Технологии резервирования KYLAND

Технологии резервирования играют важную роль в обеспечении надежности и отказоустойчивости сетей. Для обеспечения стабильности промышленных сетей Ethernet применяют резервные каналы связи между устройствами, предотвращая потерю данных при обрыве соединений. В таких топологиях существует вероятность возникновения широковещательных штормов из-за петель в резервных каналах. Для обеспечения корректной работы таких отказоустойчивых систем связи применяются протоколы резервирования.

Коммутаторы Kyland поддерживают следующие протоколы резервирования:

1.    Spanning Tree Protocol (STP)

2.    Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)

3.    Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)

4.    DT-Ring и DT-Ring+

5.    Distributed Redundancy Protocol (DRP)

6.    Dual Homing Protocol (DHP)

 

Далее более подробно рассмотрим каждый вид протокола и проведем сравнение.

 

ПРОТОКОЛЫ СЕМЕЙСТВА  STP

Протокол Spanning Tree (STP), стандартизированный в IEEE802.1D, предотвращает возможное образование петель в сети и обеспечивает создание резервных каналов.

Устройства, поддерживающие STP, обмениваются пакетами и временно блокируют определенные порты, чтобы устранить петли и сформировать иерархическую структуру сети. Однако у STP есть недостаток: порт должен ожидать определенное время, прежде чем начнет передачу данных. Для решения этой задачи появился стандарт IEEE802.1w, в котором представлен протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP).

RSTP обеспечивает более быструю сходимость за счет введения альтернативного и резервного портов для корневого и назначенного портов соответственно. Если корневой порт становится неактивным, альтернативный может быстро активироваться для передачи данных.

Однако, у протокола RSTP, как и у STP, существует ограничение: все коммутаторы в пределах локальной сети используют одно и то же связующее дерево, и все пакеты VLAN направляются через это дерево, что может привести к перегрузке сети, длительной переконфигурации и временному образованию петель.

Для снижения загруженности сети и повышения ее эффективности был создан протокол Multiple Spanning Tree (MSTP). Этот протокол обеспечивает быстрое восстановление и отдельные маршруты для передачи трафика различных VLAN, что позволяет эффективно распределять нагрузку по избыточным каналам.

Коммутаторы с одинаковой конфигурацией объединяются в регион, в пределах которого формируются взаимно независимые связующие деревья. Регион действует как точка коммутации, взаимодействуя с другими регионами для вычисления общей конфигурации с использованием алгоритма протокола связующего дерева. Этот алгоритм формирует топологию сети, где каждый коммутатор находится в соответствующем регионе. Внутри каждого региона линии связи не блокируются, однако между разными регионами один канал блокируется для предотвращения циклических петель и во избежание перегрузки сети.

 

ПРОТОКОЛЫ DT-Ring и DT-Ring+

Проприетарные протоколы резервирования Kyland, такие как DT-Ring и DT-Ring+, представляют собой следующую ступень в обеспечении отказоустойчивости. Эти инновационные протоколы позволяют сетям восстанавливаться всего за 50 миллисекунд после обрыва линии связи, гарантируя стабильное и надежное функционирование всей сети.

 

Кольца DT делятся на два типа:

·       на основе портов DT-Ring-Port

·       на основе VLAN — DT-Ring-VLAN

В свою очередь DT-Ring+ может обеспечить резервирование для двух колец DT. В случае отказа главного резервного порта или его канала, подчиненный резервный порт будет брать на себя пересылку пакетов, предотвращая возникновение петель и обеспечивая нормальную связь между резервными кольцами.

 

ПРОТОКОЛЫ СТАНДАРТА МЭК 62439-6

DRP

Компания Kyland участвует в разработке протокола распределенного резервирования (DRP) адаптированного для применения в кольцевых сетях. Этот протокол эффективно предотвращает возникновение широковещательных штормов. При выходе из строя канала или узла, резервный канал автоматически берет на себя передачу данных в режиме реального времени, обеспечивая непрерывность потока информации.

