S系列交换机SEP技术白皮书.docx
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1、S系列交换机SEP技术白皮书ISEP介绍11.1 介绍11.2 参考标准和协议22原理描述32.1 SEP基本概念32.1.1 SEP段(Segment)32.1.2 控制VLAN(ControlVLAN)32.1.3 节点(NOde)32.1.4 端口角色(Portrole)32.1.5 SEP端口报文转发状态(Portstatus)62.2 SEP协议报文72.3 SEP实现机制131.1.1 邻居端口协商机制131.1.2 SEP链路状态同步及拓扑显示151.1.3 边缘端口选举171.1.4 阻塞端口机制181.1.5 端口抢占方式212.4 SEP故障处理机制252.4.1 拓扑变化
2、通告和抑制252.4.2 故障倒换302.4.3 故障回切342.5 SEP负载分担383产品能力423.1 各形态支持情况423.2 性能规格与限制424应用场景434.1 配置SEP封闭环示例434.1.1 组网需求434.1.2 配置思路444.1.3 操作步骤454.1.4 配置文件474.2 配置SEP多环示例504.2.1 组网需求504.2.2 配置思路514.2.3 操作步骤524.2.4 配置文件574.3 配置SEP多实例634.3.1 组网需求634.3.2 配置思路644.3.3 操作步骤644.3.4 配置文件674.4 配置SEP与MSTP混合组网714.4.1 组
3、网需求714.4.2 配置思路724.4.3 操作步骤724.4.4 配置文件764.5 配置SEP与RRPP混合组网804.5.1 组网需求804.5.2 配置思路814.5.3 操作步骤814.5.4 配置文件884.6 配置SEP与VPLS联动934.6.1 组网需求934.6.2 配置思路944.6.3 操作步骤944.6.4 配置文件1015故障处理案例1075.1SEP功能配置完成后,数据流量不能正常转发1076FAQ1086.1相比较于其他的环网协议,SEP的优势是什么?108A术语与缩略语109B参考资料1101SEP介绍1.1介绍定义智能以太保护SEP(SmartEthern
4、etProtection)是一种专用于以太网链路层的环网协议,是一种用于以太网环路的保护机制。SEP通过有选择性地阻塞网络环路冗余链路,来达到消除网络二层环路的目的,避免报文在环路网络中无限循环,能有效防止广播风暴、MAC地址表不稳定等环网故障现象的产生。目的随着网络的快速普及和相关应用的日益深入,基础网络的可靠性日益成为用户关注的焦点,能够保证网络传输不中断对于终端用户非常重要。为了提高网络的可靠性,在网络部署时通常会采用冗余链路。但是使用冗余链路会在网络中产生环路,引起广播风暴等故障现象,从而会影响用户对网络的正常使用。为了解决这一问题,人们设计了很多环网保护协议。生成树协议STP(Spa
5、nningTreeProtocol)是目前得到广泛应用的一种环网保护协议。但是在实际使用中,由于STP的收敛时间受网络拓扑影响,当网络直径较大时收敛速度很慢,不能满足对传输质量要求较高的业务的需求。因此,华为公司推出了SEPoSEP的收敛时间可小于50ms,相对于STP的收敛时间有极大的提高,可轻松满足业务对高质量传输的需求。作为环网保护协议,当网络完整时,SEP通过有选择性地阻塞网络环路冗余链路,来达到消除环路的目的;当环网发生链路故障时,SEP可以迅速地打开阻塞端口,进行链路倒换,最大限度地保障用户业务的顺利进行。受益智能以太保护协议SEP的推出,为客户带来一种全新的环网保护协议的选择。相
6、比较于传统的环网保护协议STP,SEP收敛速度极快,适用于对倒换收敛时间要求较高的二层网络。除此以外,SEP还具有以下优势: 支持半环、整环拓扑,配置灵活,适用场景多样: 可灵活选择阻塞方式,更好地支持流量负载分担; 支持链路恢免后灵活配置回切方式; 支持从任意节点查看SEP网络拓扑结构,方便管理,提高网络的可维护性。1.2参考标准和协议SEP是华为公司的私有协议。2原理描述2.1 SEP基本概念2.1.1 SEP段(Segment)SEP以SEP段为基本单位。SEP段是由一组配置了相同的段ID和控制VLAN,且相互连通的交换机群体以及连通这些交换机的链路构成,其中每台交换机中最多只能有两个端
7、口加入同一段SEP段。SEP段由以下元素组成: 控制VLAN 节点 边缘端口 普通端口2.1.2 控JVLAN(ControlVLAN)控制VLAN是相对于数据VLAN来说的。在SEP段中,控制VLAN只用来传递SEP协议报文。与控制VLAN相对,数据VLAN只用来传输数据报文。每个SEP段都配有一个控制VLAN,同一个SEP段内所有节点的控制VLAN必须相同,控制VLAN的ID由用户指定,但必须是未创建且未被其他协议使用的。加入SEP的端口会自动加入控制VLAN,以保证SEP协议报文的正常收发。2.1.3 节点(Node)每个加入SEP段的交换机是一个节点。每个节点不能多于两个端口加入同一个
