瑞斯康达保护倒换技术白皮书介绍.docx

保护倒换技术原理 故障检测机制 保护倒换机制能够在发生故障时迅速切换到备份路径上，首先能够及时发现故障，亦即故障检测机制。 目前常用的故障检测机制有以下几种： 物理层检测方法，直接检测物理端口的状态、接收光功率等； 链路层OAM检测方法，如802.3ah，可以通过link event等来检测； 业务层OAM，如Y.1731等，可以通过检测业务存活状态来检测，关于业务层OAM，请参阅瑞斯康达《CFM技术白皮书》 源宿协商机制 对于1+1单向保护倒换来说，源宿不存在协商问题，源端永久将流量发送到主备链路上。? 对于其他保护倒换类型来说，存在源宿协商的问题，源端需要切换流量至备用链路，并将这个切换通知宿端，宿端需要选择在哪条链路上接收，并把这个信息也通知到源端。目前一般采用APS（Auto?Protection?Switch?自动保护倒换）协议，APS协议可以承载在多种PDU上。APS协议定义了正常状态消息，故障状态消息，故障恢复消息，定时器超时消息、管理员指令等多种消息类型，这些消息有优先级高低的区分。APS通过自身算法来计算应该采取的动作。下文提到的多种具体保护倒换技术都采用了APS协议。? 源宿协商机制一般有一步法，两步法，三步法等三种工作模式，这里的一步两步三步指的是协议报文的交互次数? 一步法，宿端通知源端故障，然后源宿同时切换，该模式仅适用于1+1或1:1 两步法，宿端通知源端故障，源端再通知宿端其所选择路径，然后源宿完成切换? 三步法，宿端通知源端故障，源端通知宿端其所选择路径，宿端再通知源端其所选择路径，适用于所有场景，但也最复杂 返回机制 当流量倒换到备用路径之后，主用链路如果从故障中恢复了，那么保护倒换机制面临两种选择，是将流量再切换至原主用链路，还是保持不变，这称之为返回机制。切换回原主用链路的，称之为返回模式，保持不变的，称之为非返回模式。返回模式的优点是一般主用链路往往有更好的网络质量，或者备用链路有其他的流量。而非返回模式的优点在于实现简单。 定时机制 保护倒换机制需要各种定时器来维护源宿两端及链路的状态，主要的定时器有： ?a)?Hold?off?timer，该定时器在故障被检测到时启动，定时器超时后再次检测故障，如果还存在则启动倒换。该定时器的作用在于，网络是分层分域的，如EoS，每一层都可能有自己的保护倒换方案，当底层网络已经实施保护倒换之后，其客户层网络不需要实施保护倒换；分域的情况与之类似。? b)?WTR（wait?to?restore），该定时器的作用是在返回模式下，检测到故障恢复后，须等待一定时间再返回主用链路。其防止了网络不稳定导致的频繁切换。? c)?Guard?Timer，该定时器是在环网保护中，防止因为循环发送而导致收到过时消息，在该定时器时效内不处理保护倒换协议消息? d)?其他定时器种类请参阅相关标准 1.2 保护倒换技术优势 保护倒换技术是一种提高网络可靠性的手段，通过及时对故障的检测以及流量的切换、源宿节点的协商，保证业务在出现故障时能够快速得到修复，电信级的保护倒换技术可以保证业务中断时间不超过50ms，使得业务损伤降到最低。  2. 保护倒换的典型技术 不同的网络技术适用各种不同的具体的保护倒换技术。 2.1.1 链路聚合LAG 链路聚合（Link aggregation /LAG）是一种端口级的冗余技术，它通过将多个物理端口聚合为一个逻辑端口来提供额外的冗余性或更高的带宽，这些物理端口的工作模式必须是一样的。LAG是一项点到点的技术，亦即必须在直接相邻的两个以太网设备之间启用。其所遵从的标准是802.3ad。LAG方式不保证50ms保护倒换时间。LAG技术关键点如下： LAG保护模式（静态或手工） LAG有两种工作模式：静态模式和手工模式，在静态模式下，两端启用LACP协议进行协商；手工方式下，由管理员指定聚合端口。在任何情况下，两端的配置必须一致。 负载分担方式 LAG可以工作在负担分担方式下，该方式下每个聚合组最多可以有16个端口，流量在组内的端口上通过一定的算法进行分配，实现带宽的聚合功能。常用的分配算法有根据源或者目的MAC分配、根据源或者目的IP分配，根据源或者目的TCP/IP端口号进行分配。当组内某端口发生故障时，分配算法会进行调整，将流量分配给组内剩余端口，同样可以提供网络冗余，恢复业务的正常发送。 非负载分担方式 该方式下端口之间是n:1保护的方式，初始状态下业务流量全部在主用链路上发送，备用链路空闲，当主用链路发生故障时，聚合组其余端口就选出一条承载流量。该方式业务倒换速度更快。一般典型应用是1：1. 2.1.2 G.8031 G.8031是ITU定义的以太网业务级线性保护倒换协议，又叫ELPS（Ethernet?Linear?Pr