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不同厂家的工业交换机如何组建环网冗余?

日期: 2023-02-03
浏览次数: 16

环网冗余是一种以太网高速冗余技术。此项技术不仅能够保证网络在遇到故障时,通讯能在300毫秒内恢复(运用于20个以上交换机时),还可以在环网链接断开时通过出错继电器、指示灯或SNMP发出警报。一旦出现环网断开的情况,指示灯将会在断开连接交换机上发出警报,激活其状态继电器,将出错信息通过SNMP反馈给用户。


通俗地讲,以太网环网冗余技术能够在通信链路发生故障的时候,启用另外一条健全的通信链路,使网络通信的可靠性大大提高。随着以太网在工业控制领域的广泛应用,国内外众多研究机构在网络冗余、容错方面做了大量的工作。各大工业交换机生产厂家也都纷纷提出了自己的网络冗余技术解决方案来提高工业以太网的可靠性。


工业交换机作为重要的数据通信产品,要保证系统长期稳定、安全的运行,系统必须是开放的,兼容多个厂家的产品,如果仅仅依赖于某一个厂家,风险极大。因此,基于扩展性与兼容性考虑,应当充分考虑不同制造商的工业交换机混合组建环网冗余,为未来的网络扩建工作打好基础。那么,不同厂家的工业交换机是否可以组建环网冗余呢?

工业交换机

答案是肯定的,不同厂家的工业交换机可以通过环路电口和光口进行组网互通。


1、组网协议

相关国家标准、国电企业标准和正在制定的行业标准均明确规定“可以按照电力系统的需求进行组网,组网协议宜采用国际标准协议:RSTP、MSTP等”。因此,工业交换机除了支持各个厂家自行开发的具有自主知识产权的私有Ring协议外,还必须支持RSTP、MSTP国际标准环网协议。只要采用RSTP、MSTP国际标准环网协议,不同厂家的工业交换机就可以组建星型、环网、树形等拓扑结构的网络。


2、物理层

不同厂家的工业交换机互联互通在物理层面上没有任何问题,只要介质参数一致就可以,比如工业光纤收发器是单模还是多模,以及光纤收发器的波长参数。


综上所述,无论从组网协议,还是物理层来看,不同厂家的工业交换机在组成同一环网时是可以做到互通互联的。


不同厂家的工业交换机如何组建环网冗余

1、采用某个工业交换机厂家的私有协议组网

不同厂家的工业交换机在组成同一环网时,如果采用私有的环网协议,是不能互通的,需要一方来改变协议以便适应另外一方。这种适应是有基础的,因为,所有的私有协议都采用是基于STP的模式,利用BPDU报文来实现环网的数据传输的,所以,只需要修改BPDU的格式就可以了。该方案的优点是不需用调整在网设备,缺点是需要已用交换机提供私有环网协议,而且每次有新的厂家进入都会有同样的问题。因此,不建议采用此方案。


2、采用共用协议组网

基于配电自动化专用工业以太网未来维护、升级、扩容、重构考虑,最佳方案是全网的工业交换机均采用RSTP协议组网,构建一张全开放、全兼容、扩展性强的网络。


(1) 该方案操作简单,有效,一次性处理,可以长期受益;

(2) 混合组网的实施,将全面提升全网的兼容性,提高系统升级更新能力,彻底解决了因系统兼容性不强潜在的风险,如因生产厂家消失、产业调整停产、技术支持不到位等;

(3) 交换机组网协议的研发是一项巨大的工程,只有国际标准化组织集中全球技术精英才能完成,任何单一的公司均无法与之抗衡。随着技术、需求的发展,协议升级更新是不可避免的。因此,该方案采用国际标准协议,可以很好规避因私有协议带来的不能同步更新升级的问题。


总之,工业冗余环网设计是为了实现在恶劣环境下,数据传输的稳定性、可靠性和实时性。其工作原理是物理连接上成环型结构,工作时网络信号成链状结构,一旦传输光缆某处节点断路,工业交换机设备以极短的时间自动切换到备用线路上传输。冗余环网结构不仅减少了数据信号传输风险,更简化了工程安装,降低了工程成本。

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