blog O Protokół Perle Pring usprawnia sieci przemysłowe Ethernet

W systemach automatyzacji i sterowania przemysłowego niezawodność i redundancja sieci są najważniejsze.Sieci topologiczne pierścieniowe zyskały szerokie zastosowanie w środowiskach przemysłowych ze względu na ich charakterystykę redundancjiJednak tradycyjne konfiguracje sieci pierścieniowej są podatne na burze transmisji, podczas gdy złożone protokoły drzewa rozciągające tworzą bóle głowy konfiguracji.,uproszczenie konfiguracji sieci pierścieniowej przy jednoczesnym zwiększeniu niezawodności - korzyść dla zastosowań Ethernet w przemyśle.

Topologia pierścieniowa łączy każde urządzenie sieciowe (zwykle przełączniki Ethernet) z dwoma sąsiednimi urządzeniami, tworząc pętlę zamkniętą.

• Zwolnienie:Każde urządzenie utrzymuje dwie ścieżki połączeń.
• Efektywność kosztowa:W porównaniu z topologiami gwiezdnymi sieci pierścieniowe mogą zmniejszyć zapotrzebowanie na okablowanie, co jest szczególnie przydatne w rozproszonych środowiskach przemysłowych.

Jednakże sieci pierścieniowe stoją przed jednym krytycznym wyzwaniem: burzami nadawczymi.

Burze transmisji występują, gdy sieci są zalane pakietami transmisji/multicast, powodując zatłoczenie i potencjalny załamanie.Pakiety nadawane są w obiegu na czas nieokreślony, ponieważ:

• Ramy Ethernet nie mają pól TTL (Time-to-Live), co pozwala na nieskończony krążenie
• Przepustowość jest zużywana przez podwójne pakiety
• Wydajność przełącznika pogarsza się wraz z nadmiernym obciążeniem procesorów

Spanning Tree Protocol (STP) standardu IEEE 802.1D obsługuje burze transmisyjne poprzez logiczne blokowanie portów w celu przekształcenia pierścieni w struktury drzew.

• STP:Oryginalny protokół z powolną konwergencją (30-50 sekund)
• / RSTP:Szybki STP poprawia konwergencję do sekund
• MSTP:Wielokrotne instancje STP do segregacji ruchu VLAN

Pomimo skuteczności STP niesie ze sobą wady:

• Złożona konfiguracja wymagająca wyboru mostka korzeniowego i dostosowania parametrów
• Prędkości konwergencji potencjalnie niewystarczające dla zastosowań przemysłowych w czasie rzeczywistym

Protokół P-Ring usprawnia przemysłowe pierścienie Ethernet poprzez uproszczenie konfiguracji przy jednoczesnym zwiększeniu niezawodności.

• Prosta konfiguracja:Wymagane jest tylko włączenie pierścienia P-Ring i wyznaczenie pierścieniowych portów/rol
• Szybka konwergencja:Wykonuje przerwy w czasie poniżej 50 ms
• KompatybilnośćInterakcje z urządzeniami STP/RSTP/MSTP
• Niezawodność:Zawiera mechanizmy wykrywania usterek i izolacji

Pierścień P działa poprzez:

1. Przypisanie ról menedżera/klienta między przełącznikami
2. Wykrywanie ciągłej pętli za pomocą sond kierowniczych
3. Natychmiastowe powiadomienie o awarii w przypadku awarii połączenia
4. Obliczanie ścieżki w ciągu kilku milisekund i aktualizacje sieci

Wdrożenie pierścienia P obejmuje:

1. Włączenie funkcji P-Ring
2. Określenie portów pierścieniowych
3. Przypisanie ról menedżera/klienta
4. (nieobowiązkowe) Ustawienie priorytetów przełączania

P-Ring nadaje się do wymagających środowisk, w tym:

• Automatyka fabryczna (PLC, czujniki)
• Inteligentne systemy transportu
• Monitorowanie sieci energetycznej
• Sieci sygnalizacji kolejowej

Protokół P-Ring zapewnia uproszczoną, wydajną redundancję sieci dla przemysłowych pierścieni Ethernet.zapewnia solidne zapewnienie sieci dla krytycznych systemów automatykiPonieważ środowiska przemysłowe stają się coraz bardziej połączone, takie zoptymalizowane rozwiązania redundancyjne okażą się niezbędne do utrzymania ciągłości działania.