不同廠家的工業交換機如何組建環網冗餘?

primestone發表於2023-02-06

環網冗餘是一種乙太網高速冗餘技術。此項技術不僅能夠保證網路在遇到故障時,通訊能在300毫秒內恢復(運用於20個以上交換機時),還可以在環網連結斷開時透過出錯繼電器、指示燈或SNMP發出警報。一旦出現環網斷開的情況,指示燈將會在斷開連線交換機上發出警報,啟用其狀態繼電器,將出錯資訊透過SNMP反饋給使用者。


通俗地講,乙太網環冗餘技術能夠在通訊鏈路發生故障的時候,啟用另外一條健全的通訊鏈路,使網路通訊的可靠性大大提高。隨著乙太網在工業控制領域的廣泛應用,國內外眾多研究機構在網路冗餘、容錯方面做了大量的工作。各大工業交換機生產廠家也都紛紛提出了自己的網路冗餘技術(SW-Ring)解決方案來提高工業乙太網的可靠性。


工業交換機作為重要的資料通訊產品,要保證系統長期穩定、安全的執行,系統必須是開放的,相容多個廠家的產品,如果僅僅依賴於某一個廠家,風險極大。因此,基於擴充套件性與相容性考慮,應當充分考慮不同製造商的工業交換機混合組建環網冗餘,為未來的網路擴建工作打好基礎。那麼,不同廠家的工業交換機是否可以組建環網冗餘呢?

工業交換機

答案是肯定的,不同廠家的工業交換機可以透過環路電口和光口進行組網互通。


1、組網協議

相關國家標準、國電企業標準和正在制定的行業標準均明確規定“可以按照電力系統的需求進行組網,組網協議宜採用國際標準協議:RSTP、MSTP等”。因此,工業交換機除了支援各個廠家自行開發的具有自主智慧財產權的私有Ring協議外,還必須支援RSTP、MSTP國際標準環網協議。只要採用RSTP、MSTP國際標準環網協議,不同廠家的工業交換機就可以組建星型、環網、樹形等拓撲結構的網路。


2、物理層

不同廠家的工業交換機互聯互通在物理層面上沒有任何問題,只要介質引數一致就可以,比如工業光纖收發器是單模還是多模,以及光纖收發器的波長引數。


綜上所述,無論從組網協議,還是物理層來看,不同廠家的工業交換機在組成同一環網時是可以做到互通互聯的。


不同廠家的工業交換機如何組建環網冗餘

1、採用某個工業交換機廠家的私有協議組網

不同廠家的工業交換機在組成同一環網時,如果採用私有的環網協議,是不能互通的,需要一方來改變協議以便適應另外一方。這種適應是有基礎的,因為,所有的私有協議都採用是基於STP的模式,利用BPDU報文來實現環網的資料傳輸的,所以,只需要修改BPDU的格式就可以了。該方案的優點是不需用調整在網裝置,缺點是需要已用交換機提供私有環網協議,而且每次有新的廠家進入都會有同樣的問題。因此,不建議採用此方案。


2、採用共用協議組網

基於配電自動化專用工業乙太網未來維護、升級、擴容、重構考慮,最佳方案是全網的工業交換機均採用RSTP協議組網,構建一張全開放、全相容、擴充套件性強的網路。


(1) 該方案操作簡單,有效,一次性處理,可以長期受益;

(2) 混合組網的實施,將全面提升全網的相容性,提高系統升級更新能力,徹底解決了因系統相容性不強潛在的風險,如因生產廠家消失、產業調整停產、技術支援不到位等;

(3) 交換機組網協議的研發是一項巨大的工程,只有國際標準化組織集中全球技術精英才能完成,任何單一的公司均無法與之抗衡。隨著技術、需求的發展,協議升級更新是不可避免的。因此,該方案採用國際標準協議,可以很好規避因私有協議帶來的不能同步更新升級的問題。


總之,工業冗餘環網設計是為了實現在惡劣環境下,資料傳輸的穩定性、可靠性和實時性。其工作原理是物理連線上成環型結構,工作時網路訊號成鏈狀結構,一旦傳輸光纜某處節點斷路,工業交換機裝置以極短的時間自動切換到備用線路上傳輸。冗餘環網結構不僅減少了資料訊號傳輸風險,更簡化了工程安裝,降低了工程成本。


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