이번 시간에는 네트워크 현장 Ring 구성 시 많이 사용하는 ERP에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 보통 ERP는 생소하신 분들이 많은데 개념과 동작원리에 대해서 쉽게 공부해 보겠습니다.
1. ERP (Ethernet Ring Protection)
스위치들을 Ring 형태로 구성할때구성할 때 사용하는 이더넷 링 보호 프로토콜이라 부릅니다. 전산실이나 사무실에서 네트워크를 구성할 때 사용하는 구조는 아니며 , 보통 현장 네트워크를 구성할때 사용하는 기술입니다. 장거리 통신망을 구축할 때 사용한다고 보시면 됩니다.
ex) 파주 전지역에 CCTV를 설치하기 위해 , 링 형태의 네트워크 구성을 합니다. 예전에는 CCTV는 아날로그였기 때문에 동축케이블로 연결했지만 , 요즘은 모든 CCTV들이 디지털 방식을 사용합니다. 그러려면 CCTV도 이더넷으로 연결이 되어야 하고 UTP나 광 케이블을 이용해서 센터와 연결되어야 합니다. 그럼 CCTV에 광을 직접 연결할 수 없으니 , 현장에 스위치들을 한 대씩 두고 UTP연결을 해줘야겠죠 이럴 때 ERP 기술을 사용하게 됩니다.
스위치들을 Ring 형태로 연결한 구성을 할때 사용
※ 표준화된 프로토콜
- ITU-T G.8032/Y.1344 Ethernet Ring Protection (ERP)
- IEEE 802.1ag - Packet format compliant to OAM PDU Format
장점
1. 회선 설계 비용 감소 : 회선을 1:1로 연결해야 하는 게 아니기 때문에 작업 시간이나 케이블 비용을 줄일 수 있습니다.
2. 무중단 통신망 구축 : 중간에 있는 장비에 장애가 발생해도 통신에 문제가 없습니다 위 구성을 보시면 Loop 구조라는 게 보이실 겁니다. 이 ERP를 통해서 Loop로부터 자유로운 알고리즘을 제공하는 기술입니다.
※ Loop Free Algorithm 제공
- Layer2 이중화 및 네트워크 확장성 제공
- Link 혹은 Node 장애 시, 최소 50 ms convergence time 제공
- 기존 전통적인 MAC이나 bridge 기반의 Ring topology 보다 빠른 복구 시간 제공
※ ERP Ring Mode
- IDLE – 정상 동작 상태
- Protection – Link/Node 장애 시
※ Terminology
- Ring Protection Link(RPL)
- RPL Owner
- Service VLAN
- Protected VLAN
- SF, NR, R-APS , WTR
2. ERP 동작 원리
1. 기본적으로 ERP 구조에서는 Loop구조입니다. 그래서 STP와 비슷하게 메인 스위치를 기준으로 해서 한쪽으로만 통신이 가능하고 , 한쪽은 논리적으로 Blocking 상태라고 보시면 됩니다. 평상시 한쪽 방향으로만 통신이 가능하다.
2. 링 장비들 중에 한대라도 장애가 발생하면 장애난 스위치를 기준으로 해서 양쪽으로 통신을 하게 됩니다. 그러면 한 장비에서 장애가 나더라도 다른 장비들은 통신하는데 크게 문제가 없겠죠 ERP R-APS 메시지를 통해서 스위칭 관리 및 제어를 합니다.
※ Specific information (32octets) defined by G.8032
- Request/Status(4bits) – ‘1011’ = SF | ’ 0000’ = NR | Other = Future
- Status – RB (1bit) – Set when RPL is blocked (used by RPL Owner in NR)
- Status – DNF (1bit) – Set when FDB Flush is not necessary (Future)
- NodeID (6octets) – 메시지 소스의 MAC 주소 - Reserved1(4 bits), Status Reserved(6 bits), Reserved2(24 octets) - Future development
※ ERP 링 config ( 알카텔 스위치 Config 기준)
- Service VLAN 생성 ▶ vlan 1001
- ERP Ring ID, Service VLAN, MEG Level 설정
▶ erp-ring 1 port1 1/23 port2 1/24 service-vlan 1001 level 5
- RPL node 설정 ▶ erp-ring 1 rpl-node port 1/24
- Prototected VLAN 생성 및 설정 ▶ erp-ring 1 protected-vlan 10, 20
- ERP ring 활성화 ▶ erp-ring 1 enable
- Verify ▶ show erp
L3스위치#1 show erp
Legends: WTR - Wait To Restore
MEG - Maintenance Entity Group
Ring Ring Ring Ring Serv WTR Guard MEG Ring Ring
ID Port 1 Port 2 Status VLAN Timer Timer Level State Node
(min) (csec)
----------+-------+------+---------+-----+-----+-----+-----+-----------+--------
1 1/1/19 1/1/20 enabled 58 1 50 5 idle rpl
2 1/1/21 1/1/22 enabled 59 1 50 5 idle rpl
3 1/1/23 1/1/24 enabled 60 1 50 5 idle rpl
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