RRPP协议

RRPP协议

产生背景

在网络规划和实际组网应用中，大多采用环网来提供高可靠性。环网技术简单来说，就是将一些网络设备通过环的形状连接到一起，实现相互通信的一种技术。

为了避免环网中产生广播风暴，最初采用了已被普遍应用的STP协议环路保护机制。但实际应用中STP协议的收敛时间受网络拓扑的影响，在网络直径较大时收敛时间较长，因而往往不能满足传输质量较高的数据的要求。

为了缩短环网的收敛时间并消除网络大小的影响，H3C开发了专门应用于环网保护的RRPP协议。

RRPP定义（快速环网保护协议）

RRPP主要用于由多个节点构成的环网，其中一个为主节点，其他节点为传输节点，主节点在环上的两个端口分为主端口和从端口，主节点通常周期性从主端口发送环的HELLO报文，环完整的情况主节点就会在从端口上接收到自己发送的HELLO报文，这样主节点认为环网处于完整状态，则立刻阻断从端口保证没有环路；若在一定周期内从端口收不到自己发送的HELLO，则认为环网处于故障状态，主节点会打开从端口使其正常转发。

一旦故障发生时如链路down，故障相邻的节点或端口上会通过中断立刻检测到故障，并立刻向主节点发送Link_down报文，主节点接收到该报文则认为环处于故障状态，立刻打开从端口，同时发送报文通知其他传输节点更新转发表，传输节点更新转发表后数据流则切换到正常的链路上。

若故障恢复，故障节点或端口会UP起来，这时故障节点会临时阻塞该端口，但该端口还能透传RRPP协议报文，主节点发送的HELLO报文可以穿透临时阻塞端口，一旦主节点的从端口接收到自己发送的HELLO 报文，认为环恢复完整状态，立刻阻断从端口，并发送报文通知其他节点打开临时阻塞端口同时刷新转发表，业务流量切换到正常链路上来。技术优势和特点

技术优点

RRPP是一个专门应用于以太网环的链路层协议。它在以太网环完整时能够防止数据环路引起的广播风暴，而当以太网环上一条链路断开时能迅速启用备份链路以保证环网的最大连通性。与STP协议相比，RRPP协议有如下优点：

l 拓扑收敛速度快（低于50ms）

l 收敛时间与环网上节点数无关

H3C所实现的RRPP协议还有如下特点：

l 在相交环拓扑中，一个环拓扑的变化不会引起其他环的拓扑振荡，数据传输更为稳定。

l 支持RRPP环网的负载分担，充分利用了物理链路的带宽

具体优势和特点

1、二层单播业务

众所周知，二层业务就是通过MAC转发业务，选择路径主要依赖于MAC和端口的对应表的关系；在以太环网中，正常路径出现故障时，二层业务要切换到备份的正常的链路上来，需要把MAC和旧端口的对应关系，刷新到新的端口上来；所以MAC转发表的刷新的快慢至关重要，以太环网解决方案中提出的观念就是置位删除硬件学习，故障时接收到主节点发送的刷新转发表通知报文后通过置位快速删除硬件的MAC转发表，然后通过硬件快速学习，实现二层业务的快速保护倒换。

2、三层单播业务

三层业务通常是通过IP进行转发，这个问题与硬件实现关系密切，通常硬件转发架构分为两种：一是路由+下一跳+ARP+端口形成FIB转发表，该技术的好处是所有三层转发只需要查一次FIB表项，就可以查到出端口及其封装；另一种就是路由+下一跳+ARP形成FIB转发表，该技术三层转发需要两次查表，第一次查FIB表得到下一跳的封装，第二次查找MAC表得到出端口，这种方式在环网切换时只与MAC相关，解决方式和思路同二层业务流。这里以太环网解决方案中考虑就是第一种情况，FIB转发表中带有出端口的，方案中提出两种机制：源端请求和远端告知结合的机制，源端请求是由源节点主动请求下一跳ARP来更新FIB转发表；远端告知就是由远端通过免费ARP的机制通知其他节点更新FIB转发表；这两个思路结合实现了以太环网解决方案的三层业务的快速保护倒换。

3、组播业务

组播业务都是通过组播转发表项来进行转发和复制的，通常组播业务为视频业务，对网络可靠性要求更高，H3C公司以太环网解决方案中组播业务的思想就是环上静态部署，由于RRPP会阻断从端口，不会形成广播风暴，另外只要环上的RRPP协议收敛即打开主节点从端口或打开临时阻断端口，组播业务就可以立刻恢复。

通过在电力信息城域网中部署RRPP技术，既解决了电力光缆资源部署的问题，又实现了业务的高可靠性，经多个省市电力公司实际运行，取得了良好的效果。