ЖУРНАЛ СТА 3/2009

ОБ ЗОР / П РОМЫШЛ Е ННЫЕ С Е Т И Основное достоинство HIPER- Ring – предсказуемость. Для резерви- рованной сети из 100 и менее коммута- торов время восстановления всегда меньше 200 мс. Цифра подтверждена официальным документом, представ- ленным разработчиками Hirschmann, что даёт больше уверенности в случае применения HIPER-Ring в сетях, чув- ствительных ко времени доставки дан- ных. Ещё одно преимущество за- ключено в самой топологии: «кольцо» намного удобнее, чем RSTP, для геогра- фически растянутых сетей, проложен- ных, например, в тоннелях, вдоль кон- вейерных линий или трубопроводов. С кольцевой топологией значительно экономится кабель и снижаются рас- ходы на прокладку и монтаж. Ещё одно ощутимое достоинство HI- PER-Ring – простота настройки. В об- щем случае достаточно переключить джампер RM (менеджер кольца) на од- ном из коммутаторов в положение ON и соединить все коммутаторы кабелем. Но и в случае необходимости персонализи- ровать настройки – это несколько эле- ментарных шагов в Web-интерфейсе коммутатора. Кроме того, кольцевая то- пология более наглядна, сразу понятно, что куда идёт, и такую сеть наиболее просто расширить новыми узлами. Из недостатков HIPER-Ring можно отметить эффективность HIPER-Ring только в случае единичного отказа в пре- делах кольца. При одновременных от- казах двух и более узлов сеть разделяется на несообщающиеся сегменты. Ко- нечно, такие случаи почти невероятны, но крупные предприятия, использую- щие HIPER-Ring в больших производ- ственных сетях, нередко строят отказо- устойчивые магистрали по схеме «двой- ное кольцо». Другим недостатком данной техноло- гии является отсутствие стандартизации. Сеть с HIPER-Ring может быть по- строена только на оборудовании фирм Hirschmann и Siemens. Учитывая огром- ный ассортимент промышленного Ethernet-оборудования Hirschmann, это не является значительной проблемой. Тем не менее, стоит вспомнить о стан- дартизированной версии резервирован- ного кольца. MRP – РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ПО СТАНДАРТУ IEC 62439 Media Redundancy Protocol – стан- дартизированный протокол, являю- щийся частью IEC 62439. MRP также предполагает объединение коммутато- ров Ethernet в кольцо по схожему с HIPER-Ring принципу. Его основные характеристики таковы: до 50 коммута- торов в кольце, максимальное время восстановления – 200 мс. Данный про- токол может использоваться любыми производителями оборудования на ос- нове покупки лицензии. Примером мо- жет служить оборудование Hirschmann, в котором MRP поддерживается на- равне с HIPER-Ring для сопряжения с устройствами сторонних производите- лей. Несмотря на явную схожесть, ком- бинировать эти технологии нельзя, так как они используют разное представле- ние аппаратных MAC-адресов. Если поместить в кольцо HIPER-Ring ком- мутатор с поддержкой MRP (или на- оборот), сеть не сможет функциониро- вать правильно. А именно, время вос- становления может непредсказуемо возрасти за счёт невозможности для коммутатора-«чужака» обновить собст- венную таблицу адресов LAT. Стоит от- метить, что в коммутаторах Hirschmann используется несколько модифициро- ванный вариант MRP. Он имеет пол- ную обратную совместимость со стан- дартным протоколом, но в случае при- менения оборудования Hirschmann позволяет объединять в кольцо уже до 200 коммутаторов с типовым временем восстановления 80 мс. В остальном MRP имеет те же пре- имущества и недостатки, что и HIPER- Ring, за исключением того, что его на- стройка происходит только через Web- интерфейс. F AST HIPER-R ING – КОЛЬЦО СО СЧЁТОМ НА МИЛЛИСЕКУНДЫ Технология Fast HIPER-Ring является дальнейшим развитием HIPER-Ring и отличается от последнего более высо- ким быстродействием. Предсказуемость реакции является решающим фактором для использования её в сетях с жёстко ограниченным временем на доставку па- кетов данных. Гарантированное время восстановления лишь незначительно за- висит от количества коммутаторов в кольце Fast HIPER-Ring. Например, для кольца из 5 или 10 коммутаторов оно со- ставляет соответственно 5 и 10 мс при любой загрузке сети. При дальнейшем увеличении количества оборудования в кольце время восстановления увеличи- вается очень незначительно: до 40 мс для кольца из 100 коммутаторов, до 60 мс – для 200. Чёткого предела максимального размера резервированного кольца Fast HIPER-Ring нет. Теоретически он со- ставляет 20 460 коммутаторов, что, ко- нечно, невозможно в реальных условиях. Но интересно знать, что даже при такой невероятно большой структуре время восстановления после сбоя составит менее 3 с. Такой скачок в плане быстродействия стал возможен с появлением нового принципа аппаратной реализации Fast HIPER-Ring. Обычно за реализацию ре- зервирования отвечает процессор ком- мутатора, однако новая технология «за- шита» в специальном интегральном чипе на плате, что резко повышает бы- стродействие. Точность и предсказуемость реакции Fast HIPER-Ring наиболее актуальны для резервированных магистралей про- мышленных сетей, для сетей электри- ческих подстанций, промышленных се- тей Ethernet химических предприятий и прочих сетей высокой степени доступ- ности. Пока Fast HIPER-Ring поддержива- ется только в коммутаторах для жёстких условий эксплуатации серий RSR и MACH1000 производства Hirschmann, но будет также поддерживаться в разра- батываемых новых линейках оборудова- ния. R EDUNDANT C OUPLING – ДУБЛИРОВАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОЛЕЦ Как видно из заголовка, основное предназначение технологии Redundant Coupling – дублированное соединение соседних сегментов сетей, в том числе колец HIPER-Ring. Данный приём также поддерживается только на обору- довании Hirschmann (хотя имеются и аналоги) и наиболее часто используется для соединения отдельных кольцевых сегментов центральной магистралью. Redundant Coupling можно организовать двумя способами, согласно рисунку 2, из трёх и четырёх коммутаторов соот- ветственно. Выбор способа зависит главным об- разом от географического расположения коммутаторов сети и сложности про- кладки кабеля. Однако во втором слу- чае достигается также резервирование коммутатора верхнего уровня. Принцип действия Redundant Co- upling прост: из двух линий связи актив- ной всегда остаётся только одна, ре- зервная линия активизируется только на время сбоя основной. Быстродей- ствие этой технологии составляет вполне определённую величину порядка 250 мс. 18 www.cta.ru CTA 3/2009 © СТА-ПРЕСС