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以太网交换板原理
瑞光数码公司在IDM MSTP155-24平台推出的以太网交换板基于生成树协议和单向链路协议,可实现在单向链路的情况下完成以太网交换并达到环网保护的目的,有效地克服了SDH环网中单方向光纤断路时以太网环网保护中的问题。
生成树协议拓扑(STP:Spanning Tree Protocol)结构的思路是: 不论网桥(交换机)之间采用怎样物理联接,网桥(交换机)能够自动发现一个没有环路的拓扑结构的网路,这个逻辑拓扑结构的网路必须是树型的。生成树协议还能够确定有足够的连接通向整个网络的每一个部分。所有网络节点要么进入转发状态,要么进入阻塞状态,这样就建立了整个局域网的生成树。当首次连接网桥或者网络结构发生变化时,网桥都将进行生成树拓扑的重新计算。为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥, 从一点传输数据到另一点,出现两以上条路径时只能选择一条距离根桥最短的活动路径。生成树协议这样的控制机制可以协调多个网桥(交换机)共同工作,使计算机网络可以避免因为一个接点的失败导致整个网络联接功能的丢失,而且冗余设计的网络环路不会出现广播风暴。
而在环网保护中光有STP生成树协议是不够的,因为在网络中会有生成树协议失效的情况出现,如果在提供冗余链路的局域网中的生成树协议失效了,整个网络就可能处于阻塞瘫痪状态。通常生成树算法的错误将导致桥接环路,一般认为二层链路环路是由于设备硬件或是系统软件的BUG所导致,其实不然。
在SDH环网的某些情况下,未检测出来的光路故障可能导致单向链路的存在,由于生成树具有单向的BPDU(桥接协议数据单元)流,对这种故障相当敏感。链路只能单向通信状态却仍然为LINKUP状态,对于STP来说是非常危险的。如果STP运行在二层环路上,其中被阻塞的端口收不到上游指定交换机的BPDU了,那么随着端口STP信息的老化,这个被阻塞端口的状态将迁移到转发状态。这样就造成了一个转发环路或者STP环路。一个运行生成树协议的环路如果没有阻塞端口,不但普通的广播包会形成广播风暴,甚至是BPDU包都会在环路内激增造成多播包的风暴,这种情况会是更加致命的。
对于互连的两台交换机的端口来说,如果链路在两端的自动协商机制检测都是LINKUP的,但是对端能收到本端通过这条链路发出去的信息,而本端收不到对端发送来的信息,这就是单向链路。
基于上面叙述的原因,在链路层增加一个单向链路检测的机制,以在链路形成环路之前及时消除这种单向链路,消除它对STP造成的隐患,保障网络不受单向链路的影响。单向链路检测就其设计目的来说,主要是有两个方面。一方面就是检测出网络中存在的单向链路,防止其引起生成树协议的失效;另一方面是减少链路对物理层自动协商等机制的依赖。
单向链路检测原理采用的协议是DLDP(Device Link Detection Protocol),它的功能是在一个存在单向链路的网络中,在其引起生成树协议失效之前,检测出会引起生成树协议失效的单向链路,把这条链路关闭,从而有效地防止由于生成树协议失效而造成的网络广播风暴等。单向链路检测协议除了应用于光纤媒介以外,也可以应用于其他媒介,比如双绞线、同轴电缆等。
生成树协议拓扑(STP:Spanning Tree Protocol)结构的思路是: 不论网桥(交换机)之间采用怎样物理联接,网桥(交换机)能够自动发现一个没有环路的拓扑结构的网路,这个逻辑拓扑结构的网路必须是树型的。生成树协议还能够确定有足够的连接通向整个网络的每一个部分。所有网络节点要么进入转发状态,要么进入阻塞状态,这样就建立了整个局域网的生成树。当首次连接网桥或者网络结构发生变化时,网桥都将进行生成树拓扑的重新计算。为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥, 从一点传输数据到另一点,出现两以上条路径时只能选择一条距离根桥最短的活动路径。生成树协议这样的控制机制可以协调多个网桥(交换机)共同工作,使计算机网络可以避免因为一个接点的失败导致整个网络联接功能的丢失,而且冗余设计的网络环路不会出现广播风暴。
而在环网保护中光有STP生成树协议是不够的,因为在网络中会有生成树协议失效的情况出现,如果在提供冗余链路的局域网中的生成树协议失效了,整个网络就可能处于阻塞瘫痪状态。通常生成树算法的错误将导致桥接环路,一般认为二层链路环路是由于设备硬件或是系统软件的BUG所导致,其实不然。
在SDH环网的某些情况下,未检测出来的光路故障可能导致单向链路的存在,由于生成树具有单向的BPDU(桥接协议数据单元)流,对这种故障相当敏感。链路只能单向通信状态却仍然为LINKUP状态,对于STP来说是非常危险的。如果STP运行在二层环路上,其中被阻塞的端口收不到上游指定交换机的BPDU了,那么随着端口STP信息的老化,这个被阻塞端口的状态将迁移到转发状态。这样就造成了一个转发环路或者STP环路。一个运行生成树协议的环路如果没有阻塞端口,不但普通的广播包会形成广播风暴,甚至是BPDU包都会在环路内激增造成多播包的风暴,这种情况会是更加致命的。
对于互连的两台交换机的端口来说,如果链路在两端的自动协商机制检测都是LINKUP的,但是对端能收到本端通过这条链路发出去的信息,而本端收不到对端发送来的信息,这就是单向链路。
基于上面叙述的原因,在链路层增加一个单向链路检测的机制,以在链路形成环路之前及时消除这种单向链路,消除它对STP造成的隐患,保障网络不受单向链路的影响。单向链路检测就其设计目的来说,主要是有两个方面。一方面就是检测出网络中存在的单向链路,防止其引起生成树协议的失效;另一方面是减少链路对物理层自动协商等机制的依赖。
单向链路检测原理采用的协议是DLDP(Device Link Detection Protocol),它的功能是在一个存在单向链路的网络中,在其引起生成树协议失效之前,检测出会引起生成树协议失效的单向链路,把这条链路关闭,从而有效地防止由于生成树协议失效而造成的网络广播风暴等。单向链路检测协议除了应用于光纤媒介以外,也可以应用于其他媒介,比如双绞线、同轴电缆等。
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