ERPS（G.8032）网络协议帧

ERPS（G.8032）网络协议帧
ERPS（Ethernet Ring Protection Switching）是一个用于以太网链路层破除环路的协议，通过阻塞指定的端口，达到消除环路的目的。ERPS是ITU-T发布的破环标准协议，标准编号为ITU-T G.8032/Y.1344。ERPS工作在数据链路层，Ethernet Type = 0x8902。ERPS协议的报文只有一种，即R-APS（Ring Auto Protection Switching）PDU报文，R-APS PDU报文包含ERPS环信息，在ERPS环上传递以实现各设备端口信息的互通。
一、R-APS PDU基本格式

    +---------------------------------------------------------------+
1   |8|7|6|5|4|3|2|1|8|7|6|5|4|3|2|1|8|7|6|5|4|3|2|1|8|7|6|5|4|3|2|1|
    +---------------------------------------------------------------+
    |                                                               |
    |                            DMAC+SMAC                          |
    |                                                               |
13  +---------------------------------------------------------------+
    |               TPID            |             VLANID            |
17  +---------------------------------------------------------------+
    |               ETYPE           | MEL | Version |     OpCode    |
21  +---------------------------------------------------------------+
    |  Flags(0)     | TLV Offset(32)|   R-APS Specific Information  |
    |                                                               |
    |                                                               |
    |                                                               |
52  +---------------------------------------------------------------+
    |                                |       [optional TLV          |
    |                                                               |
    |                                               |  End TLV(0)   |
last+---------------------------------------------------------------+

二、R-APS PDU字段含义

字段	长度	说明
DMAC	6字节	目的MAC地址，该字段标识帧的接收者。
SMAC	6字节	源MAC地址，该字段标识帧的发送者。
TPID	2字节	固定值为0x8100。
VLANID	2字节	VLAN标识。
ETYPE	2字节	Ethernet类型标识。
MEL	3比特	MEL（Maintenance Entity Group Level），标识维护实例等级。
Version	5比特	0x00：v1版本 0x01：v2版本
OpCode	8比特	固定值0x28，标识该PDU是R-APS PDU。
Flags	8比特	固定值0x00，该字段在接收的过程中会被忽略。
TLV Offset	8比特	固定值0x20。
R-APS Specific Information	32x8比特	该字段携带R-APS环信息，是R-APS PDU的核心字段。对于该字段，ERPSv1版本和ERPSv2版本在某些子字段的定义上存在一定的差异。后面图2描述ERPSv1版本该字段具体包含的各子字段，后面图3描述ERPSv2版本该字段具体包含的各子字段。后面表2解释了ERPSv1版本和ERPSv2版本的各子字段的含义。
TLV（type-length-value）	无限制	描述报文中需要加载的信息，由一个或多个TLV组成。
End TLV	8比特	End TLV是固定值0x00，是R-APS PDU的最后一个TLV。

三、R-APS Specific Information格式
图2 ERPSv1版本R-APS Specific Information格式

+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                                                               |
|                                                              DMAC+SMAC                                                        |
|                                                                                                                               |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                              TPID                             |                              VLANID                           |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                ETYPE                          | Request/State |   Reserved1   |              Status           |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                             Node ID(6 octes)                                                                  |
|                                                               |                     Reserved 2(24 octets)                     |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                                                               |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

图三 ERPSv2版本R-APS Specific Information格式

+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                                                               |
|                                                              DMAC+SMAC                                                        |
|                                                                                                                               |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                              TPID                             |                              VLANID                           |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                ETYPE                          | Request/State |   Sub-code    |              Status           |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                             Node ID(6 octes)                                                                  |
|                                                               |                     Reserved 2(24 octets)                     |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                                                                                                               |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

