Как резервировать каналы обмена данными в кольцевой топологии на базе коммутаторов ДКС (DKC)

При разработке и создании систем автоматизации и распределения энергии одной из важнейших задач остается организация надежных каналов связи. Физические повреждения часто снижают отказоустойчивость системы.

Среди базовых способов организации обмена данными выделяют три топологии: шина, звезда, кольцо. Кольцевая топология предполагает устойчивость к коллизиям, что позволяет стабильно работать при передаче больших объемов данных. Управляемые коммутаторы ДКС (DKC) могут решить эту проблему, повысив отказоустойчивость кольцевых топологий и надежность системы.

Аппаратная часть коммутаторов N2000

Для реализации топологий сетей с резервированием компания ДКС (DKC) предлагает линейку управляемых коммутаторов. Линейка представлена коммутаторами уровня L2, с разным количеством портов, c портами PoE, слотами для SFP и так же самими SFP трансиверами. Из линейки управляемых коммутаторов, наиболее часто используется модель N2000-4GX8GP-P4.

Характеристики:

• 8 портов на RJ45, скорость 10/100/1000 Base-T;
• Все 8 портов RJ-45 с PoE;
• 4 порта SFP, скорость 100Base-X, 1000Base-X или 10/100/1000 Base-T;
• Рекомендованное напряжение питания 48 В DC с резервированием питания;
• Монтаж на DIN-рейку;
• Поддержка резервирования: DT-Ring, DT-Ring+, DT-VLAN с временем восстановления <50мс; DRP/DHP с временем восстановления <20 мс; STP/RSTP;
• Поддержка промышленных протоколов: Modbus TCP, Profinet, Ethernet IP.

Способы повышения отказоустойчивости

Управляемые коммутаторы N2000 поддерживают механизмы резервирования, включая STP/RSTP и специализированные кольцевые протоколы DT-Ring, DT-Ring+, DT-VLAN. Кроме того, коммутаторы N2000 предусматривают возможность подключения двух независимых источников питания. Например, N2000-4GX8GP-P4 имеет два резервируемых ввода питания и работает в диапазоне входного напряжения 18 – 57 В DC при номинальном питании 48 В DC. При наличии двух независимых источников отказ одного из них не должен приводить к отключению коммутатора.

Для построения отказоустойчивых сетей важно также, чтобы физические каналы связи были разделены. Например, если оба Ethernet-кабеля проложить в одном лотке, механическое повреждение может вывести из строя как основной, так и резервный путь. Поэтому ветвь резервированной линии желательно прокладывать по физически независимому маршруту там, где это оправдано требованиями к надежности объекта.

Как построить надежную топологию "Кольцо"

Для построения надежной кольцевой топологии между коммутаторами организуется резервированное кольцо с выбранным протоколом резервирования. К каждому критичному коммутатору подключаются два независимых источника питания, а основная и обратная ветви кольца по возможности прокладываются разными физическими маршрутами. В результате единичный обрыв линии не приведет к потере всей системы связи.

Наличия кольца недостаточно для надежности. На практике необходимо последовательно анализировать возможные единичные точки отказа: линии связи → коммутаторы → питание → кабельные трассы. Резервированная промышленная сеть — это способ обеспечить предсказуемую работу АСУ ТП при отказах, которые в течение жизненного цикла объекта практически неизбежны. Управляемые промышленные коммутаторы от ДКС (DKC) N2000 предназначены для построения Ethernet-сетей промышленной автоматизации, поддерживают функции управления и резервирования сети. Ряд моделей имеет резервированные входы питания и расширенный диапазон питающего напряжения.

Реклама. АО "ДКС". ИНН 6905062011. erid: 2VtzqxAhL5Z