Использование таких протоколов резервирования сетей как RSTP и MRP не всегда соответствует требованиям, особенно в случае построения сети на критически важных объектах и подстанциях, где потеря информации при передаче даже на несколько миллисекунд приведет к серьезным негативным последствиям. Резервирование сети на основе данных протоколов происходит за счет изменения топологии сети, для чего необходимо время восстановления.
В связи с этим неотъемлемой частью построения резервируемых сетей на критически важных объектах является применение протоколов бесшовного резервирования PRP (Parallel Redundancy Protocol) - протокол параллельного резервирования и HSR (High – availability Seamless Redundancy) – протокол бесшовного резервирования с высокой доступностью для кольцевой топологии, в которых резервирование происходит на конечных узлах сети и осуществляется не за счет изменения топологии, а благодаря дублированию передающихся кадров, которые в свою очередь отправляются по различным сетям к принимающему устройству. В результате, при обрыве одной из линий сети, в любом случае один из кадров будет получен конечным устройством, а времени для перестроения сети не потребуется вообще, и соответственно оно будет равно нулю. Именно поэтому данные протоколы называются протоколами бесшовного резервирования.
Промышленные коммутаторы серии Ruby3A-3G компании Kyland, поддерживают протоколы бесшовного резервирования PRP/HSR и специально разработаны для обеспечения резервирования сетей передачи данных высокой надежности.
Схематически сети PRP и HSR выглядят следующим образом:
PRP (параллельное резервирование сети)
В протоколе PRP участвуют следующие типы устройств:
- DANP (Double Attached Node for PRP) – устройство с двумя независимыми интерфейсами, работающим в системе PRP. DANP взаимодействуют с дублированными кадрами.
- SAN (Single Attached Node) – конечное оборудование с одним сетевым интерфейсом. Для подключения SAN-устройств к PRP-сетям необходимо использовать RedBox.
- RedBox (Redundancy Box) – устройство с двумя независимыми интерфейсами, служит для подключения SAN-устройств к PRP-сетям.
HSR (резервирование сети – топология кольцо)
В протоколе HSR определены следующие типы устройств:
- DANH (Double Attached Node for HSR) – устройство с двумя независимыми интерфейсами, подключающиеся в кольцо HSR.
- SAN (Single Attached Node) – конечное оборудование с одним сетевым интерфейсом. Для подключения SAN устройств к кольцу HSR необходимо использовать RedBox.
- RedBox (Redundancy Box) - устройство с двумя независимыми интерфейсами, служит для подключения SAN устройств к кольцу HSR и передает дублированные пакеты в обоих направлениях кольца.
- Quadbox – устройство для объединения нескольких колец HSR в общую сеть.
Их важное отличие от других протоколов резервирования, где существует основной путь и резервный и соответственно необходимое время переключения между ними, заключается в том, что оба пути являются основными и действующими и не требуют времени на перенаправление трафика в случае обрыва.
На сегодняшний момент большинство конечных устройств не поддерживают такие протоколы и именно для решения этой задачи применяются устройства RedBox, серии Ruby3A-3G, которые с одной стороны через порт Inter-link подключаются к конечному устройству, а с другой через выбранные порты A и B создают резервируемую сеть.
Помимо описанных выше вариантов построения сетей, коммутаторы серии Ruby3A-3G могут выступать в качестве устройств QuadBox и по протоколу HSR объединять две сети по кольцевой топологии, тем самым осуществлять бесшовную передачу данных из одной сети в другую, где при прохождении дублируемых пакетов между ними, пришедший последним по аналогии отбрасывается.
Поддержка коммутаторами Ruby3A-3G PRP/HSR Coupling позволяет обойти топологические ограничения и создать интеграцию между сетями PRP и HSR, тем самым масштабировав систему и настроив резервируемую сеть под более сложные задачи.
В своем арсенале RedBox от Kyland имеют поддержку таких стандартов как:
- МЭК 61850-3
- IEEE1588v2
- IEEE 1613
- EN 50121-4
Ruby3A-3G имеет две модификации по питанию:
- Ruby3A-3G-HV – поддерживающий 3 комбо порта со скоростями 3x1000Base-X SFP, 100Base-X, 100/1000Base-T(X) RJ-45 и один источник питания 110-220VDC(85-264VAC/77-300VDC)
- Ruby3A-3G-L2-L2 – поддерживающий 3 комбо порта со скоростями 3x1000Base-X SFP, 100Base-X, 100/1000Base-T(X) RJ-45 и два источника питания 24-48VDC(18-72VDC)
Также, данная серия коммутаторов представлена в расширенном рабочем температурном диапазоне от -40 до +85 градусов.
В дополнении к коммутаторам серии Ruby3A-3G, которые специально созданы для построения коммуникационных сетей PRP/HSR, в арсенале компании Kyland имеются модульные шасси SICOM3028GPT, которые поддерживают работу со встраиваемыми модулями расширения SM6.6-HSR/PRP-GE-0.5U и SM6.6-HSR/PRP-GX-0.5U и могут выступать в роли полноценного RedBox коммутатора.
