Hlavní navigace

IEEE 802.17 aneb RPR

Pavel Satrapa 20. 6. 2002

Když se ve druhé polovině devadesátých let vytratilo ze scény FDDI, domníval jsem se, že kruhovým topologiím odzvonilo. Nyní se znovu hlásí o své místo na slunci v podobě technologie Resilient Packet Ring (RPR). Je cílena především do metropolitních sítí a snaží se kombinovat spolehlivost a velmi rychlé zotavení s efektivitou a cenovou dostupností.

Metropolitní sítě jsou typické zejména tím, že se těžko hledají jejich typické znaky ;-). Míchají v sobě prvky lokálních i velkoplošných sítí. To se projevuje i na použitých technologiích, protože nejčastěji v nich potkáte SONET či některou z variant Ethernetu.

SONET nabízí velmi atraktivní vlastnosti. Fyzicky vychází z kruhové topologie vláken a dokáže velmi rychle reagovat na jejich přerušení. Zotavení a přepnutí na záložní cestu zvládne do 50 ms. Na druhé straně nezapře svůj původ v hlasových službách. Je orientován na přepínání okruhů a pro datové přenosy v něm dochází ke značnému plýtvání pásmem.

Naproti tomu Ethernet je od přírody datový, takže je velmi efektivní a laciný. Na druhé straně se nepříliš dobře vyrovnává se spolehlivostí. Můžete mít sice záložní linky, ale spanning tree algoritmus (do češtiny by se nejspíš měl překládat jako „kosterní algoritmus“, ale chápu, že do propagačních příruček se takový termín nehodí) pro přechod na záložní cestu je v porovnání se SONETem mnohem pomalejší.

RPR se snaží kombinovat výhody obou. Díky SONETu má dnes řada metropolí optická vlákna s kruhovou topologií. RPR chce definovat nový protokol linkové vrstvy (čili MAC), který by umožnil je efektivně využívat pro datové přenosy.

A máme tu první zajímavost. Většina linkových technologií vznikajících pod střechou IEEE definuje zároveň i fyzickou vrstvu přenosu (přenosová média, frekvence, signály a podobně). Ne tak RPR. Tento návrh se omezuje jen na vrstvu linkovou a předpokládá, že bude využívat existující fyzické technologie – pro začátek především fyzickou část SONETu a Ethernetu.

Všechny RPR uzly jsou propojeny do kruhu, kterým obíhají kolem dokola datové rámce. Každý uzel má k dispozici tři základní operace:

vložit:
má-li připraven rámec dat, může jej vyslat na cestu k příjemci
odebrat:
pokud je rámec adresován jemu, přijme jej a nikam dál již neposílá – jelikož data dorazila ke svému cíli, mohou být z kruhu odstraněna a dostupné pásmo lze využít pro další rámce; tento přístup je označován jako opakované využití prostoru (spatial reuse)
propustit:
obdržel-li rámec určený někomu jinému, pošle jej po kruhu dál

Ve skutečnosti je situace o chlup komplikovanější, protože RPR podporuje čtyři různé priority provozu. V jednotlivých uzlech se proto mohou vytvářet fronty paketů připravených k odeslání, mezi nimiž je třeba rozhodnout. V zásadě platí, že prioritní provoz je zpracován expresně, zatímco provoz s nízkou prioritou se dělí s ostatními uzly o volný zbytek pásma. Připojení uzlu ke kruhu vypadá zhruba takto:

649

Kruhová topologie také umožňuje snadnou realizaci skupinového vysílání (multicast, broadcast). Uzel dotyčný paket přijme a zároveň pošle po kruhu dál. Odebere jej až uzel, který jej do kruhu vyslal.

Známým problémem kruhové topologie je, že při přerušení libovolného ze spojů síť dokrouží. Řešení této situace RPR přebírá od FDDI: má dva protiběžné kruhy. Dojde-li k přerušení vedení, stanice, které bezprostředně sousedí s přerušeným spojem, propojí oba kruhy. Vznikne tak jakýsi preclík, který ale z logického hlediska zůstává kruhem.

650

Propojení kruhů při výpadku je v terminologii RPR označováno jako wrap a proběhne velmi rychle. Síť by měla být opět funkční do 50 ms, stejně jako SONET. Kromě toho uzly, které propojí kruhy, pošlou ostatním ohlášení o výpadku, aby neposílaly pakety nesmyslnými cestami. Tato reakce na přerušení trasy nese název steering a je označována za globální ochranu před výpadkem média.