Соответствуя стандарту МЭК 62439-6, протокол DRP использует механизм выбора мастера без привязки к фиксированному мастеру. Подобно DT-Ring, DRP имеет два режима работы: основанный на портах и на VLAN, что расширяет его применение и функциональность.

DHP

Протокол Dual Homing Protocol (DHP) представляет собой отличное решение для расширения сети и интеграции дополнительных сегментов. Разработка DHP основана на принципах протокола DRP, придавая ему дополнительные возможности. Механизм выбора ролей в DHP аналогичен механизму в DRP, что обеспечивает единообразие в реализации.Резервирование канала в DHP осуществляется с использованием конфигурации Home-node, Normal-node и Home-port, гарантируя надежность и эффективность системы резервирования каналов в сети.

 

СРАВНЕНИЕ ПРОТОКОЛОВ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ:

	STP/RSTP/MSTP	DT-Ring/DT	DRP
Стандарт	IEEE 802.1D/w/s	проприетарный	МЭК 62439-6
Топология	любая	кольцо	кольцо
Масштаб сети	<40 узлов	50-250 узлов	без ограничений
Время восстановления	>1 с	<20-50 мс	<20мс
Время восстановления в зависимости от масштаба сети	N * кол-во узлов	почти не зависит	почти не зависит
Простота настройки	средняя (выбор root, bridge и приоритета)	легкая (выбор root)	легкая

Сегодня оборудование Kyland стало доступно и в Беларуси. Наша компания, ООО «АЙ ЭМ СИ КОМПЬЮТЕРС», является партнером производителя Kyland в Республике Беларусь. Также мы осуществляем сервисную и техническую поддержку.

Kyland Technology основана в материковом Китае в 2000 году. В настоящее время компания является крупнейшим в Китае производителем промышленного коммуникационного оборудования.

Kyland предлагает решения, адаптированные под такие отрасли, как электроэнергетика, транспорт, нефтегазовая и горнодобывающая промышленность. Решения Kyland отличаются надежностью и высокоэффективностью, спроектированы для применения в сложных промышленных условиях.

ООО «АЙ ЭМ СИ КОМПЬЮТЕРС» предлагает широкий модельный ряд оборудования Kyland под заказ, где можно найти решение для промышленной сети любой сложности, в том числе:

·       Самые популярные управляемые коммутаторы серий SICOM3000A и SICOM3000A-LITE. Данные серии поддерживают весь необходимый функционал для построения современной и надежной системы связи любого промышленного объекта. К заказу доступны модели с медными и оптическими портами Fast Ethernet и Gigabit Uplink.

·       Неуправляемые 5- и 10-портовые коммутаторы серии Opal5GL и Opal10GL с портами Gigabit Ethernet и низким энергопотреблением до 5.2 Вт.

·       Базовые неуправляемые 5- и 8-портовые коммутаторы серии Opal5L и Opal8L с портами Fast Ethernet и резервированными входами питания 18-30VAC/12-48VDC.

·       Шлюзы протоколов Modbus TCP/RTU/ASCII и преобразователи интерфейсов RS-232/422/485 в Ethernet для подключения полевых устройств в единую систему.

·       Для подключения удаленных узлов мы предлагаем оптические медиаконвертеры на 2 медных порта.

·       Коммутаторы PoE для систем видеонаблюдения 3 уровня для организации сегментирования сети связи и повышения общей безопасности системы, SFP-модули и др.

Предлагаем ознакомиться с широкой линейкой оборудования Kyland, представленной в нашем каталоге. Также рекомендуем к прочтению обзор "Kyland: почему стоит обратить внимание".

 

Если вам необходима техническая консультация либо помощь в подборе оборудования Kyland, обращайтесь к специалистам ООО «АЙ ЭМ СИ КОМПЬЮТЕРС»: