Como prevenir loops de rede com ERPS em switches industriais Omada

Sumário

Introdução

Requisitos

Configuração

Topologia de Implantação

Parâmetros de Configuração do ERPS

Procedimento de Configuração

Conclusão

Introdução

ERPSv2 (Ethernet Ring Protection Switching) é um protocolo de proteção de anel de Camada 2 que previne loops na rede e proporciona recuperação rápida em redes Ethernet em anel. Ao bloquear um Link de Proteção de Anel (RPL) designado durante a operação normal e restaurar automaticamente os caminhos de tráfego quando ocorre uma falha de link, o ERPSv2 ajuda a manter a redundância da rede e a continuidade do serviço. Este guia mostra como configurar o ERPSv2 em switches da Série Industrial Omada, incluindo implantações em anel principal e subanel, para criar redes Ethernet industriais livres de loops e altamente disponíveis.

Requisitos

• Comutador Industrial Omada (Versão de firmware 6.3.0 e superior)

Configuração

Em uma rede ERPS, cada switch que participa do anel é chamado de nó. O grupo de switches interconectados que usam a mesma VLAN de controle forma um anel ERPS. A VLAN de controle é usada apenas para transmitir pacotes do protocolo ERPS e não deve ser usada para tráfego normal de usuários. As VLANs de tráfego de usuários são protegidas por uma Instância de Proteção, que define quais VLANs são controladas pelo ERPS durante o encaminhamento normal e o chaveamento de proteção. Esse design permite que o protocolo ERPS decida quando o tráfego deve ser encaminhado ou bloqueado, ajudando a evitar loops e interrupções de serviço.

Topologia de Implantação

Cada anel ERPS utiliza diferentes funções de porta para controlar o encaminhamento de tráfego. A porta Proprietária do RPL é a porta principal responsável por bloquear o RPL em condições normais, e cada anel ERPS possui apenas uma Porta Proprietária do RPL. A porta Vizinha do RPL está diretamente conectada à porta Proprietária do RPL e é suportada no ERPSv2.

Outras portas no anel são portas Normais, que monitoram links ERPS diretamente conectados e reportam mudanças na topologia. As portas em um anel ERPS podem estar no estado de Encaminhamento, onde encaminham o tráfego do usuário e pacotes ERPS, ou no estado de Descarte, onde apenas enviam e recebem pacotes ERPS.

A topologia a seguir ilustra uma implantação típica do ERPSv2 com um Anel Principal (maj1) e um Subanel (sub2). Os switches A, B, C e D formam o anel principal, enquanto os switches C, D e E formam o subanel. Os dois anéis são interconectados pelos switches C e D, que atuam como nós de interconexão entre o anel principal e o subanel.

Nesta topologia, são definidos dois Links de Proteção em Anel (RPLs):

• RPL1é estabelecido entre os switchesA e B, com o switchA configurado como oProprietário do RPL (1O) e o switchB como o Vizinho do RPL (1N).
• RPL2 é estabelecido entre os switches E e D, com o switch E configurado como o Proprietário RPL (2O) e o switch D como o Vizinho RPL (2N).

Todas as portas restantes do anel são configuradas como portas normais e participam da comutação de proteção ERPS.

Nota:

• A configuração do ERPS nos switches da série industrial Omada é atualmente suportada apenas no modo autônomo.
• A disponibilidade de recursos e as opções de configuração podem variar de acordo com o modelo do switch. Consulte a interface web para obter os parâmetros reais compatíveis com o seu dispositivo.
• Os switches da série industrial Omada atualmente suportam apenas o ERPSv2. O ERPSv2 é totalmente compatível com o ERPSv1 e pode interoperar com dispositivos ERPSv1 de terceiros. No entanto, para obter o desempenho de convergência ideal e evitar problemas inesperados de compatibilidade, recomenda-se implantar os switches da série industrial Omada em toda a rede ERPS sempre que possível.
• Quando um Subanel é configurado no Modo de Canal Virtual (VC), adicione manualmente as portas de interconexão relevantes 1. no anel principal como membros marcados da VLAN de Controle do Subanel para que as notificações de topologia possam ser transmitidas corretamente.
• A VLAN de controle usada por um anel ERPS deve ser um ID de VLAN que não tenha sido criado em uma VLAN 802.1Q. A configuração do ERPS só pode ser aplicada quando um ID de VLAN não utilizado for selecionado como VLAN de controle.
• Recomenda-se dedicar a VLAN de Controle exclusivamente à operação do ERPS. Evite adicionar portas que não sejam do ERPS à VLAN de Controle sempre que possível.

Parâmetros de Configuração do ERPS

Ao longo deste artigo, a topologia mostrada acima é usada como exemplo de implementação. As seções a seguir explicam como configurar os principais parâmetros do ERPS necessários para a proteção em anel, incluindo o ID do Anel, VLAN de Controle, Instância de Proteção, Tipo de Anel (Anel Principal ou Subanel), Portas Membro, Funções de Porta (Proprietário do RPL, Vizinho do RPL e Normal), Versão do ERPS e temporizadores de proteção. Esses parâmetros definem a topologia do anel ERPS e determinam como a rede detecta falhas e realiza a comutação de proteção.

