华三交换机配置 ERPS 环网

华三交换机ERPS环网配置详解。

需求简介

现有4台华三US328S交换机，软件版本为H3C Comware Software, Version 7.1.070, Release 8312P03。

原拓扑为星型拓扑，即主交换机（sw1）分出3条线至各交换机做上行，任意一条链路损坏后子交换机及其业务离线，现做环网改造，采用环形拓扑：

一些基础概念

参考文档：11-可靠性配置指导-新华三集团-H3C

ERPS定时器

ERPS定时器分为以下四种：

• Hold-off定时器：该定时器在端口检测到链路故障时启动，延迟故障上报的速度。当链路出现故障后，等待Hold-off超时后，如果故障依然存在，再上报。从而给服务层提供修复链路的机会，避免不必要的故障上报。该定时器的时长会影响链路故障上报的速度，影响故障发生时链路的倒换性能。
• Guard定时器：该定时器在端口检测到链路恢复时启动，用于防止网上转发延时导致的原R-APS消息残留对网络造成不必要的震荡。在此定时器超时前，接口不再处理所有R-APS报文。该定时器对多点故障时的链路恢复性能有影响。
• WTR定时器：回切模式下，该定时器在Owner节点在Protection状态收到NR报文时启动，用于防止环网上存在间歇性故障链路导致网络频繁震荡。在此定时器超时前，RPL保持转发，故障恢复点维持临时阻塞，期间，如果Owner节点收到SF报文，说明环网中还存在故障链路，该定时器直接关闭，RPL仍然保持转发。否则，该定时器超时后，Owner节点阻塞RPL端口，发送(NR, RB)报文通知故障恢复节点，放开临时阻塞的端口，同时刷新MAC地址表项。
• WTB定时器：回切模式下，该定时器在Owner节点在MS或者FS状态收到NR报文时启动，用于防止环网上的RPL端口由于网络震荡而反复被阻塞、放开。在此定时器超时前，RPL保持转发，故障节点发送NR报文。期间，如果Owner节点再次收到SF报文，说明环网中还存在故障链路，该定时器直接关闭，RPL仍然保持转发。否则，该定时器超时后，Owner节点阻塞RPL，发送(NR, RB)报文通知临时阻塞点放开，同时刷新MAC地址表项。

ERPS的六种状态

ERPS定义了以下六种状态：

• Init状态：环端口不完整时（非互联节点的端口数量小于2或互联节点的端口数量小于1），处于Init状态。
• Idle状态：环初始化过后进入到稳定状态，当Owner节点进入Idle状态后，其它节点随之进入Idle状态。其中，Owner节点和Neighbor节点的RPL端口为阻塞状态，即RPL不通；Owner节点定时发送(NR, RB)报文。
• Protection状态：当环网某段链路出现故障，环路经过保护倒换，最终稳定到的状态。Owner节点和Neighbor节点的RPL端口放开，即RPL放开，保证整个环网仍然是通的。当链路中某个节点进入Protection状态后，其它节点随之进入Protection状态。
• MS状态：MS状态下可以手动倒换流量转发路径。当对链路中某个节点进行MS操作后，其它节点随之进入MS状态。
• FS状态：FS状态下可以强制倒换流量转发路径。当对链路中某个节点进行FS操作后，其它节点随之进入FS状态。
• Pending状态：Pending状态是一个不稳定的状态，是各状态在进行跳转时的一个过渡状态。

环路正常时，处于Idle状态；链路发生故障后，处于Proctection状态。

环网配置

提前规划

1. 流量走向
   在华三的ERPS中，规定了Port0和Port1作为节点连接其他节点的两端，这两种接口在逻辑上是对等的，但要按顺时针或逆时针方向顺次连接。
   一般来说为了运维方便，大多采用顺时针连接，即 Port0 总是连接物理环路中逆时针方向的邻居，Port1 总是连接顺时针方向的邻居。
   类比来说：想象四个人手拉手围成一个圈。每个人都有左手和右手。在 ERPS 的世界里，左手就是 Port0，右手就是 Port1。
2. 控制VLAN
   用于传递ERPS协议报文。控制VLAN必须为设备上尚未创建的VLAN，且既不能用于业务流量，也不能配置vlanif地址。

