Ethernet Ring Protection Switching G.8032

W wielu aplikacjach przemysłowych tak długi czas rekonfiguracji sieci jest niedopuszczalny, ponieważ utrata połączenia ze sterownikiem PLC może spowodować niewłaściwie wysterowanie wyjść I/O. Aby zastosowanie sieci Ethernet było możliwe w powyższych przypadkach, kilku producentów przemysłowych przełączników do sieci Ethernet opracowało własne protokoły redundancji, w większości oparte na tworzeniu redundantnego pierścienia. Od kilku lat z powodzeniem stosowane są wszelkie odmiany pierścieni Turbo Ring, Super Ring, itp.

Protokoły te są bardzo niezawodne i jeśli chodzi o funkcjonalność, trudno im coś zarzucić, jednak wszystkie mają jedną poważną wadę: brak kompatybilności pomiędzy poszczególnymi odmianami pierścienia. Ethernet cieszy się tak dużą popularnością głównie dlatego, że jest to standard otwarty. Budując sieć, teoretycznie możemy dowolnie łączyć ze sobą komponenty od różnych dostawców. Niestety coraz częściej dochodzi do zaprzeczenia tej idei. Producenci wprowadzają własne modyfikacje, które uniemożliwiają łączenie różnych przełączników w jednej sieci.

Aby temu zaradzić, International Telecommunication Unit opracował standard G.8032 - Ethernet Ring Protection Switching (ERPS), który umożliwia rekonfigurację sieci w czasie poniżej 50 ms. Zasada działania jest bardzo podobna do istniejących już rozwiązań, więc nie jest to rozwiązanie szczególnie innowacyjne. Jego podstawową zaletą jest to, że jest to otwarty standard. Każdy dostawca zarządzalnych przełączników może go zaimplementować w swoich produktach. Pomimo że standard jest bardzo młody, rozwiązanie to wprowadziło już do swej oferty kilku producentów zarówno komponentów do sieci przemysłowych, jak i telekomunikacyjnych.

Użytkownicy nie są już ograniczeni ofertą jednego dostawcy przy rozbudowie lub modyfikacji sieci. Można iść nawet o krok dalej i zintegrować sieć przemysłową z siecią informacyjną przedsiębiorstwa, ponieważ część czołowych dostawców sprzętu IT już zaimplementowało ERPS w swoich urządzeniach. Konfiguracja protokołu G.8032 jest prosta i intuicyjna. Wystarczy aktywować ERPS na portach, które mają tworzyć pierścień i połączyć je ze sobą. Dla użytkowników, którzy chcą mieć większą kontrolę nad tym, co się dzieje w sieci, przewidziane są dodatkowe opcje.

Można samodzielnie zdecydować, który segment sieci jest blokowany (Ring Protection Link). W tym celu jeden switch w pierścieniu oznaczamy jako RPL Owner (właściciel) a sąsiedni switch jako RPL Neighbour (sąsiad). Od tej pory blokowany będzie segment pomiędzy tymi dwoma switchami. Dodatkowo w wersji v2 administrator może ręcznie wymusić blokowanie określonego segmentu poleceniami Forced Switch (FS), Manual Switch (MS). W najnowszej wersji G.8032v2 wprowadzono możliwość budowania sieci w topologii drabinkowej i Multi-ring.

Definiując parametr Ring ID, można łączyć ze sobą wiele pierścieni praktycznie w dowolny sposób. Zmieniając wartość parametru Revertive, określamy czy po usunięciu awarii pierścień ma powrócić do swej pierwotnej topologii. Konfiguracja jest zatem znacznie prostsza niż w przypadku protokołów STP. Dla użytkowników, którzy chcą utworzyć jeden redundantny pierścień, wystarczy aktywować ERPS na portach, które mają go tworzyć. Należy jedynie pamiętać, aby najpierw skonfigurować switche a dopiero potem je połączyć. Jeśli zapętlimy sieć, w której nie ma aktywnego protokołu STP/ERPS, szybko stracimy łączność ze wszystkimi przełącznikami.

ERPS spotkał się z bardzo dużym zainteresowaniem szczególnie nowych producentów, ponieważ nie muszą opracowywać własnego protokołu a jednocześnie implementując go w swoich produktach, zyskują przewagę nad firmami, które trwają przy swoich mechanizmach utrzymania sieci w ruchu. Prawdopodobnie w ciągu kilku lat wszelkie protokoły firmowe zostaną zmarginalizowane, tak jak to miało miejsce z dotychczasowymi sieciami przemysłowymi, gdy Ethernet wkroczył do świata automatyki przemysłowej.

Antaira
www.antaira.pl