Настройка сети топологии кольцо
Технология Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) реализует механизмы защиты от петель коммутации в сетях Ethernet с кольцевой топологией, обеспечивая при этом отказоустойчивость сети.
Кольцо Ethernet состоит как минимум из двух узлов. В случае единственного кольца, это кольцо является главным. Поскольку поле времени жизни (TTL) не определено в кадре Ethernet, зацикливание трафика, передаваемого по кольцу, предотвращается путем его блокировки на одном из каналов кольца. Этот канал называется каналом защиты кольца (Ring Protection Link, RPL).
При нормальных условиях работы (когда не происходит сбоев в работе других каналов кольца) RPL блокируется, то есть не используется для передачи трафика. Таким образом, физическое кольцо будет поддерживать логическую линейную топологию (без петель).
Контролируется RPL специальным узлом кольца, который называется владельцем RPL (RPL owner). Он отвечает за блокирование трафика на своем конце RPL. В случае отказа кольца Ethernet, владелец RPL отвечает за разблокирование своего конца RPL, если RPL не вышел из строя. Это позволяет использовать RPL для передачи трафика. Узел кольца, расположенный на другом конце RPL, называется соседним узлом RPL (RPL neighbor). Он также может участвовать в блокировании или разблокировании своего конца RPL.
По кольцу Ethernet может передаваться трафик разных VLAN. Ethernet Ring Protection (ERP) Instance (экземпляр ERP) — это логическое кольцо, работающее поверх физического кольца. Он отвечает за защиту подмножества VLAN, чьи данные передаются через физическое кольцо. Когда для физического кольца Ethernet настроено несколько экземпляров ERP, каждый из них должен иметь свой собственный RPL, RPL owner node и RPL neighbor node.
R-APS channel VLAN (управляющая VLAN) должна быть создана для каждого ERP Instance, чтобы можно было отправлять и получать управляющие сообщения R-APS. Функцией R-APS channel VLAN является контроль кольца и поддержка его рабочих функций.
Примечание к настройке
Рассматриваемый пример настройки подходит для следующих серий коммутаторов: DGS-1250, DGS-1510, DGS-1520, DGS-3130, DGS-3630, DXS-3610.
В локальной сети, в которой передается трафик разных VLAN, с использованием трех коммутаторов реализована кольцевая топология. Требуется защитить кольцо от петель, одновременно обеспечив его отказоустойчивость.
Настройка сети топологии кольцо
Технологии резервирования сетей Industrial Ethernet позволяют преодолеть основное ограничение, накладываемое технологией Ethernet: топология сети должна иметь вид «звезды» или «дерева», наличие «петель» в сети запрещено. Так, в классических сетях Ethernet не допускается иметь несколько путей связи между двумя точками сети, т.к. это может привести к явлению широковещательного шторма и полной неработоспособности сети.
В коммутаторах Moxa реализованы промышленные технологии резервирования Turbo Ring и Turbo Chain, они позволяют создавать сети с избыточными связями по топологии «Кольцо» или «Цепочка» с временем переключения с основного канала связи на резервный не более 50 мс. Также оборудование Moxa поддерживает технологии резервирования STP/RSTP/MSTP, использование которых в промышленности не всегда возможно из-за долгого времени восстановления – до нескольких секунд.
Топология «Кольцо» строиться с использованием технологии Turbo Ring, которая предотвращает широковещательный шторм и осуществляет резервирование каналов связи при единичном отказе.
Топология «Цепочка» на основе технологии Turbo Chain позволяет подключать коммутаторы Moxa к существующей системе (будь то кольцо Turbo Ring, сеть RSTP или отдельно стоящий коммутатор любого производителя). Применяя Turbo Chain, также осуществляется защита сети от единичного обрыва и передача данных из цепочки по резервированным каналам связи. Кроме того, в этом случае, не нужно перенастраивать оборудованию существующей системы.
Особенности технологии Turbo Ring
Принцип работы Turbo Ring
В кольце Turbo Ring один из коммутаторов назначается на роль «Мастера» (вручную в настройках коммутатора или автоматически на основе МАС-адреса).
Мастер блокирует один из своих портов, чтобы избежать широковещательного шторма. Кольцевая топология логически превращается в шину.
При обрыве соединения между коммутаторами в кольце Мастер активирует ранее заблокированный порт.
Данные будут передаваться через резервное соединение до восстановления основного пути. Как только связь будет восстановлена, Мастер снова заблокирует один из своих портов.
Настройка резервирования по технологии Turbo Ring
Перед соединением коммутаторов в кольцо необходимо их настроить:
1) Настройка адресации – всем коммутаторам должен быть присвоен свой уникальный IP-адрес из одной подсети.
2) Настройка резервирования – на каждом коммутаторе должно быть включено резервирование по протоколу Turbo Ring v2, а также выбраны порты, участвующие в построении кольца.