A tabela abaixo resume as configurações do ERPS usadas neste exemplo de implementação. Antes de configurar o ERPS, conecte cada switch à rede de gerenciamento e certifique-se de que o switch possa ser acessado pela interface web. Você pode obter um endereço IP automaticamente via DHCP ou atribuir um endereço IP estático de acordo com os requisitos da sua rede. Neste exemplo, os endereços IP estáticos são usados apenas para fins de gerenciamento e teste, a fim de evitar conflitos de endereço durante o processo de configuração.

Os seguintes parâmetros são idênticos em todos os switches, a menos que especificado de outra forma:

Instância de proteção: 1

Temporizador WTR: 5

Temporizador de guarda: 200

Temporizador de espera: 0

Modo Reversível: Ativar

Procedimento de Configuração

Etapa 1 (Opcional). Acesse a Interface Web do Switch

Conecte cada switch à rede de gerenciamento e acesse sua interface de gerenciamento Web no Modo Autônomo. O switch pode ser acessado usando um endereço IP atribuído por DHCP ou um endereço IP de gerenciamento configurado manualmente. Certifique-se de que você consegue fazer login na interface Web antes de prosseguir com a configuração do ERPS.

Etapa 2. Habilitar VLAN 802.1Q

Navegue até VLAN > 802.1Q VLAN e habilite a função 802.1Q VLAN em todos os switches

Etapa 3. Desative o STP e verifique o status da detecção de loop

Navegue até Spanning Tree > Configuração STP em cada switch. Desative o STP antes de configurar o ERPS para evitar conflitos com o mecanismo de proteção em anel.

Etapa 4. Criar a instância principal do ERPS

Navegue até ERPS > Configuração do ERPS. A página do ERPS exibe os anéis configurados e seu status operacional atual.

Na seção Adicionar Novo ERPS, crie um novo anel ERPS. Usando o anel principal no Switch A como exemplo, configure os seguintes parâmetros: ID do Anel como 1, VLAN de Controle como 10, Tipo de Anel como Anel Principal, Porta Membro 1 como Proprietário do RPL, Porta Membro 2 como Normal, Instância de Proteção como 1, Temporizador WTR como 5, Temporizador de Guarda como 200, Temporizador de Retenção como 0, MEL como 6 e Modo Reversível como Ativar. Após concluir a configuração, clique em Aplicar para salvar as configurações e criar o anel ERPS.

Spasso 5. Configurar um Subanel (Exemplo de Switch C)

Após a configuração do anel principal, prossiga com a configuração do subanel no Switch C. Configure os parâmetros da seguinte forma: ID do Anel = 2, VLAN de Controle = 20, Porta Membro 1 = Normal e Canal Virtual = Ativar ou Desativar, de acordo com os requisitos de implantação. O ID do Anel de Notificação deve corresponder ao ID do anel principal para que as notificações de alteração de topologia possam ser propagadas corretamente entre os dois anéis.

Como o Switch C é um nó de interconexão entre o anel principal e o subanel, apenas uma porta de membro precisa ser configurada para a instância do subanel. Essa porta é usada para conectar o subanel e participar da comutação de proteção ERPS.

Etapa 6. Verifique a configuração da instância de proteção

A instância de proteção criada será exibida na tabela de instâncias de proteção, conforme mostrado abaixo, permitindo que você verifique se o mapeamento de VLAN para instância foi configurado com sucesso.

Etapa 7.Configure os interruptores restantes

Repita os passos de configuração anteriores nos switches restantes, de acordo com a tabela de Parâmetros de Configuração. Após concluir a configuração em todos os switches, conecte-os conforme a topologia mostrada. Assim que todos os links estiverem estabelecidos, verifique o status do anel ERPS.

Etapa 8. Verificar o status do anel ERPS

Após todas as conexões serem estabelecidas, acesse o ERPS e verifique o status do anel em cada switch. Quando a configuração for bem-sucedida e o anel ERPS tiver convergido, o Estado da instância ERPS correspondente mudará para Ocioso, indicando que o anel está operando normalmente e o mecanismo de proteção ERPS está ativo.

Etapa 9. Executar operações de comutação de proteção (opcional)

Após o anel ERPS estar operando normalmente e o Estado ser exibido como Ocioso, os usuários podem executar operações de comutação de proteção na parte superior da página do ERPS. As operações suportadas incluem Comutação Forçada (FS), Comutação Manual (MS) e Limpar. Essas funções são usadas principalmente para manutenção, solução de problemas, teste de failover ou alteração manual do caminho de encaminhamento.

• Forçar Comutação (FS): Bloqueia imediatamente a porta selecionada, independentemente do estado atual do anel.
• Interruptor Manual (MS): Altera manualmente o ponto de bloqueio quando o anel está no estado Ocioso ou Pendente.
• Limpar: Limpa uma operação FS ou MS existente e restaura o comportamento normal do ERPS.

Conclusão

Este artigo demonstra como configurar uma topologia típica de anel principal e subanel do ERPSv2 em switches da série industrial Omada, incluindo a criação de instâncias de proteção, a configuração do anel ERPS, a atribuição de funções às portas e a verificação de status.

Após a conclusão da configuração e a conexão de todos os switches de acordo com a topologia, a instância do ERPS deve entrar no estado ocioso em operação normal, enquanto o estado de proteção indica que o ERPS detectou uma falha de link e realizou comutação de proteção para manter a disponibilidade do serviço.

Para saber mais sobre cada função e configuração, visite Página Inicial de Suporte para baixar ou consultar o manual do seu produto.