전송사업자, 거대도시 및 캠퍼스 네트워크용으로 설계되긴 했지만 RPR은 탄력성과 효율적인 대역폭 이용이 필요한 곳 어디에나 이행할 수 있다. RPR은 SONET을 대체하는 게 아니라 그 위에 가치를 추가한 것이며, SONET은 여전히 장거리 네트워크에서 왕으로 군림하게 될 것이다.
레이어 2 이행안
RPR은 레이어 1 기술처럼 보이지만 SONET/SDH와 같은 레이어 1 표준에서 작동하게 설계된 레이어 2 이행안이다. RPR은 기가비트나 10기가비트 이더넷에서 이행이 가능하지만, 코리전트 시스템즈를 비롯한 기타 업체들은 레이어 1으로서 SONET 사용을 선호한다고 입장을 밝히고 있다.
RPR을 하나의 레이어 2 프로토콜로서 개발하는 이유는 간단하다. 바로 비용이다. RPR는 기존 기술들 위에서 실행되기 때문에, 전송 사업자, 서비스 사업자 그리고 기업 고객들은 값비싼 네트워크 인프라를 들어낼 필요 없이 RPR 장비를 추가하기만 하면 된다. 그리고 RPR 트래픽은 SONET VT를 이용해 SONET/SDH 네트워크를 돌아다닐 수 있기 때문에, 기존의 SONET 트래픽에 영향을 미치지 않으면서 네트워크에 RPR을 추가할 수 있다.
이더넷 네트워크에 RPR을 포함시키는 일은 약간 다르며, 아마도 기존의 이더넷에 새로운 네트워크가 필요할 것이다. RPR은 이더넷의 레이어 1 위에서 RPR 프레임 안에 이더넷 프레임을 봉입할 수 있다. 하지만 대부분의 이더넷 장비들은 이더넷이 프레임의 레이어 1 및 레이어 2 프로토콜이 되기를 바라며, RPR을 전달하지 않을 것이다. 대신 RPR 장비는 네트워크의 코어가 되어야 하며 이더넷 장비가 RPR 네트워크로 피딩을 하거나 받아야 한다.
RPR은 레이어 2 프로토콜이기 때문에, 이것은 데이터 패킷이 위치한 곳에 새로운 MAC(Media Access Control) 포맷을 정의한다. RPR MAC 헤더는 24바이트로 구성돼 있다. 처음 두 바이트는 링 제어 필드용이며, 이것은 7개의 서브필드, 즉 TTL(Time To Live), P(Parity), WE(Wrap Eligible), FT(Frame Type), FE(Fairness Eligible), RI(Ring ID) 및 SC(Service Class)로 나누어진다.
서비스 등급은 네트워크에서의 패킷 우선순위를 결정하는 것이며, 프레임 유형은 프레임에 다른 노드용의 제어 데이터나 사용자 데이터, 공정성 요청 등이 포함돼 있는지를 결정한다. 제어 프레임에는 노드 변경과 기타 데이터가 포함돼 있다. RPR은 네트워크 장비와 노드 자동검색을 지원하며, 새로운 네트워크 노드는 제어 메시지로 바로 옆의 이웃들에게 자신들을 알리고 그들의 세팅이나 토폴로지에 변경된 사항들을 배포한다.
다음 두 개의 필드는 각각 6바이트로 48비트의 목적지 및 소스 어드레스를 포함하고 있다. 이들은 IEEE Std 802-1990의 섹션 5.2에 정의된 하드웨어 어드레스들이다. 다음 두 개 바이트는 익스텐디드 링 컨트롤(Extended Ring Control)이 차지하고 있다. 처음 8비트에는 TTL 베이스(TTL Base)가 포함돼 있는데, 이것은 TTL의 원래 값으로 감소되지 않는다. 마지막 바이트에는 EF(Extended Frame), FF(Flooding Form), PS(Past Source) 및 SO(Strict Order)가 있으며 마지막 3개 비트는 0들로 예비돼 있다.