交换机配置

按照上方拓扑图进行物理链路连接，连接到交换机进行cli配置，以下配置均在sys系统视图下操作：

1. 全局开启ERPS，在所有节点上执行：

   erps enable
   erps tcn-propagation

2. 创建ERPS环，在所有节点上执行：

   erps ring 1

3. 配置用于ERPS的端口，在所有节点上执行：

   int GigabitEthernet 1/0/21
     port link-type trunk 
     port trunk permit vlan all
     no stp enable 
   quit
   int GigabitEthernet 1/0/22
     port link-type trunk 
     port trunk permit vlan all
     no stp enable 
   quit

   由于STP和ERPS会产生冲突，因此需要对ERPS成员口禁用STP，且只有Trunk类型的端口才可配置成ERPS环成员端口。
   我这里直接允许了所有vlan通过，如果需要只允许部分vlan通过，切记还额外需要允许控制vlan通过。
4. 配置Port0和Port1，在所有节点上执行：

   erps ring 1
     port0 interface GigabitEthernet 1/0/21
     port1 interface GigabitEthernet 1/0/22
   quit

5. 配置控制VLAN和保护VLAN，在所有节点上执行：

   erps ring 1
     instance 1
       control-vlan 1000
       protected-vlan reference-instance 0 to 4094
     quit
   quit

   保护VLAN为实际的业务VLAN，建议直接使用0 to 4094，防止后面配置时忘记配置ERPS还是会导致环路。
6. 配置节点角色
   我这里sw1是Owner，同一个环上配置节点角色过程中不能同时出现两个Owner节点，否则不能保证配置完成后Owner节点功能正常。
   在sw1上执行：

   erps ring 1
    instance 1
     node-role owner rpl port1

   即指定sw1为Owner，Port1为默认阻塞端口（备份接口）。其余节点默认就是Normal节点，正常情况下无需配置。
7. 在所有节点上激活ERPS：

   erps ring 1
    instance 1
     instance enable

配置完成后，在交换机内应能看到当前ERPS的状态：

<sw1>dis erps detail ring 1
 Ring ID               : 1
 Port0                 : GigabitEthernet1/0/21
 Port1                 : GigabitEthernet1/0/22
 Subring               : No
 Default MAC           : Yes

 Instance ID           : 1
 Node role             : Owner
 Node state            : Idle
 Connect(ring/instance): -
 Control VLAN          : 1000
 Protected VLAN        : Reference-instance 0 to 4094
 Guard timer           : 500 ms
 Hold-off timer        : 0 ms
 WTR timer             : 5 min
 Revertive operation   : Revertive
 Enable status         : Yes, Active status : Yes
 R-APS level           : 7
 Port                  PortRole                PortStatus
 ----------------------------------------------------------------------------
 Port0                 Non-RPL                 Up
 Port1                 RPL                     Block

配置定时器

在 ERPS 协议中，从 Pending 状态恢复到 Idle 状态所需的时间，主要取决于 WTR Timer（等待恢复定时器） 的设置。在华三（H3C）交换机的默认配置下，WTR Timer 是 5 分钟。这意味着：当链路恢复后，环网会进入 Pending 状态并开始倒计时，只有在链路持续稳定 5 分钟后，Owner 节点才会重新阻塞 RPL 端口，整个环网才会回到 Idle 状态。

生产环境建议保持默认设置5mins，保证整网稳定性；测试时可以修改缩短，在所有节点上执行：

erps ring 1
 instance 1
  timer wtr 1

测试

构建如下拓扑：

此时从PC1持续Ping网关，观察到流量正常：

断开sw3的其中一条链路（Port1），观察到有瞬间丢包，但旋即恢复正常：

同时交换机侧观察到链路丢失，进入Protection状态：

恢复sw3的物理链路，观察到交换机从Protection状态切换为Pending状态：

五分钟后观察到恢复Idle状态，实验结束。