ND表项，并从主、副端口发送COMMON-FLUSH-FDB报文通知所有传输节点刷新MAC表项和ARP/ND表项

恢复暂时环路问题

传输节点端口恢复的瞬间，主节点还不知道这一信息，因此其副端口还处于放开状态，这时如果传输节点立即迁移回Link-Up状态，就会形成环路。

因此处于Link-Down状态的传输节点的主、副端口都恢复时，传输节点立即阻塞刚刚恢复的端口，迁移到Pre-forwarding状态。当处于Failed状态的主节点重新收到自己发出的HELLO报文，将阻塞副端口，将状态迁移回Complete状态。然后刷新MAC表项和ARP/ND表项，并从主端口发送COMPLETE-FLUSH-FDB通知所有传输节点刷新MAC表项和ARP/ND表项。处于Pre-forwarding状态的传输节点收到主节点发送的COMPLETE-FLUSH-FDB报文时，迁移到Link-Up状态，至此环路解决

简单来说就是你恢复了不是一恢复就行的，得靠报文确定，而不是物理层得UP和DOWN。

SRPT检测子环协议报文在主环中的通道检测

SRPT就是指子环协议报文在主环中的通道，每个子环有两条，子环的协议报文（除了EDGE-HELLO报文）在主环上通过数据VLAN传输。当两条SPRT全断，子环主节点收不到自己的Hello，Fail定时器超时，子环主节点放开副端口，这样子环可以获得最大的通信通路，且不会形成环路。

  

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双归属的两个子环Ring 2和Ring 3借助边缘节点和辅助边缘节点相互连接，本身就形成了一个环路。当主环Ring 1上子环的2条SRPT全部中断后，所有子环的主节点副端口放开，子环之间势必形成数据环路

于是当边缘节点检测到SRPT中断后，在两个子环主节点副端口全部放开之前，阻塞两子环边缘节点的边缘端口，避免子环间形成数据环路。

优点

RRPP有很高的收敛速度（<50ms），与网环节点无关, 支持RRPP环网的负载分担，充分利用了物理链路的带宽,环之间不会相互干扰，传输稳定，且适用于更大规模的网络（交换机行程的环路大于7.5，Delay time / Hello time）

缺点

原理配置复杂，仅支持环形组网，且仅支持一级子环