表2 R-APS Specific Information各子字段含义

字段	长度	说明
Request/State	4比特	标识该信息是请求信息或当前状态信息： 1101：FS（Forced Switch） R-APS PDU 1110：Event R-APS PDU 1011：SF（Signal Fail） R-APS PDU 0111：MS（Manual Switch） R-APS PDU 0000：NR（No Request） R-APS PDU 其他：保留字段
Reserved 1	4比特	对于ERPSv1，该字段是“Reserved 1”，表示保留字段，留作以后报文应答或是保护类型标识。对于ERPSv2，该字段是“Sub-code”：当“Request/State”字段的取值为1110时，该字段为0000表示FDB表项刷新请求。当“Request/State”字段取其他值时，该字段的取值为全0，为保留字段，且在接收过程中会被忽略。
Sub-code	4比特
Status	8比特	标识状态信息： RB（RPL Blocked，1位）：RB=1标识RPL链路被阻塞；RB=0标识RPL链路解除阻塞。非RPL Owner设备在发送RPL PDU时将该字段置为0。 DNF（Do Not Flush，1位）：DNF=1标识收到当前信息不刷新FDB缓冲区；DNF=0标识收到当前信息可刷新FDB缓冲区。 BPR（Blocked port reference，1位）：阻塞端口标志位。该字段为0表示阻塞第一个端口；该字段为1表示阻塞第二个端口。只有ERPSv2版本支持该字段。 Status Reserved：保留字段。在发送过程中，此字段全置为0，且在接收的过程中会被忽略。该字段在ERPSv1版本有6位，在ERPSv2版本有5位。
Node ID	6x8比特	标识R-APS环节点的MAC地址，该字段属于提示信息，不影响R-APS环的保护切换操作。
Reserved 2	24x8比特	保留字段，在发送过程中，此字段全置为0，且在接收的过程中会被忽略。

四、ERPS（G.8032）报文示例

Frame 1: 68 bytes on wire (544 bits), 68 bytes captured (544 bits)
    Encapsulation type: Ethernet (1)
    Arrival Time: Jan  1, 1970 08:00:00.227743000 
    [Time shift for this packet: 0.000000000 seconds]
    Epoch Time: 0.227743000 seconds
    [Time delta from previous captured frame: 0.000000000 seconds]
    [Time delta from previous displayed frame: 0.000000000 seconds]
    [Time since reference or first frame: 0.000000000 seconds]
    Frame Number: 1
    Frame Length: 68 bytes (544 bits)
    Capture Length: 68 bytes (544 bits)
    [Frame is marked: False]
    [Frame is ignored: False]
    [Protocols in frame: eth:ethertype:vlan:ethertype:cfm]
    [Coloring Rule Name: Broadcast]
    [Coloring Rule String: eth[0] & 1]
Ethernet II, Src: BbnWasIn_11:f8:72 (00:00:02:11:f8:72), Dst: Itu-T_00:00:01 (01:19:a7:00:00:01)
    Destination: Itu-T_00:00:01 (01:19:a7:00:00:01)
        Address: Itu-T_00:00:01 (01:19:a7:00:00:01)
        .... ..0. .... .... .... .... = LG bit: Globally unique address (factory default)
        .... ...1 .... .... .... .... = IG bit: Group address (multicast/broadcast)
    Source: BbnWasIn_11:f8:72 (00:00:02:11:f8:72)
        Address: BbnWasIn_11:f8:72 (00:00:02:11:f8:72)
        .... ..0. .... .... .... .... = LG bit: Globally unique address (factory default)
        .... ...0 .... .... .... .... = IG bit: Individual address (unicast)
    Type: 802.1Q Virtual LAN (0x8100)
802.1Q Virtual LAN, PRI: 7, DEI: 0, ID: 1000
    111. .... .... .... = Priority: Network Control (7)
    ...0 .... .... .... = DEI: Ineligible
    .... 0011 1110 1000 = ID: 1000
    Type: IEEE 802.1ag Connectivity Fault Management (CFM) protocol (0x8902)
CFM EOAM 802.1ag/ITU Protocol, Type Ring-Automatic Protection Switching (R-APS)
    111. .... = CFM MD Level: 7
    ...0 0000 = CFM Version: 0
    CFM OpCode: Ring-Automatic Protection Switching (R-APS) (40)
CFM R-APS PDU
    Flags: 0x00
        Reserved: 0
    First TLV Offset: 32
    0000 .... = Request/State: No Request (0x0)
    R-APS Flags: 0x00
        0... .... = RPL Blocked: Not Blocked
        .0.. .... = Do Not Flush: May Flush DB
    R-APS Node ID: BbnWasIn_11:f8:72 (00:00:02:11:f8:72)
    R-APS Reserved: 000000000000000000000000000000000000000000000000
CFM TLVs
    TLV: End TLV (t=0,l=0)
        TLV Type: End TLV (0)

五、ERPS（G.8032）报文参考标准

标准	描述
ITU-T G.8032/Y.1344	Ethernet ring protection switching

ERPS（G.8032）网络协议帧

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