Введение
Технология компьютерных сетей Resilient Packet Ring (RPR), определенная стандартом IEEE 802.17, – это протокол, разработанный для передачи данных по кольцевым сетям на основе оптического волокна. Разработка стандарта началась в ноябре 2000 года, и после завершения первоначального стандарта в июне 2004 года в него было внесено несколько поправок. Измененные стандарты – 802.17a – 802.17d, последний из которых был принят в мае 2011 года. Он предназначен для обеспечения отказоустойчивости, аналогичной сетям SONET и синхронной цифровой иерархии (время восстановления 50 мс), но вместо организации канальных соединений обеспечивает передачу данных по пакетам, что повышает эффективность сервисов Ethernet и IP.
Resilient Packet Ring (RPR), as defined by IEEE standard 802.17, is a protocol designed for the transport of data traffic over optical fiber ring networks. The standard began development in November 2000 and has undergone several amendments since its initial standard was completed in June 2004. The amended standards are 802.17a through 802.17d, the last of which was adopted in May 2011. It is designed to provide the resilience found in SONET and Synchronous Digital Hierarchy networks (50 ms protection) but, instead of setting up circuit oriented connections, provides a packet based transmission, in order to increase the efficiency of Ethernet and IP services.
Технические детали
RPR работает на концепции двух встречно вращающихся колец, называемых "кольцевыми петлями". Эти кольцевые петли создаются путем установки RPR-станций в узлах, где предполагается снижение трафика, для каждого потока (поток – это входящий и исходящий трафик данных). RPR использует сообщения протокола управления доступом к среде (MAC) для направления трафика, который может использовать любое из колец. Узлы также согласовывают пропускную способность между собой, используя алгоритмы обеспечения справедливости, чтобы избежать перегрузок и обрывов соединений. Предотвращение обрывов соединений достигается с помощью двух методов, известных как перенаправление и обход. При перенаправлении, если узел или соединение неисправны, все узлы уведомляются об изменении топологии и перенаправляют свой трафик. При обходе трафик возвращается в петлю на последнем узле перед местом разрыва и направляется на станцию назначения.
Класс обслуживания и очереди на проезд
Весь трафик в кольце назначается классу обслуживания (CoS), и стандарт определяет три класса. Трафик класса A (или Высокий) представляет собой чистую гарантированную скорость передачи данных (CIR) и предназначен для поддержки приложений, требующих низкой задержки и дрожания, таких как голос и видео. Трафик класса B (или Средний) представляет собой комбинацию гарантированной скорости передачи данных (CIR) и избыточной скорости передачи данных (EIR), которая подвергается алгоритму справедливого распределения полосы пропускания. Трафик класса C (или Низкий) использует принцип наилучших усилий, используя любую доступную полосу пропускания. Он в основном используется для поддержки трафика доступа в Интернет.
Повторное использование пространства
Еще одна концепция в рамках RPR – так называемое повторное использование пространственного ресурса. Поскольку RPR освобождает сигнал по достижении пункта назначения (в отличие от кольца SONET UPSR/SDH SNCP, где полоса пропускания используется по всему кольцу), он может повторно использовать освободившееся пространство для передачи дополнительного трафика. Стандарт RPR также поддерживает использование обучаемых мостов (IEEE 802.1D) для повышения эффективности в приложениях типа «точка-многоточка» и тегирование VLAN (IEEE 802.1Q). Одним из недостатков первой версии RPR было отсутствие возможности повторного использования пространственного ресурса при передаче кадров к/от MAC-адресов, не входящих в кольцевую топологию. Эта проблема была решена в IEEE 802.17b, который определяет опциональный пространственно-зависимый подслой (SAS). Это позволяет использовать пространственный ресурс для передачи кадров к/от MAC-адресов, не входящих в кольцевую топологию.