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产品知识

华枢通信教你搞懂管理型冗余工业交换机

2020-04-13 09:49:02 华枢通信技术有限公司 1004

一、冗余功能简介

    冗余是Siemens实现冗余功能的一种低成本解决方案,可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中。

图片关键词

    在交换网络中,由于存在多台工业交换机,并且交换机之间有多条冗余链路,因此,只要在网络中找一台交换机充当核心,也就是相当于hub-spoke网络中的Hub,而其它交换机则留出一条活动链路到核心交换机即可,其它链路全部被block,当留出的活动链路失效之后,再启用block链路作为备份。上图中SW1被选作交换网络中的核心,而其它交换机则只留一条活动链路到核心交换机,只要其它交换机与核心交换机是通的,就证明交换机之间一定是通的。图中红色的连路表示被留出的普通交换机到核心交换机的活动链路,蓝色链路表示被block掉的链路,只要红色链路是通的,就表示整个网络都是通的,当某条红色链路断掉以后,只要启用相应的蓝色链路代替即可,也就实现了网络的冗余功能。

二、管理型冗余工业交换机功能介绍

    高级的管理型冗余工业交换机提供了一些特殊的功能,特别是针对有稳定性、安全性方面严格要求的冗余系统进行了设计上的优化。构建冗余网络的主要方式主要有以下几种,STP、RSTP;环网冗余RapidRing

    1.STP及RSTP

    STP(Spanning Tree Protocol,生成树算法,IEEE 802.1D),是一个链路层协议,提供路径冗余和阻止网络循环发生。它强令备用数据路径为阻塞(blocked)状态。如果一条路径有故障,该拓扑结构能借助激活备用路径重新配置及链路重构。网络中断恢复时间为30~60s之间。RSTP(快速生成树算法,IEEE 802.1w)作为STP的升级,将网络中断恢复时间,缩短到1~2s。生成树算法网络结构灵活,但也存在恢复速度慢的缺点。

    2.环网冗余RapidRing

    为了能满足工业控制网络实时性强的特点,RapidRing孕育而生。这是在以太网网络中使用环网提供高速冗余的一种技术。这个技术可以使网络在中断后300ms之内自行恢复。并可以通过交换机的出错继电连接、状态显示灯和SNMP设置等方法来提醒用户出现的断网现象。这些都可以帮助诊断环网什么地方出现断开。

    RapidRing也支持两个连接在一起的环网,使网络拓朴更为灵活多样。两个环通过双通道连接,这些连接可以是冗余的,避免单个线缆出错带来的问题。

    3.主干冗余Trunking

    将不同交换机的多个端口设置为Trunking主干端口,并建立连接,则这些交换机之间可以形成一个高速的骨干链接。不但成倍的提高了骨干链接的网络带宽,增强了网络吞吐量,而且还还提供了另外一个功能,即冗余功能。

    如果网络中的骨干链接产生断线等问题,那么网络中的数据会通过剩下的链接进行传递,保证网络的通讯正常。Trunking主干网络采用总线型和星型网络结构,理论通讯距离可以无限延长。该技术由于采用了硬件侦测及数据平衡的方法,所以使网络中断恢复时间达到了新的高度,一般恢复时间在10ms以下。

12口(8+4)全千兆导轨式网管型工业交换机

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