Только после выполнения указанных действий на всех коммутаторах можно соединять их в кольцо.
Проверка работоспособности сети Turbo Ring
При объединении коммутаторов в кольцо на Мастере должен будет загореться индикатор MSTR, на остальных коммутаторах — только индикаторы штатной работы, STATE и PWR
Если на Мастере в кольце индикатор MSTR мигает, то в сети присутствует обрыв или настройки выполнены неверно. Например, один или несколько коммутаторов в кольце не настроены, или кольцо соединено через порты, неуказанные в настройках резервирования.
Топология «Кольцо» или «TokenRing». Как настроить?
Добрый день.
Есть три пк: А, B и С. В каждом — три сетевых карты: одна гигабитная, для общения с «внешним миром», и две 10 гигабитные, для обмена данными друг с другом. Необходимо настроить сеть так, чтобы:
1. Не использовать коммутатора;
2. Чтобы при выключении любого из них «внутренняя» сеть продолжала работать.
Судя по всему, подходит топология «Кольцо» или «TokenRing», но не смог найти инструкций, как их настроить.
В таком случае вам придется настраивать бриджинг между 10-гигабитными интерфейсами на каждой машине, и как-то кольцо разрывать (RSTP, например).
Token ring — это отдельная технология ЛВС, с имеющимися у вас Ethernet-интерфейсами вы Token ring не построите. К тому же не помню, чтобы производительность Token ring была выше нескольких сотен мегабит/с.
Поддерживаю предложение с IP-маршрутизацией между машинами, в этом случае вам придется на каждом ПК прописать по два маршрута (прямой и через другой ПК) до каждого из оставшихся. Кроме того, следует учесть, что результирующая производительность может зависеть от используемых сетевых интерфейсов и производительности каждой машины.
UPD: вы можете уточнить пару моментов? Какова планируется загрузка 10-гигабитных интерфейсов (количество пакетов в секунду и средний размер пакета, если можно, или просто опишите трафик). Может ли внутренняя сеть быть полностью изолированной от внешней или необходим какой-то доступ снаружи? Планируете ли обрабатывать ситуацию, когда ПК работает, а интерфейс на нем неактивен по какой-либо причине (обрыв кабеля и т.д.)? Какая ОС используется на ПК, можно ли ее изменить на другую?
Топология «кольцо»
Для обеспечения защиты каналов связи от единичного отказа необходимо их резервировать. Резервирование неизбежно ведет к возникновению кольцевых участков сети — замкнутых маршрутов. Стандарт Ethernet, предусматривает только древовидную топологию и не допускает кольцевых, так как это приводит к зацикливанию пакетов.
В коммутаторах PSW-2G реализована поддержка протокола Spanning Tree Protocol (STP, IEEE 802.1d), который позволяет создавать кольцевые маршруты в сетях Ethernet. Постоянно анализируя конфигурацию сети, STP автоматически выстраивает древовидную топологию, переводя избыточные коммуникационные линии в резерв. В случае нарушения целостности построенной таким образом сети (например, обрыв оптики), STP в считанные секунды включает в работу необходимые резервные линии, восстанавливая древовидную структуру сети.
Кроме того, в коммутаторах PSW-2G реализована более мощная разновидность данного протокола — Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP, IEEE 802.1w), позволяющая снизить время перестройки сети до нескольких миллисекунд. При использовании RSTP обрыв оптики приводит к кратковременному замиранию картинки от видеокамеры (меньше 1 сек.) с последующим восстановлением нормальной работы.
Рекомендуется использовать протокол RSTP в топологии «кольцо».
Обратите внимание, что у коммутатора PSW-2G имеется только 2 гигабитных порта. Чтобы подключить видеосервер на максимальной скорости, потребуется 3-ий гигабитный порт. Это означает, что потребуется коммутатор с 3-мя гигабитными портами (обязательно с поддержкой RSTP). Как правило, этот коммутатор располагаться в помещение рядом с видеосервером, поэтому особых требований по условия эксплуатации к нему не предъявляется.
Следует учитывать, что стандарт IEEE802.w не рекомендует превышать 7 коммутаторов в кольце при стандартных параметрах протокола RSTP.
Перед тем, как устанавливать PSW-2G на объект, необходимо локально подключиться к устройству (как это сделать, подробно написано в РЭ) и сконфигурировать его. Вначале потребуется установить сетевые настройки (задать уникальный IP-адрес, маску и т.д.), потом включить RSTP (по умолчанию, он выключен.). Только после этого, можно соединять коммутаторы в «кольцо». Коммутатору, который подключается к видеосерверу, рекомендуется назначить максимальный приоритет, чтоб он стал ROOT. Все управление PSW-2G производится через WEB интерфейс.
Важно отметить, что в коммутаторах PSW-2G реализована поддержка протоколов STP/RSTP в полном объеме, поэтому устройства будут работать не только в «кольце», но и в любой топологии с избыточными связями по любым портам.