万兆ERRP 城域新动力
记得2002初，我们给客户展示港湾网络的DSLAM设备时，经常会将以太网技术拿来和DSL技术进行一个横向的比较，以突出DSL的优越性。那时业界都习惯将以太网技术作为一种接入层的局域网技术来看待。
但是Ether就是Ether，短短两年，它以惊人的发展速度将其无所不能、包容万象的气度，和无坚不摧、令对手难望项背的通信能力展示在世人面前。如果今天谁还将以太网技术局限在接入层的范围妄加讨论，那肯定是要贻笑大方了。尤其是2003年万兆以太网标准的确立，吹响了以太网技术进军城域网乃至广域网的号角。
城域网一向是SDH技术的自留地，长距离的传输、50ms的环自愈、基于电路交换的高QOS等等都是SONET论坛津津乐道的主题，但是万兆以太网技术的出现彻底动摇了SDH/SONET/MSTP的阵地。
城域以太网的传输距离已经不是问题。在1510纳米的激光光源下，配备光学转发器的单模光纤可以把10G以太网信号传输到40公里之外。
伴随着IP技术的成长，QOS问题一直遭受着各种技术流派的置疑和攻击，电路交换、ATM、SDH，甚至连早已淡出江湖的FR、V.35都敢站出来对以太网的QOS问题指责一番。知耻而后勇，正是在这些非议之下，以太网的QOS技术突飞猛进，随着MPLS技术的出现，流量工程、端到端的QOS协议都变得更加易于实现，以太网的服务质量保障能力早已经不是30年前IP技术刚刚诞生时那般脆弱。
以太网技术的这些成就令火爆了近10年的光传输网络技术倍感压力。完善的环网自愈能力成了SDH抵御以太网的最后一道防线，也是万兆以太网在面向城域网应用时必须面对的技术难题。
港湾网络独有的ERRP协议正是为解决这一难题应运而生的技术。
目前正在大量建设的城域网有运营商城域网、教育城域网、电子政务城域网、电力数据城域网等等，各个行业的业务需求差别巨大，对城域网的设备要求也不尽相同，但是有一种需求是共同的，那就是能快速自愈的环网结构。
以太网固有的恢复能力通常是通过OSPF和BGP-4路由协议来实现的，对于复杂的网络，需要几分钟来重新计算路由表，自愈速度太慢。目前一些厂商采用修改定时器和防止路由计算被假触发的算法来加快自愈恢复速度，例如OSPF使用“hello"”消息协议，每几秒钟发送、接收一次以确认链路工作正常。但这仍然无法满足一些重要业务的要求。
港湾网络推出的ERRP（Ethernet Ring Redundancy Protocol，以太网环冗余协议），可以快速的恢复业务，提供50ms以内的环倒换时间，使得组建电信级的、高可靠性的、具备自动环保护功能的大型以太城域网成为可能。以太网固有的恢复能力通常是通过OSPF和BGP-4路由协议来实现的，对于复杂的网络，需要几分钟来重新计算路由表，自愈速度太慢。目前一些厂商采用修改定时器和防止路由计算被假触发的算法来加快自愈恢复速度，例如OSPF使用“hello"”消息协议，每几秒钟发送、接收一次以确认链路工作正常。但这仍然无法满足一些重要业务的要求。
ERRP是一种全新的二层环冗余技术，其工作流程如下：
1．ERRP环的每个域内存在一个控制VLAN和多个数据VLAN，环路控制报文（Hello报文）通过控制VLAN从主设备的主端口发送，从端口接收。所谓主从设备、主从端口都是认为定义的。在环路畅通情况下，主设备的从端口对数据报文是阻塞的。
2．域中从设备如发现环路断裂，会主动发送Link_Down报文。如图：
链路中断控制报文传输图
3．主设备收到链路断报文后，打开原来阻塞的从端口，但并不阻塞主端口，此时网络呈树型拓扑结构；主设备更新自己的MAC表，并发送MAC表更新报文（Down_Flush报文），使所有从设备更新其MAC表；
4．域内链路断开后，主设备会持续定期从主端口发送Hello报文；
5．链路恢复后，域中主设备收到Hello报文，再次在从端口上阻塞数据VLAN的报文。主设备更新自己的MAC表，并发送MAC表更新报文，使从设备更新其MAC表。
6．此外，在第2步中，ERRP协议还能提供超时机制对环路完整性进行检测。如果主设备发出的Hello报文在一定时间内没有到达（默认为3秒，可以配置），则认为以太环链路断，立刻开始步骤3的切换操作。
从以上分析看出，ERRP没有STP定义的中间状态和消息生存期等概念，也没有复杂的拓扑变化计算过程，只涉及MAC表和FDB表的更新，不会引起路由重定向，不涉及路由表更新，因此ERRP的故障恢复时间比STP、RSTP、路由协议等自愈恢复都要短很多。
相对于SDH、RPR等环网技术来说，ERRP最大的优势就是便宜。ERRP是一个基于以太网技术的纯软件功能，无需增加任何新硬件，实现十分简单，丝毫不增加组网成本。而且ERRP的应用不会破坏IP分组交换的一些好处，比如带宽控制、链路复用等。另外，ERRP和链路无关，只要是以太网链路，无论10M还是1000M，或者万兆都可以轻松布署。
万兆配上ERRP这种物美价廉的新技术，可谓如虎添翼。随着万兆商用化规模的日益扩大，万兆设备的价格将和以往的以太网新设备一样，很快会降至一个用户容易接受的范围（这其中一个很重要的理由就是ERRP这种软件技术不会增加万兆设备的成本）。到那时，万兆将突破最后一道束缚，横扫千军，成为绝对的城域网平台。
