ЖУРНАЛ СТА 1/2012

обеспечивает наименьшее возможное время восстановления сети. PRP – ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ Несмотря на быстроту работу MRP и его универсальность для широкого круга задач, существуют приложения, где не- допустимо даже минимальное время восстановления сети. Для таких прило- жений необходим совершенно новый подход к вопросу высокой доступности сети. В основе этого подхода – суще- ствование минимум двух одновременно активных соединений между двумя узлами сети таким образом, что отпра- витель информации посылает кадры данных синхронно по двум Ethernet- каналам. Получатель же с помощью протокола резервирования принимает первый кадр данных и отклоняет вто- рой. Если второй кадр данных не полу- чен, адресат делает вывод об обрыве связи в соответствующем канале. Данный механизм резервирования реализован в протоколе PRP (Parallel Redundancy Protocol), описанном в стандарте IEC 62439-3. PRP использует две параллельных сети передачи дан- ных с произвольной топологией, не ограниченной ни кольцами, ни други- ми структурами. Более того, в двух параллельных сетях может не быть резервирования вовсе, а могут приме- няться протоколы MRP и RSTP. Таким образом, принципиальное преимуще- ство PRP состоит в его «бесшовном» резервировании с отсутствием даже малого времени переключения с основного на резервный канал связи. Высокий уровень доступности сети с параллельным резервированием соблю- дается при условии, что обе подсети, объединённые PRP, не могут отказать одновременно. Протокол PRP реализуется на конеч- ных устройствах (рис. 1). Коммутаторы сети работают независимо от данного протокола и, соответственно, не долж- ны обладать никакой специальной аппаратной или программной поддерж- кой. Конечные устройства с поддерж- кой PRP (DANP –Double Attached Node for PRP) имеют два сетевых интерфейса и подключаются к двум независимым сетям. При этом сети могут иметь раз- личную топологию, среду и скорость передачи. К сети могут подключаться и обычные конечные устройства с одним сетевым интерфейсом (SAN – Single Attached Node). Также могут использо- ваться конечные устройства типа DANP в роли прокси-серверов (так называе- мые RedBox – сокращение от Redun- dancy Box), к которым подключены несколько SAN-устройств. От SAN- устройства не требуется никакой специ- альной поддержки PRP. Эту возмож- ность удобно применять на практике, пользуясь тем, что в сетях с высокой доступностью наличие параллельного резервирования критично не для всех устройств, поэтому конечные устрой- ства по степени важности можно разде- лить на типы DANP и SAN и соединить, используя дублированный или един- ственный канал связи соответственно. Конечные устройства с возмож- ностью параллельного резервирования типа DANP должны контролировать дублированные кадры Ethernet. Полу- чив данные для передачи в сеть, устройство, реализующее протокол PRP, посылает их по двум сетевым интерфейсам одновременно. Таким образом, два кадра Ethernet отправ- ляются по независимым сетям к одно- му получателю и, учитывая разную топологию и пропускную способность обеих сетей, доходят до адресата с раз- ной задержкой. Первый пришедший получателю кадр принимается и пере- даётся на верхний уровень, второй – удаляется. В итоге сетевое приложе- ние, использующее полученные дан- ные, не «ощущает» разницы между резервированным с PRP и обычным Ethernet-интерфейсом. Идентификация дублирующих кадров осуществляется по специальному конт- рольному маркеру – RCT (Redundancy Control Trailer), помещённому в Ether- net-кадр PRP-устройством (рис. 2). В дополнение к идентификатору подсети и 20 СТА 1/2012 ОБ ЗОР / П РОМЫШЛ Е ННЫЕ С Е Т И www.cta.ru DAN SAN SAN SAN SAN SAN RedBox DAN DAN DAN DAN DAN DAN DAN обычная сеть Cеть B сеть B Cеть А cеть А Условные обозначения: Рис. 1. Резервированная сеть Ethernet с протоколом PRP Преамбула Путь Получатель Тип Биты 0 6 12 14 Данные Сеть А или B Время Контрольная сумма Номер последовательности Отправитель Стандартное поле RCT-поле RCT- маркер LSDU (поле данных) LSDU- размер LT FCS Рис. 2. Ethernet-кадр c протоколом PRP © СТА-ПРЕСС