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带有PRP冗余的网络在WireShark中是什么样的

Kat

您可以在我们的博客中找到有关PRP协议算法的详细信息。现在，我们提供了使用PRP从网络“剖析”流量的方法。查看RCT预告片，监督框架，以及如何通过所有这些来组织冗余管理。任何对猫感兴趣的人。

PRP 一般原则本文

概述了所有一般原则。当前职位是其延续。我们建议您先阅读第一篇文章。研究了以下问题的组成：

  • PRP网络结构
  • PRP网元及其用途
  • DAN结构
  • SAN和DAN之间的互操作性
  • DAN模式
  • 重复接受
  • 重复丢弃
  • 渠道级实施
  • 工作算法

简而言之，基于PRP的冗余通过复制帧来完成。每个帧都由发送方复制，并且这些帧通过彼此隔离的两个网络进行传输。接收节点处理第一个到达的帧，然后丢弃第二个。如果一帧到达“中断”，或者其中一个网络丢失，那么总会有第二帧。因此，实现了“无缝”冗余-即冗余，收敛时间几乎为0 ms。

网络的一般结构如下：



有关这些缩写的详细信息，协议算法的详细信息，等等-欢迎您访问上述文章。在本文中，我们将更加关注框架和RCT拖车。

RCT代表冗余控制预告片，即备份控制预告片。

该预告片已添加到框架。它用于管理冗余。



RCT包括：

  • 16位序列号；
  • 4位网络标识符，LAN A为1010（0xA），LAN B为1011（0xB）；
  • 12位帧大小。

因此，什么是管理？

  1. 检测接口的错误连接。DAN确定具有LAN ID B的帧到达LAN A，反之亦然。在这种情况下，DAN增加了混合帧的错误计数器（IreCntErrWrongLan）。设备将接受数据包，但会认为这是一个错误，并将考虑无效数据包的数量。
  2. Duplicate Discard. , , , PRP . (Duplicate Discard) .
  3. PRP-. NodeTable, DAN SAN .

让我们使用PRP捕获网络上的流量，并查看PRP的工作方式。

练习

要使用PRP“解剖”框架，您首先需要执行两个任务：生成框架和捕获框架。

生成

让我们从生成任务开始。

让我们建立一个简单的网络，在其中可以找到一些PRP数据包。



为了通过PRP捕获网络上的所有帧，我们采用了几台笔记本电脑，两台RedBox交换机和两台管理型交换机。

作为RedBoxes，我们采用了FL RED 2003E PRP- 2701863。

作为开关，我们采用了两个FL SWITCH 2206-2FX- 2702330。交换机没有电源，没有在其中说明PRP支持。同时，我们将检查交换机如何处理包含RCT的帧。

我们建立了最简单的网络，生成了PRP帧。现在，让我们继续第二个任务-“捕获”。

“捕获”

为了利用RCT拖车捕获流量，我们将一台装有Wireshark的笔记本电脑连接到其中一台管理型交换机。在交换机上，配置端口镜像以将网络中的流量镜像到便携式计算机以进行分析。



从一台主机（192.168.0.200）到另一台主机（192.168.0.60）运行ping命令，并在Wireshark中捕获ICMP数据包。



框架中有什么？

将ICMP数据包从192.168.0.200发送到192.168.0.60。



从Wireshark的屏幕截图中可以看出，RCT包含的字段比开始时描述的多两个。还有一个协议版本和PRP后缀。之前，我省略了此数据，因为 他们不携带有效载荷。

因此，在框架中我们看到：

  • PRP版本信息。
  • 序列号-PRP节点为每个DAN维护其已发送和已发送数据包的计数器。这是唯一标识重复数据包并运行PRP算法所必需的。
  • LAN ID确定帧是属于LAN A还是LANB。它取决于发送帧的接口。
  • 该大小由LSDU和RCT字段的大小确定。不考虑整个框架的大小，因为 在传输过程中，其他字段的大小可能会发生变化。例如，在传输过程中向帧添加VLAN ID时，其大小将改变。
  • PRP后缀。对于带有PRP预告片的所有帧，此后缀都是相同的，其值为0x88fb。与网络无关（LAN A或LAN B）。

协议版本是什么意思？

PRP可以有两个版本：

  • PRP-0（PRP 2010，IEC 62439-3（2010））;
  • PRP-1（PRP 2012，IEC 62439-3（2012））。

最重要的一点-PRP-0和PRP-1不兼容。

PRP-1引入了一些根本上重要的更改：
  • 扩展RCT；
  • 重复丢弃算法的原理已更改；
  • 介绍了DANH（HSR）和DANP（PRP）之间的兼容性。

PRP-1中的RCT已越来越接近高铁。

PRP-0在实际应用中很少见。

PRP网络中还有什么？

每个PRP节点还发送一个监督帧。

监督帧用于监视网络中每个节点的状态。任何默认的DAN每2秒发送一次监督帧。发送间隔可以更改。

监督框架具有以下选项：

  • 发送到组播组01-15-4E-00-01-XX;
  • 具有以太类型0x88FB;
  • 字段以TLV格式（标记长度值）写入。

该框架包含以下信息：

  • 协议版本；
  • 设备类型；
  • 主机MAC地址
  • 递增序号。

RedBox“代表”将通过其连接到PRP网络的节点发送监督帧。在这种情况下，监督帧中的MAC是VDAN的MAC和RedBox本身的MAC。 RedBox的地址表示为SrcMAC。 RedBox代表其后面的每个节点发送一个单独的监督框架。



在此屏幕截图中，来自RedBox的框架刚刚打开。在PRP字段中，源MAC地址是“位于RedBox后面”的节点，此处有一个单独的RedBox MAC Address字段。但是在以太网II字段中，RedBox的MAC地址表示为源MAC。



监督帧也具有RCT，就像PRP网络中的其他数据包一样。

如何实施备份管理？

检测连接错误的接口

DAN或RedBox检查接收到的帧的LAN ID。如果框架和接口的LAN ID不匹配，则设备会将LAN ID错误计数器加1。

让我们在RedBox的组装网络之一中交换LAN A和LANB。让我们尝试通过SNMP获取这些接口上的错误计数器值。



在两个接口上，我们看到的错误数量几乎相等。值不同是因为接口不是同时连接的，只是时间略有不同。

删除重复的

RCT 帧包含序列字段，该字段包含帧的序列号。基于该数字，实现了丢帧算法“重复丢弃”。

关于PRP的第一篇文章详细讨论了重复丢弃算法。

创建节点表

基于监督帧，PRP节点创建一个节点表-NodeTable。

每个节点（每个记录）的NodeTable包含以下信息：

  • MAC节点。
  • 从节点到接口A和接口B的最后一帧的接收时间。
  • 接口A或B上的SAN标志，即 此节点是否为单个连接节点的信息。
  • 从此节点到接口A和B的帧计数器。
  • 接口A和B的错误计数器。

NodeTable是可选的。可以将其存储在PRP节点之一上，这就足够了。


结论

PRP使用RCT预告片和监督框架进行网络诊断。这使您可以实现一种算法，用于丢弃重复的帧，确定连接错误并跟踪所有PRP节点。因此，如果交换机错误地读取了RCT并认为它是802.1q飞行，则它可能会丢失数据包（非常糟糕）或删除未标记（访问）端口上的此字段（这很糟糕）。

在第二种情况下，我们得到的不是重复丢弃，而是重复接受。对于每个DAN，将出现两个没有RCT的数据包。因此，LRE将把两个数据包都发送到上层，希望TCP能够处理。因此，在这种情况下没有任何诊断问题。

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