E 필드는 프레임이 베이스 데이터 프레임(Base Data Frame)인지, 아니면 익스텐디드 데이터 프레임(Extended Data Frame)인지를 알려준다. 베이스 데이터 프레임은 같은 링에서 처음부터 끝까지 이동하는 모든 데이터 트래픽에 의해 사용된다. 데이터가 목적지로 가기 위해 한 링에서 다른 링으로 이동할 필요가 있을 경우에는 HEC(Header Error Check) 다음에 원래의 소스 어드레스와 목적지 어드레스를 포함하고 있는 익스텐디드 데이터 프레임이 사용된다. FF 비트는 데이터가 단방향으로 흐르는지, 양방향인지, 아니면 전혀 흐르지 않는지를 알려준다. PS 비트는 랩 기능 동안 사용되는 것으로 프레임이 목적지로 돌아가는 길에 소스 어드레스를 지나가는지를 알려주며, SO는 프레임이 순서대로 유지될 필요가 있을 때 사용된다.
다음 두 바이트에는 HEC, 즉 헤더 CRC(Cyclical Redundancy Check)가 포함돼 있으며, 프로토콜 필드가 두 바이트를 차지한다. 필드 값이 1,535가 안 되면 그 필드는 프레임의 길이를 나타낸다. 그 값이 1,536과 같거나 이보다 크면 이것은 MAC 클라이언트 프로토콜을 가리킨다. 이 값은 IEEE 타이프 필드 레지스터(IEEE Type Field Register)에 의해 지정된다. 프로토콜 바이트는 종류나 길이를 결정하며 결코 두 가지를 함께 하지는 않는다. 그리고 마지막으로는 실질적인 페이로드인 4바이트짜리 FCS(Frame Check Sequence)가 놓인다.
양방향으로 트래픽 이동
SONET과 마찬가지로 RPR은 링들 안에서 작동하지만, 트래픽이 링 위에 배치되는 방식에서 SONET과는 차이가 난다. 대부분의 SONET 셋업에서 트래픽은 한 방향으로만 링 주변을 도는 데 반해 RPR은 양방향으로 트래픽이 움직일 수 있기 때문에 링을 가로지를 수 있는 트래픽의 양이 배가된다. 데이터는 목적지에서 링을 떠나며, 목적지는 한번에 사용 가능한 노드들간의 대역폭 양을 최대한으로 유지한다.
각각의 링은 자그마치 255개 노드를 지원한다. 두 개 혹은 그 이상의 링에 노드를 배치시키고 이 노드를 하나의 링에서 다른 것으로 라우팅시킴으로써 여러 개의 링을 둘 수도 있다.
데이터 트래픽은 세 가지 서비스 등급(고, 중, 저) 중 하나로 탄력적인 패킷 링에 배치된다. 고 우선순위는 심지어 대역폭이 쉬는 상태라 하더라도 다른 어떤 트래픽도 사용할 수 없도록 네트워크 대역폭을 예비해 둔다. 저 우선순위 트래픽은 어떠한 트래픽도 예비할 수 없으며, 사용되지 않는 대역폭만을 사용한다. 중간 우선순위 트래픽은 네트워크에서 대역폭을 예비할 수 있지만 사용되지 않는 영역은 어떠한 것이든 다른 중간, 혹은 저 우선순위 트래픽이 사용할 수 있다. 시간에 민감하고 버스티한 트래픽용으로는 중간 세팅이 가장 적절하다. 대역폭은 버스트에서 높은 포인트용으로 예비될 것이며, 낮은 포인트에서는 사용되지 않는 대역폭을 다른 대역폭이 사용하게 될 것이다.
저 우선순위 트래픽은 링 대역폭을 100%까지 사용할 수 있지만 고 우선순위 트래픽은 50%까지밖에 점유할 수 없다. 고 우선순위 트래픽은 파이버 고장 동안에도 전달이 보장되는데, 그 이유는 RPR이 두 링을 동시에 사용할 수 있기 때문이다. 이와 대조적으로 SONET은 보통 하나의 링만 사용하며 다른 것은 중복성용으로 남겨 두어 고장이 발생하면, 고 우선순위 트래픽이 다른 링으로 라우팅된다. 물론 고 우선순위 트래픽이 두 번째 링에 있을 것을 감안해 충분한 대역폭이 사용 가능해야 한다.
저 우선순위 트래픽은 네트워크 대역폭에서 사용되지 않는 어떠한 부분이든 점유할 수 있기 때문에 네트워크의 노드는 사용되지 않는 모든 대역폭을 차지하고 다른 노드용으로는 전혀 남겨놓지 않을 수 있다. 이런 일이 발생하는 것을 방지하기 위해 RPR은 사용되지 않는 대역폭을 노드들간에 공유하는 공평성 루틴(fairness routine)을 이행하고 있다.