8、SEP段。2.1.4 端口角色(Portrole)SEP中的端口角色主要有普通端口和边缘端口两大类。图2-1所示为开放环组网下的端口角色(主副边缘端口不在在同一个节点时,这类SEP段组网形式称为开放环组网)。图2-1开放环端口角色主边缘端口副边缘端口无邻居主边缘端口无邻居副边缘端口普通端口在开放环中,端口角色有以下几种:普通端口边缘端口-主边缘端口副边缘端口无邻居主边缘端口无邻居副边缘端口图22所示为封闭环组网下的端口角色(主副边缘端口在同一个节点时,这类SEP段组网形式称为封闭环组网)。图2-2封闭环端口角色C主边缘端口副边缘端口普通端口在封闭环中,端口角色有以下几种: 普通端口 边缘端口-
9、主边缘端口-副边缘端口关于端口角色的具体说明,请参见表2-1。表2-1端口角色说明端口角色端口角色细分说明边缘端口(EdgePort)主边缘端口(PrimaryEdgePort)一个SEP段中只有一个主边缘端口,由用户配置并选举决定。主边缘端口的职责是发起阻塞端口抢占、终结报文、以及向其他网络发送拓扑变化消息。副边缘端口(SecondaryEdgePort)一个SEP段中只有一个副边缘端口,由用户配置并选举决定。副边缘端口的职责是终结报文、以及向其他网络发送拓扑变化消息。端口角色端口角色细分说明无邻居主边缘端口(No-NeighborPrimaryEdgePort)处于SEP段最边缘的端口是无
10、邻居边缘端口,由用户配置决定。无邻居主边缘端口的职责是终结报文、以及向其他网络发送拓扑变化消息。无邻居主边缘端口一般用于与其他设备制造商设备互通或与不支持SEP协议的设备互通。阻塞端口抢占报文的发起由无邻居主边缘端口的兄弟端口是否是阻塞端口决定。03说明同一台设备只允许最多两个端口加入同一个SEP段,如果其中一个端Il是无邻居主边缘端口,那么另外一个接口为无邻居主边缘端口的兄弟端口。如果阻塞端口是无邻居主边缘端口的兄弟端口,那么无需发送阻塞端口抢占报文。如果阻塞端口不是无邻居主边缘端口的兄弟端口,那么由无邻居主边缘端口的兄弟端口发送阻塞抢占报文。无邻居副边缘端口(No-NeighborSeco
11、ndaryEdgePort)一个SEP段中只有一个无邻居副边缘端口,由用户配置并选举决定。无邻居副边缘端口的职责是终结报文以及向其他网络发送拓扑变化消息。无邻居副边缘端口-一般用于与其他设备制造商设备互通或与不支持SEP协议的设备互通。普通端口(CommonPort)在SEP段中,除边缘端口以外所有的端口都是普通端口。普通端口负责监测自己直连的启动SEP协议的链路状态,并把链路状态的变化消息及时通知邻居端口。邻居端口不断向SEP段中其他端口扩散消息,最后到达主边缘端口。然后由主边缘端口决策如何处理上报的链路状态变化消息。2.1.5SEP端口报文转发状态(PortStatUS)在SEP中,端口转
12、发状态可划分为两种,如表2-2所示。表2-2SEP的端口报文转发状态转发状态说明Forwarding在这种状态下,端口既转发用户流量又接收/发送协议报文。转发状态说明Discarding在SEP段中,为了防止形成环路而被阻塞的端口处于Discarding状态。如果不指定,SEP段中的每个端口均有可能被阻塞。在SEP段完好的情况下,一个SEP段中有且只有一个端口被阻塞。Discarding状态的端口不转发用户流量报文,只收发SEP和部分其它协议报文。为了不影响阻塞端口两侧协议交互,除了SEP协议之外的部分协议报文仍然可以通过阻塞端口。Discarding端口可以通过的报文如表23所示。表2-3可
13、通过报文列表特性协议报文是否可以通过Eth-trunkLACP协议报文Yes802.3ah3AH协议报文Yes3AH测试报文YesDLDPDLDP协议报文YesLLDPLLDP协议报文YesCDP协议报文YesFlowcontrol流控报文Yes组播BFDBFD组播报文YesHGMPHGMP邻居发现报文(组播报文)YesHGMP邻居发现报文(广播报文)No802.lagCCM报文YesLBM、LTM、LBRLTR、MACping、MACtrace报文No2.2 SEP1办议才艮文SEP的报文格式如图2-3所示。图2-3SEP报文格式其中各个字段的意义请参考表2-4。表24SEP报文各字段说明字
14、段长度(Byte)填充值DstMAC6SEP报文目的MAC有以下几种: 0025-9efb-3d6f0025-9efb-3d70o前者为点到点报文,在下一跳接收端口终结,后者为点到多点报文,在边缘端口终结。 0025-9efb-3d6f:用于邻居报文、LSA报文、GR报文。 0025-9efb-3d70:用于抢占报文、EPA主边缘端口选举报文、阻塞端口公告报文、TC报文。SrcMAC6系统MACoVLANTag4SEP报文的VLAN巾窿VLAN的ID为SEP的控制VLAN的ID,优先级为7。Length2报文长度,计算范围是整个报文。Pro.ID2SEP协议1D,用来标记SEP报文,固定为OO
