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淺談工業交換機冗余功能

淺談工業交換機冗余功能

2017/10/25 15:36:45


工業交換機冗余功能簡介:

由于工業環境對工業控制網絡可靠性能的超高要求,工業以太網的冗余功能應運而生。從快速生成樹冗余(RSTP)、環網冗余(RapidRing)到主干冗余(Trunking),都有各自不同的優勢和特點,控制工程師們可以根據自己的要求進行選擇。為了更好地幫助大家了解和學習工業以太網冗余技術的特點,讓我們首先回顧以下以太網設備的發展過程。

集線器

相信絕大多數人都熟悉集線器。很多人使用這種簡易設備去連接各種基于以太網的設備,如個人計算機、可編程控制器等。集線器接收到來自某一端口的消息,再將消息廣播到其他所有的端口。

對來自任一端口的每一條消息,集線器都會把它傳遞到其他的各個端口。在消息傳遞方面,集線器是低速低效的,可能會出現消息沖突。然而,集線器的使用非常簡單——實際上可以即插即用。集線器沒有任何華而不實的功能,也沒有冗余功能。

管理型冗余交換機

高級的管理型冗余交換機提供了一些特殊的功能,特別是針對有穩定性、安全性方面嚴格要求的冗余系統進行了設計上的優化。構建冗余網絡的主要方式主要有以下幾種,STP、RSTP;環網冗余RapidRing

1.STP及RSTP

STP(Spanning Tree Protocol,生成樹算法,IEEE 802.1D),是一個鏈路層協議,提供路徑冗余和阻止網絡循環發生。它強令備用數據路徑為阻塞(blocked)狀態。如果一條路徑有故障,該拓撲結構能借助激活備用路徑重新配置及鏈路重構。網絡中斷恢復時間為30~60s之間。RSTP(快速生成樹算法,IEEE 802.1w)作為STP的升級,將網絡中斷恢復時間,縮短到1~2s。生成樹算法網絡結構靈活,但也存在恢復速度慢的缺點。

2.環網冗余RapidRing

為了能滿足工業控制網絡實時性強的特點,RapidRing孕育而生。這是在以太網網絡中使用環網提供高速冗余的一種技術。這個技術可以使網絡在中斷后300ms之內自行恢復。并可以通過交換機的出錯繼電連接、狀態顯示燈和SNMP設置等方法來提醒用戶出現的斷網現象。這些都可以幫助診斷環網什么地方出現斷開。

RapidRing也支持兩個連接在一起的環網,使網絡拓樸更為靈活多樣。兩個環通過雙通道連接,這些連接可以是冗余的,避免單個線纜出錯帶來的問題。

3.主干冗余Trunking

將不同交換機的多個端口設置為Trunking主干端口,并建立連接,則這些交換機之間可以形成一個高速的骨干鏈接。不但成倍的提高了骨干鏈接的網絡帶寬,增強了網絡吞吐量,而且還還提供了另外一個功能,即冗余功能。

如果網絡中的骨干鏈接產生斷線等問題,那么網絡中的數據會通過剩下的鏈接進行傳遞,保證網絡的通訊正常。Trunking主干網絡采用總線型和星型網絡結構,理論通訊距離可以無限延長。該技術由于采用了硬件偵測及數據平衡的方法,所以使網絡中斷恢復時間達到了新的高度,一般恢復時間在10ms以下。

北京邁森工業交換機廠家簡介:


邁森業務涉及工業以太網通信、工業現場總線傳輸、工業光纖接入、工業電腦及電量管理系統等專業領域,主要產品均具有獨立的知識專權,CE、FCC、ROHS、IEC61850等多項國際認證和電力行業EMC電磁兼容等各種行業標準認證,并致力通過國網電力科學研究院A類認證測試等眾多國內專業機構組織的技術測試及認證,滿足智能電網、煤礦安全、軌道交通等各種行業標準要求。

更好的產品、更好的服務、更好的信譽,邁森通信秉承前瞻性的市場理念、卓越的通信產品和客戶利益至上的原則,憑借一系列具有自主知識產權的嵌入式產品、工業以太網交換機產品、現場總線通訊傳輸以及工業通信管理機等產品,深入電力、能源、軌道交通、船舶、軍工、環保、煤炭、石油化工、工業控制等系統領域,產品已成功應用于北京奧運、武漢地鐵2號4號線、重慶地鐵、三峽水利、華能風電及多處大型煤礦等國家重點工程項目.

北京邁森交換機產品展示:



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