파이버 고장 동안이나 정상적인 작동 동안에 중간, 혹은 저 우선순위 트래픽이 노드가 전송 가능한 수준을 초과하게 될 경우 노드는 각 노드에 있는 ‘가중치’에 의해 결정되는 웨이티드 페어니스(Weighted Fairness)를 불러낼 것이다. 이러한 가중치는 특정 노드가 링에 트래픽을 배치할 때 가지는 우선순위를 지정한다.
어떠한 RPR 노드나 공평성 메니지를 전달할 수 있지만, 링으로 액세스 순위가 높은 노드에서 정체가 발생하면 이 트래픽이 대역폭에 먼저 도달하도록 자신들의 트래픽을 억제하라는 메시지를 다른 노드들에게 보낸다. 공평성 요청이 수신되면 요청 노드를 통해 데이터를 전달하는 노드는 자신들의 헤더에 FE(fairness eligible)로 표시된 패킷들을 대기열에 놓거나 유실시킬 것이다. 고 우선순위 트래픽은 결코 유실 대상이 아니기 때문에 FE 값은 무시된다. 일단 노드가 더 이상 정체되지 않으면, 다른 노드들에게 사용 가능한 대역폭을 공유할 수 있는 허가가 떨어진다.
고장 우회 방법
파이버 고장이 발생하면, RPR은 두 가지 방식으로 링 주변에 트래픽을 두는데, 각각 랩(Wrap)과 스티어(Steer)다. 시스코와 코리전트는 랩을 지원하며, 노텔은 스티어 기술을 지지하고 있다. 디폴트 기술은 스티어긴 하지만 RPR은 하나의 타협안으로서 두 가지를 모두 지원하고 있다.
랩은 SONET의 BLSR(Bidirectional Line Switched Ring) 기술과 같은 것으로, 트래픽은 고장난 파이버의 어느 한쪽에 있는 노드로 전달된 다음 다른 쪽으로 가서 목적지로 전달된다. 랩 기능에는 그리 많은 지능이 없으며, 트래픽은 목적지를 고려하지 않고 고장난 곳을 피해 단순히 재라우팅된다. 하지만 스티어는 소스 노드에서 지능을 제공한다. 파이버 고장 동안 소스 노드는 목적지로 가는 최선의 경로를 파악해서 트래픽이 준비된 링은 무시하고 적절한 링에 패킷을 배치한다.
랩은 노드에 보다 낮은 필요조건을 두지만, 더 많은 트래픽 지연을 야기하기도 하는데, 이것은 음성이나 비디오 패킷처럼 시간에 민감한 트래픽에게는 문제가 될 수 있다. 스티어는 지연을 최소화할 수 있게 도와주지만 소스 노드에 더 높은 CPU 필요조건을 둔다. 각각의 소스 노드는 고장의 어느 쪽에 목적지가 있는지를 파악하고 최선의 링에 패킷을 배치해야 한다. 각 패킷의 우선순위와 사용 가능한 대역폭도 또한 고려돼야 한다. 랩과 스티어는 각 노드에서 동시에 기능하며 프로비저닝 프로세스의 일부다. 생성된 각각의 접속은 랩이나 스티어로 지정된다.
변종들
RPR은 진행중인 작업이기 때문에 RPR 얼라이언스 회원사들에 의해 여러 가지 변종들이 사용되고 있다. 예를 들어 루미너스 네트웍스(Luminous Networks)는 자사의 RPR을 TDM 서비스용으로 완전한 스트레이텀 레벨(Stratum-level)의 클럭 동기화를 포함하고 있는 수퍼 RPR인 RPT(Resilient Packet Transport)라고 홍보하고 있다. 이더넷에 클럭 동기화를 가져옴으로써, 음성이나 비디오와 같은 TDM 서비스는 지터 없이 SONET 네트워크에서와 같은 품질로 전달될 수 있다.
시스코도 또한 DPT(Dynamic Packet Transport)라는 변종을 갖고 있는데, 이것은 대부분의 자사 기가비트 이더넷과 SONET 제품에서 지원된다. DPT는 SRP(Spatial Resue Protocol)를 중심으로 구축되었기 때문에 유휴 대역폭을 효율적으로 이용할 수 있게 해준다. SRP는 최종 RPR 사양의 일부로 속한다.
모든 RPR 업체들은 3월에 마무리되는 최종 RPR 사양을 지원할 것이라고 말하고 있다. 
