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Konzept und Hardware-Realisierung von transparentem L2 Switching ueber Resilient Packet Ringe

IP.com Disclosure Number: IPCOM000032749D
Original Publication Date: 2004-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Dec-25
Document File: 5 page(s) / 62K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Resilient Packet Ring (RPR) ist nach IEEE 802.17 eine viel versprechende Technologie im Metro Ethernet Bereich, die zusaetzliche Features ermoeglicht. Dazu gehoeren: • 50ms Protection • optimale Ringauslastung und somit Kapazitaetseinsparung bez. der insgesamt zur Verfuegung stehenden Transportbandbreite • Fairness Algorithmen, die eine definierte Stationsauslastung garantieren bzw. die Ueberbuchung des Rings durch einzelne Stationen verhindern Insbesondere wegen dieser Eigenschaften ist RPR fuer die Implementierung in oeffentlichen Netzen bestens geeignet. Wenn die Kommunikationsteilnehmer Bestandteil des Rings sind und als Endsystem agieren (Local Source/Local Destination Kommunikation), so besteht kein wesentlicher Unterschied zwischen RPR-Technologie und einer Standard-Technologie gemaess IEEE 802.3. In der letzteren sind aber auch sog. Bridges/Switches erlaubt, die nicht mittelbar als Endteilnehmer an der Kommunikation teilhaben, sondern als transparente Uebertragungsstationen zu anderen Ethernet Netzen dienen. Sie muessen nicht im Sinne einer End to End Ethernet Kommunikation adressiert werden und haben keine MAC (Media Access Control) Adresse.

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Konzept und Hardware-Realisierung von transparentem L2 Switching ueber Resilient Packet Ringe

Idee: Norbert Kraft, DE-Muenchen

Resilient Packet Ring (RPR) ist nach IEEE 802.17 eine viel versprechende Technologie im Metro Ethernet Bereich, die zusaetzliche Features ermoeglicht. Dazu gehoeren:

* 50ms Protection

* optimale Ringauslastung und somit Kapazitaetseinsparung bez. der insgesamt zur Verfuegung stehenden Transportbandbreite

* Fairness Algorithmen, die eine definierte Stationsauslastung garantieren bzw. die Ueberbuchung des Rings durch einzelne Stationen verhindern

Insbesondere wegen dieser Eigenschaften ist RPR fuer die Implementierung in oeffentlichen Netzen bestens geeignet.

Wenn die Kommunikationsteilnehmer Bestandteil des Rings sind und als Endsystem agieren (Local Source/Local Destination Kommunikation), so besteht kein wesentlicher Unterschied zwischen RPR- Technologie und einer Standard-Technologie gemaess IEEE 802.3. In der letzteren sind aber auch sog. Bridges/Switches erlaubt, die nicht mittelbar als Endteilnehmer an der Kommunikation teilhaben, sondern als transparente Uebertragungsstationen zu anderen Ethernet Netzen dienen. Sie muessen nicht im Sinne einer End to End Ethernet Kommunikation adressiert werden und haben keine MAC (Media Access Control) Adresse.

Hier ergeben sich Probleme fuer den aktuellen IEEE 802.17 Standard. Er sieht zwar die Benutzung von transparenten Switches als Ringteilnehmer vor, erzwingt aber dann, dass diese Pakete im Broadcast Modus im Ring an alle Teilnehmer verteilt werden muessen (sog. Remote Source Transmission). Dadurch werden alle herausragenden Eigenschaften des RPR, vor allem die angestrebte Bandbreiteneffizienz des Ringes, zerstoert. Aus diesem Grund kann die RPR- Technologie nur als gemeinsames Medium zwischen Routern auf der Schicht 3 (L3) eingesetzt werden, fuer transparente Schicht 2 (L2) Switching Applikationen scheiden sie aus.

Die genannten Probleme fuehren dazu, dass es gegenwaertig nur eine sinnvolle Anwendung fuer RPR gibt. Sie ist in Abbildung 1 dargestellt. Hierbei kommen RPR MAC Bausteine zum Einsatz, die fuer die Behandlung des RPR Protokolls auf dem Ring verantwortlich sind. Diese Bausteine haben einen MAC Adressfilter eingebaut, der nur die an diese Station gerichteten Pakete (sowie die per Broadcast verteilten) an die uebergeordnete Instanz durchlaesst, welche normalerweise eine Router- Funktion auf der Schicht 3 realisiert. In dieser Anwendung ist jede Station im Ring ein Endsystem (=der Router), an das zielgerichtet Informationen gesendet werden.

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, das einen transparenten L2 Switch auf einem Resilient Packet Ring realisiert. Es ist konform sowohl zu IEEE 802.3 Standard als auch zum IEEE 802.17 (RPR) Standard. Der L2 Switch ist voellig transparent und realisiert ein verteiltes transparentes System mit maximal 255 Knoten. Auf dieser Konfiguration koennen alle Protokolle und Mechanismen z.B. Spanning Tree, VLAN (Virtual Local...