Jednou z vlastností RPR je i to, že připojené uzly se opakovaně ohlašují a na základě těchto ohlášení si udržují přehled o ostatních uzlech v kruhu. Pokud jsem vše dobře pochopil, odesílají své pakety vždy tím směrem, kterým je cesta k cílovému uzlu kratší. Provoz probíhá po obou kruzích, což de facto zdvojnásobuje přenosovou kapacitu.

Uzly také ohlašují ostatním zatížení „svých“ linek. Podle těchto informací mohou zpomalit či zrychlit vysílání, což vede k velmi vysokému využití média.

V současné době je RPR pouhou chimérou, protože standardizační proces je v ještě méně pokročilém stádiu než u 10Gb Ethernetu (to ale neznamená, že byste si RPR síť nemohli už dnes koupit – viz dále). Pracovní skupina IEEE 802.17, která má na starosti vypracování mezinárodního standardu, předložila v letošním roce jeho návrh (draft). Kolem něj v současnosti probíhá diskuse a očekává se, že finální standard by měl být přijat zhruba v polovině roku 2003.

Přestože standardizace má díky plenkovým kalhotkám tak báječně suchou pokožku, RPR sítě už se vesele prodávají. Já osobně jsem se o existenci technologie dozvěděl z prezentace právě budované nové generace švédské akademické sítě SUNet. Používá okruhy s rychlostí 10 Gb/s a nasadila na nich Dynamic Packet Transport (DPT), což je název, pod kterým RPR technologii prodává firma Cisco Systems.

Mimochodem – zmiňovaná švédská akademická síť je skvělou ukázkou totální redundance. Na páteřní okruhy (10 Gb/s) se napojují místní okruhy (2,5 Gb/s), k nimž jsou připojeny jednotlivé instituce. Každý uzel i každá instituce jsou připojeni dvojicí směrovačů (a ne ledajakých), aby nikde nebylo místo, jehož selháním se síť rozpadne. Krátce řečeno, poznám totální redundanci peněz, když ji vidím ;-).

Ovšem Cisco Systems není jedinou firmou, která už dodává technologii na bázi RPR. V současnosti existují nejméně čtyři implementace, které se mohou pochlubit reálným nasazením.

Další podrobnosti o této zajímavé technologii se dočtete například na stránkách RPR Aliance. Jak je v kraji zvykem, tato aliance byla založena s cílem propagovat RPR, podporovat jeho standardizaci a prosazení do praxe.

Našli jste v článku chybu?

20. 6. 2002 13:32

MK (neregistrovaný)
Pochopil jsi spravne.

V clanku mi nicmene chybelo, ze DPT pouziva (a je to velka referernce CISCO Systems) stockholmsky peeringovy uzel NetNod.

20. 6. 2002 10:54

Pavouk (neregistrovaný)
Nejak mi tam chybely informace o tom, ze v Evrope se misto SONETu pouziva SDH. Take v pripade Cisca je nutno rici, ze jiz nekolik let prodavaji SRP karty (Spatial Reuse Protocol), ktere presne takto funguji a jestli jsem pochopil spravne, tak v pripade Cisca DPT nyni bezi prave na SRP kartach.
Vitalia.cz: To není kašel! Správná diagnóza zachrání život

To není kašel! Správná diagnóza zachrání život

Root.cz: Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem

Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

DigiZone.cz: Mňam TV splnila slib a odešla z DVB-T

Mňam TV splnila slib a odešla z DVB-T

120na80.cz: Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

Popraskané rty? Některé balzámy stav zhoršují

120na80.cz: Rovnátka, která nejsou vidět

Rovnátka, která nejsou vidět

Vitalia.cz: Tesco: Chudá rodina si koupí levné polské kuře

Tesco: Chudá rodina si koupí levné polské kuře

120na80.cz: Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Vitalia.cz: Pravda o přibírání na zimu

Pravda o přibírání na zimu

Root.cz: Telegram spustil anonymní blog Telegraph

Telegram spustil anonymní blog Telegraph

DigiZone.cz: Milan Kruml: procházka TV historií

Milan Kruml: procházka TV historií

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Měšec.cz: Platby do zahraničí: pozor na tučné poplatky

Platby do zahraničí: pozor na tučné poplatky

Měšec.cz: Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

Podnikatel.cz: Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Podnikatel.cz: Víme první výsledky doby odezvy #EET

Víme první výsledky doby odezvy #EET

120na80.cz: Pánové, pečujte o svoje přirození a prostatu

Pánové, pečujte o svoje přirození a prostatu

Vitalia.cz: Naučí vás péct kváskový chléb bez lepku i s lepkem

Naučí vás péct kváskový chléb bez lepku i s lepkem

Podnikatel.cz: Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

DigiZone.cz: Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO