Протокол резервирования путём дублирования пакетов

Чтобы предотвратить сбои в проводных промышленных сетях Ethernet, применяются различные технологии резервирования, гарантирующие бесперебойную работу сети даже в случае выхода из строя отдельных линий связи. Эти же технологии можно использовать и в беспроводных сетях, значительно повышая их надёжность и стабильность.

Один из современных механизмов резервирования реализован в протоколе параллельного резервирования PRP (Parallel Redundancy Protocol). Он стандартизирован (стандарт IEC 62439) и широко применяется в проводных приложениях, обеспечивая бесшовное резервирование или переключение без потерь в случае сбоя в сетевом соединении или устройстве. Это достигается путём дублирования пакетов данных и их параллельной передачей двумя путями, по двум независимым сегментам сети. Из-за различия в топологиях сетей и их пропускной способности пакеты доставляются конечному устройству с разной задержкой. Первый полученный пакет принимается, второй удаляется. В случае если произойдёт сбой или разрыв в одном из путей передачи пакетов, данные будут обязательно доставлены по второму пути. Таким образом обеспечивается высокая доступность сети, несмотря на возможные серьёзные сбои.

Если сеть работает без сбоев, то данные передаются одновременно по двум параллельным сетям. Дублирование пакетов происходит в точке 5. Сбор данных и удаление дублированных пакетов происходит в точке 1. В случае возникновения сбоя в одной из сетей передача данных осуществляется по второй сети без временных затрат на переключение.

Протокол PRP может также использоваться и в беспроводных сетях. При этом положительный эффект от его применения гораздо более заметен, но проявляется несколько иначе, чем в проводных сетях. Суть в том, что параллельное резервирование можно использовать не только для предотвращения глобальных сбоев, но и для компенсации локальных сбоев, характерных для беспроводных сетей (например, воздействие помех). При одновременной передаче PRP-пакетов по двум беспроводным каналам связи становится несущественной потеря отдельных пакетов в одном из каналов. Ошибка приёма или передачи может возникать только в случае одновременной потери одинаковых пакетов в каждом из дублированных каналов.

Хотя механизм передачи данных, используемый протоколом PRP, идентичен для проводных и беспроводных приложений (дублирование пакетов в устройстве-отправителе и их сбор в устройстве-получателе), результат его применения куда более значителен в беспроводных системах. Помимо того что PRP гарантирует бесшовное переключение между двумя дублирующими друг друга сетями, в беспроводных сетях при его применении проявляется ряд новых положительных эффектов.

1. Эффект увеличения надёжности за счёт компенсации потери отдельных пакетов из-за помех и взаимовлияния сторонних радиочастотных систем.

2. Сокращение временных задержек при передаче данных (приём наиболее быстрого из дублированных пакетов).

3. Уменьшение джиттера (колебания времени доставки пакетов, вызванного отсутствием свободных линий или избыточными пересылками на сетевом уровне).

12.02.2014

Добавить страницу в мои закладки:

Смотрите также:

Что вы чаще всего делаете в Интернете?

Загрузка ... Загрузка ...