弹性以太网协议REP介绍.docx

弹性以太网协议REP (Resilient Ethernet Protocol)是思科设计的一种创新协议，非常适合环形组网，可控制网络环路，处理链路失效和改进网络收敛时间，REP协议可为第二层环形拓扑网络提供 快速和可预测的收敛。1、REP的优点REP控制一组连接到同一网段(segment)的端口，确保不会产生任何桥接环路，对网段内发 生的链路失效做出及时响应。REP可为网络和应用提供平均不到50毫秒的收敛速度。利用REP可 以构建复杂的网络拓扑，并且支持VLAN间的负载均衡。REP兼容标准的IEEE 802.1协议，并对其形成补充，它可以和生成树协议互操作，通知生成树 潜在的拓扑改变。作为一种分布式的、安全的协议，REP不需要依赖一个主节点来控制环的状态。REP可以通 过信号丢失(LOS)或者邻居关系的丢失本地检测到故障的发生。只要获得secure key，任何REP端 口均可发起切换，打开原先锁定的备份端口。REP还可以通过支持每VLAN组的负载均衡，提供 带宽优化和流量工程的功能。2、REP组网方式思科REP协议是一种分段(segment)协议；一个REP网段(segment)是一串互相连接的端口， 并被配置成带有同样的segment ID。每个网段的末端都终结在一台边缘交换机(edge switch)上。网段终结 的端口称为边缘端口(edge port)。图1展示了一个REP网段，这种基本结构可以让REP以非常灵活的方式插入到现有的网络拓扑中去， 包括环形，双归属，星形等。图1 一个REP网段图2展示了 REP是如何组成环形拓扑结构的，请注意网段上的每个节点都有2个REP使能的端口。图2 REP环形组网下图显示了 REP段是如何终结在不同的边缘交换机上的。由于采用了网段结构，支持这种拓 扑非常简单，而典型的弹性环形协议要求有冗余主节点功能来完成同样的拓扑。2台边缘交换机之 间的链路可以运行生成树协议。此外，思科REP还可以组成更加复杂的环形拓扑结构，如下图所示图4复杂的环形拓扑结构典型的环网协议要求闭环设计，而思科REP既支持闭环，也支持开环结构。这种新型的协议 还支持拥有冗余汇聚设备的拓扑。3、REP的工作方式在任何一个REP网段中，至少有一个端口总是处于阻塞状态下，也就是备份端口( alternate port)。阻塞端口确保了流量只能从一个边缘端口流出，从而保证了一个网段内的流量是无环的。 当网段内发生故障时，REP就打开备份端口，流量还是可以到达网段的边缘，如下图所示。BlockedREP SegmentREP SegmentForwardEdgePort FailedAlternate Port思科REP主要依赖LOS检测来发现链路失效，而且总是能获知环路内发生故障的位置。当失 效发生，发生故障的端口会立即发送链路失效通知给所有的REP邻居。失效通知有2个目的：1、指示备份端口立即打开，因为网段被断开了；2、清空网段内所有REP端口上的MAC地址表项。REP节点维护着与邻居的邻接状态，并一直和它的邻居交换hello报文。即使LOS未被检测到，REP 邻接关系的丢失也会触发切换。思科REP使用以下2种方式实现快速和可靠地广播失效通知：1、快速通知：通知使用思科组播地址通过硬件转发，因此无需任何节点的软件介入，网段上的每个节 点立即可获得通知；2、可靠通知：通过REP邻接协议发布，如果通知丢失，将被重新发送。该协议使用序号，并且需要报 文确认。一旦收到通知，每个REP节点就会清空从REP端口学习到的MAC地址表项，接着备份端口 就开始转发流量。因为通知是通过一个思科保留的组播地址发送的，MAC地址刷新可以并行地在 每个REP节点进行。Flush Leyer? MAC图6思科REP链路失效检测