但是Ether就是Ether，短短两年，它以惊人的发展速度将其无所不能、包容万象的气度，和无坚不摧、令对手难望项背的通信能力展示在世人面前。如果今天谁还将以太网技术局限在接入层的范围妄加讨论，那肯定是要贻笑大方了。尤其是2003年万兆以太网标准的确立，吹响了以太网技术进军城域网乃至广域网的号角。
城域网一向是SDH技术的自留地，长距离的传输、50ms的环自愈、基于电路交换的高QOS等等都是SONET论坛津津乐道的主题，但是万兆以太网技术的出现彻底动摇了SDH/SONET/MSTP的阵地。
城域以太网的传输距离已经不是问题。在1510纳米的激光光源下，配备光学转发器的单模光纤可以把10G以太网信号传输到40公里之外。
伴随着IP技术的成长，QOS问题一直遭受着各种技术流派的置疑和攻击，电路交换、ATM、SDH，甚至连早已淡出江湖的FR、V.35都敢站出来对以太网的QOS问题指责一番。知耻而后勇，正是在这些非议之下，以太网的QOS技术突飞猛进，随着MPLS技术的出现，流量工程、端到端的QOS协议都变得更加易于实现，以太网的服务质量保障能力早已经不是30年前IP技术刚刚诞生时那般脆弱。
以太网技术的这些成就令火爆了近10年的光传输网络技术倍感压力。完善的环网自愈能力成了SDH抵御以太网的最后一道防线，也是万兆以太网在面向城域网应用时必须面对的技术难题。
港湾网络独有的ERRP协议正是为解决这一难题应运而生的技术。
目前正在大量建设的城域网有运营商城域网、教育城域网、电子政务城域网、电力数据城域网等等，各个行业的业务需求差别巨大，对城域网的设备要求也不尽相同，但是有一种需求是共同的，那就是能快速自愈的环网结构。
以太网固有的恢复能力通常是通过OSPF和BGP-4路由协议来实现的，对于复杂的网络，需要几分钟来重新计算路由表，自愈速度太慢。目前一些厂商采用修改定时器和防止路由计算被假触发的算法来加快自愈恢复速度，例如OSPF使用“hello"”消息协议，每几秒钟发送、接收一次以确认链路工作正常。但这仍然无法满足一些重要业务的要求。
港湾网络推出的ERRP（Ethernet Ring Redundancy Protocol，以太网环冗余协议），可以快速的恢复业务，提供50ms以内的环倒换时间，使得组建电信级的、高可靠性的、具备自动环保护功能的大型以太城域网成为可能。以太网固有的恢复能力通常是通过OSPF和BGP-4路由协议来实现的，对于复杂的网络，需要几分钟来重新计算路由表，自愈速度太慢。目前一些厂商采用修改定时器和防止路由计算被假触发的算法来加快自愈恢复速度，例如OSPF使用“hello"”消息协议，每几秒钟发送、接收一次以确认链路工作正常。但这仍然无法满足一些重要业务的要求。
ERRP是一种全新的二层环冗余技术，其工作流程如下：
1．ERRP环的每个域内存在一个控制VLAN和多个数据VLAN，环路控制报文（Hello报文）通过控制VLAN从主设备的主端口发送，从端口接收。所谓主从设备、主从端口都是认为定义的。在环路畅通情况下，主设备的从端口对数据报文是阻塞的。
2．域中从设备如发现环路断裂，会主动发送Link_Down报文。如图：
链路中断控制报文传输图
3．主设备收到链路断报文后，打开原来阻塞的从端口，但并不阻塞主端口，此时网络呈树型拓扑结构；主设备更新自己的MAC表，并发送MAC表更新报文（Down_Flush报文），使所有从设备更新其MAC表；
4．域内链路断开后，主设备会持续定期从主端口发送Hello报文；
5．链路恢复后，域中主设备收到Hello报文，再次在从端口上阻塞数据VLAN的报文。主设备更新自己的MAC表，并发送MAC表更新报文，使从设备更新其MAC表。
6．此外，在第2步中，ERRP协议还能提供超时机制对环路完整性进行检测。如果主设备发出的Hello报文在一定时间内没有到达（默认为3秒，可以配置），则认为以太环链路断，立刻开始步骤3的切换操作。
从以上分析看出，ERRP没有STP定义的中间状态和消息生存期等概念，也没有复杂的拓扑变化计算过程，只涉及MAC表和FDB表的更新，不会引起路由重定向，不涉及路由表更新，因此ERRP的故障恢复时间比STP、RSTP、路由协议等自愈恢复都要短很多。
相对于SDH、RPR等环网技术来说，ERRP最大的优势就是便宜。ERRP是一个基于以太网技术的纯软件功能，无需增加任何新硬件，实现十分简单，丝毫不增加组网成本。而且ERRP的应用不会破坏IP分组交换的一些好处，比如带宽控制、链路复用等。另外，ERRP和链路无关，只要是以太网链路，无论10M还是1000M，或者万兆都可以轻松布署。
万兆配上ERRP这种物美价廉的新技术，可谓如虎添翼。随着万兆商用化规模的日益扩大，万兆设备的价格将和以往的以太网新设备一样，很快会降至一个用户容易接受的范围（这其中一个很重要的理由就是ERRP这种软件技术不会增加万兆设备的成本）。到那时，万兆将突破最后一道束缚，横扫千军，成为绝对的城域网平台。
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