15、OOoVer1SEP协议版本,当前为00。Type2SEP报文类型与子类型,各占一个字节,类型定义请参见表2-5Seg.ID2SEPsegmentID,填充为当前SEP报文所属的segmentIDoPortID8由两部分组成(6字节的systemMAC+2字节的端口索引),该节点上先加入该SEP段的端口索引为0000,后加入的端口索引为OOOloPortPri.2端口优先级,其中高8位由系统定义,低8位可通过命令配置,默认为64。具体情况请参见SEP端口优先级。字段长度(Byte)填充值Flag1是否带有TC的标记: 0表示不携带TC消息。 1表示携带TC消息。Reserved30预留字段,填
16、充全0。TLV不固定根据报文类型的不同,填充不同的TLV组合,TLV定义请参见表2-6o表2-5SEP报文类型与子类型类型报文用途子类型说明O-邻居端口加入SEP段后,开始启0使能当端口配置上Segment时,发送的邻居报文报文动邻居协商机制。端口之间通过收发邻居协议报文(Hello报文),与相邻端口012345678916111213*14116IllllIllll1II协商建立邻居关系。邻居协SysMACControlVLAN商成功后,端口之间继续发Length000000甑B0001SySMAC+0001送和接收邻居协议报文,用004000于检测邻居状态的变化。000000.00该报文为
17、点对点报文,默认TLV发送周期为1s,超时时间默认为60so1一去使当端口退出SegmentRj,发送的邻居报文能Z16BytesAjo1,2,3,4,56789l1112131141161IlIll1IISysMACControlVLANLength0000000001SysMAC+0001004000000000.00TLV类型报文用途子类型说明I-LSA链路状态通告报文(LinkStatusAdvertisement),有3种:1 .更新邻居状态数据库,当端口启用SEP协议后开始周期发送LSA报文给邻居端口,在端口邻居状态机状态进入UP后,开始更新各自的LSA数据库。更新的内容是本端口所
18、保存的所有链路拓扑信息。该报文为点对点报文,每20s发送一次,老化时间是60s;当本地邻居状态数据库发生变化时,立刻触发发送报文更新。2 .阻塞点公告,阻塞端口所在节点同时还会从该节点的SEP端口发出阻塞点公告,报文类型也为LSA,作用是通知所有其它节点阻塞点的位置。该报文为点对多点报文,发送周期1s;3 .拓扑变化通告,拓扑变化报文(TopologyChange),当本地SEP段中的拓扑发生变化,需要发送Te报文,通知SEP段内其它节点以及上下级网络,拓扑发生变化,SEP段内其它节点以及上级网络中的节点需要更新MAC地址转发表和ARP表。该报文为点到多点报文。O-INFOLSA的公告报文。I
19、iiiiiiiiiiiiii):67?101卬314丐16II0025-9EFB-3D6FSysMACControlVLANLength00000001000001SysMAC+0001004000000000.00TLVI.点公告16Bvtes6Illlllirillllllii461011Yl1314IS1I110025-9EFB-3D70SysMACControlVLANLength00000001000001SysMAC+0001004000000000.00TLV1Vlllllll12345678IIIIIII91011121314151IiiIlI60025-9EFB-3D70Sy
20、sMACControlVLANLength00000001000001SysMAC+0001004001000000.00TLVI-ACKLSA相应密日文:收至;JiiAinfo时的应日报文:16Bytes0123456789101112131415160025-9EFB-3D6FSysMACControlVLANLength00000001010001SysMAC+0001004000000000.00TLV类型报文用途子类型说明2-抢占报文抢占报文用于阻塞指定端口。抢占报文由选举出的主边缘端口或无邻居主边缘端口的兄弟端口发起。该报文为点对多点报文,采0一请求1仓占请求报文012345678
21、91611i213*1416,IIIIIIi1II1II0025-9EFB-3D70SysMACControlVLANLength00000002000001SysMAC+0001004000用请求-应答机制,如果连续5次发起抢占均未收到应答,认为抢占失败,记录日4o000000.00TLVI-ACK仓占应答报文,01234,56,7,8,9161112131141160025-9EFB-3D70SysMACControlVLANLength00000002010001SysMAC+0001004000000000.00TLV3-GR报文优雅重启报文(GracefulReStart),本地设备
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- 系列 交换机 SEP 技术 白皮书
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