隨著智能電網(wǎng)、智能交通和智慧礦山的投入力度不斷加大，生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的IP化在電力、能源和交通行業(yè)率先開(kāi)展。通過(guò)統(tǒng)一的以太網(wǎng)將各個(gè)分散的資源、機(jī)電設(shè)施、人員和計(jì)算資源連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；ヂ?lián)互通、實(shí)時(shí)信息獲取、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程調(diào)測(cè)，進(jìn)而提高生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和降低管理維護(hù)成本。為達(dá)成以上目標(biāo)，特別是匹配工業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境和滿(mǎn)足可靠性要求上，現(xiàn)有以太網(wǎng)技術(shù)仍存在諸多不足，主要體現(xiàn)在：
■ 大多室外型工業(yè)以太網(wǎng)部署范圍廣，光纖資源有限，鏈路成本高。這直接導(dǎo)致傳統(tǒng)的以太網(wǎng)雙星型冗余組網(wǎng)無(wú)法實(shí)施。
■ 礦山等部署環(huán)境復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)受地理?xiàng)l件等限制較多，單一的組網(wǎng)模式很難覆蓋所有應(yīng)用場(chǎng)景，需要更加靈活的組網(wǎng)。
■ 以STP和VRRP為主的高可靠技術(shù)存在鏈路帶寬利用率低，網(wǎng)絡(luò)收斂時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。
■ 室外網(wǎng)絡(luò)絕大部分為無(wú)人值守環(huán)境，管理成本指數(shù)級(jí)遞增和更加細(xì)致的管理要求之間的矛盾愈顯突出。
針對(duì)以上問(wèn)題，華思特結(jié)合多年IP技術(shù)積累和工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，推出了工業(yè)級(jí)可自愈網(wǎng)絡(luò)解決方案，通過(guò)FRRP(Fast Ring Recovery Protocol)快速環(huán)網(wǎng)恢復(fù)協(xié)議和FLRP(Fast Link Recovery Protocol)快速鏈路恢復(fù)協(xié)議實(shí)現(xiàn)50ms網(wǎng)絡(luò)自愈和復(fù)雜環(huán)型、星型組網(wǎng)，為用戶(hù)提供易管理、組網(wǎng)靈活和可自愈的高可靠工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)平臺(tái)。
華思特的工業(yè)級(jí)可自愈網(wǎng)絡(luò)解決方案采用了FRRP和FLRP兩項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)，配合全系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品，分別實(shí)現(xiàn)在環(huán)網(wǎng)拓?fù)湎潞托切屯負(fù)湎碌?0ms網(wǎng)絡(luò)自愈。同時(shí)，F(xiàn)RRP和FLRP可組合使用構(gòu)筑端到端的高可靠自愈網(wǎng)絡(luò)。
FRRP和FLRP的工作過(guò)程如下，當(dāng)鏈路正常工作時(shí)，數(shù)據(jù)流量按下圖1的路徑轉(zhuǎn)發(fā);當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路或雙上行鏈路發(fā)生鏈路故障時(shí)，數(shù)量流量自動(dòng)切換到圖2的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，鏈路故障倒換時(shí)間小于50ms。
華思特的工業(yè)級(jí)可自愈網(wǎng)絡(luò)解決方案的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：
■ 真正的50ms鏈路故障倒換，倒換時(shí)間和環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)無(wú)關(guān)。
FRRP技術(shù)采用了全新的鏈路檢測(cè)和倒換機(jī)制，每個(gè)環(huán)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控上下行鏈路，一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，直接通知主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鏈路倒換;此外，主節(jié)點(diǎn)周期性的發(fā)送健康檢測(cè)報(bào)文，確保業(yè)務(wù)鏈路暢通。和傳統(tǒng)的基于RSTP方式的環(huán)網(wǎng)方案相比，F(xiàn)RRP環(huán)網(wǎng)的收斂時(shí)間不再依賴(lài)于環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量(基于RSTP的環(huán)網(wǎng)方案每增加一跳，收斂時(shí)間增加5ms左右)，在環(huán)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多的情況下仍然保持最差50ms的故障倒換時(shí)間。
■ 支持單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)和環(huán)型/星型混合組網(wǎng)，解決復(fù)雜地理?xiàng)l件下的網(wǎng)絡(luò)部署問(wèn)題。
傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)技術(shù)僅支持單環(huán)拓?fù)?，或通過(guò)dual-homing實(shí)現(xiàn)雙環(huán)耦合，且實(shí)際組網(wǎng)有諸多限制。采用FRRP和FLRP組網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)單環(huán)、相切環(huán)、相割環(huán)和星型拓?fù)涞娜我饨M合，且不會(huì)增加故障收斂時(shí)間。
■ 支持單環(huán)多域技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鏈路負(fù)載分擔(dān)，解決環(huán)網(wǎng)帶寬利用率低的問(wèn)題。
在同一個(gè)環(huán)網(wǎng)中，如果同時(shí)存在多個(gè)VLAN的數(shù)據(jù)流量，可以在同一個(gè)環(huán)網(wǎng)上配置多個(gè)FRRP域，不同的FRRP域轉(zhuǎn)發(fā)不同VLAN的流量，實(shí)現(xiàn)不同的VLAN的數(shù)據(jù)流量在該環(huán)網(wǎng)中有不同的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，從而達(dá)到負(fù)載分擔(dān)的目的。
綜上所述，華思特的工業(yè)級(jí)可自愈網(wǎng)絡(luò)方案配合全系列型工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品可為用戶(hù)打造快速、靈活、可靠、可自愈的工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，是面向電力、能源、交通等行業(yè)應(yīng)用的最佳組網(wǎng)實(shí)踐。
