Vòng ERPS là gì?
ERPS (Chuyển mạch bảo vệ vòng Ethernet) là giao thức bảo vệ vòng được phát triển bởi ITU, còn được gọi là G.8032. Nó là một giao thức lớp liên kết được áp dụng riêng cho các vòng Ethernet. Nó có thể ngăn chặn cơn bão phát sóng do vòng lặp dữ liệu gây ra khi mạng vòng Ethernet hoàn tất và khi một liên kết trên mạng vòng Ethernet bị ngắt kết nối, nó có thể nhanh chóng khôi phục liên lạc giữa các nút khác nhau trên mạng vòng.
ERP hoạt động như thế nào?
Tình trạng sức khỏe của liên kết:
Một vòng ERPS bao gồm nhiều nút. Liên kết bảo vệ vòng (RPL) được sử dụng giữa một số nút để bảo vệ mạng vòng và ngăn chặn các vòng lặp xảy ra. Như được hiển thị trong hình dưới đây, các liên kết giữa Thiết bị A và Thiết bị B cũng như giữa Thiết bị E và Thiết bị F là RPL.
Trong mạng ERP, một vòng có thể hỗ trợ nhiều phiên bản và mỗi phiên bản là một vòng logic. Mỗi phiên bản có kênh giao thức, kênh dữ liệu và nút chủ sở hữu riêng. Mỗi phiên bản hoạt động như một thực thể giao thức riêng biệt và duy trì trạng thái cũng như dữ liệu riêng.
Các gói có ID vòng khác nhau được phân biệt bằng địa chỉ MAC đích (byte cuối cùng của địa chỉ MAC đích biểu thị ID vòng). Nếu một gói có cùng ID vòng, phiên bản ERP mà nó thuộc về có thể được phân biệt bằng ID Vlan mà nó mang, nghĩa là ID vòng và ID Vlan trong gói sẽ xác định duy nhất một phiên bản.
Trạng thái lỗi liên kết:
Khi một nút trong liên kết phát hiện thấy bất kỳ cổng nào thuộc vòng ERPS bị hỏng, nó sẽ chặn cổng bị lỗi và ngay lập tức gửi gói SF để thông báo rằng các nút khác trên liên kết đã bị lỗi.
Như minh họa trong hình dưới đây, khi liên kết giữa Thiết bị C và Thiết bị D không thành công, Thiết bị C và Thiết bị D sẽ phát hiện lỗi liên kết, chặn cổng bị lỗi và gửi tin nhắn SF định kỳ.
Trạng thái chữa lành liên kết:
Sau khi liên kết bị lỗi được khôi phục, hãy chặn cổng ở trạng thái lỗi, khởi động bộ đếm thời gian bảo vệ và gửi gói NR để thông báo cho chủ sở hữu rằng liên kết bị lỗi đã được khôi phục. Nếu nút chủ sở hữu không nhận được gói SF trước khi hết giờ, nút chủ sở hữu sẽ chặn cổng RPL và gửi định kỳ các gói (NR, RB) khi hết giờ. Sau khi nhận được gói (NR, RB), nút khôi phục sẽ giải phóng cổng khôi phục lỗi bị chặn tạm thời. Sau khi nhận được gói (NR, RB), nút lân cận sẽ chặn cổng RPL và liên kết được khôi phục.
Như thể hiện trong hình dưới đây, khi Thiết bị C và Thiết bị D phát hiện liên kết giữa chúng đã được khôi phục, chúng sẽ tạm thời chặn cổng trước đó ở trạng thái lỗi và gửi tin nhắn NR. Sau khi nhận được tin nhắn NR, Thiết bị A (nút chủ sở hữu) khởi động bộ đếm thời gian WTR, chặn cổng RPL và gửi các gói (NR, RB) ra thế giới bên ngoài. Sau khi Thiết bị C và Thiết bị D nhận được thông báo (NR, RB), chúng sẽ giải phóng cổng khôi phục bị chặn tạm thời; Thiết bị B (Hàng xóm) chặn cổng RPL sau khi nhận được gói (NR, RB). Liên kết được khôi phục về trạng thái trước khi bị lỗi.
Đặc tính kỹ thuật và ưu điểm của ERPS
Cân bằng tải ERP:
Trong cùng một mạng vòng, có thể có lưu lượng dữ liệu từ nhiều Vlan cùng một lúc và ERP có thể thực hiện cân bằng tải, nghĩa là lưu lượng từ các Vlan khác nhau được chuyển tiếp dọc theo các đường dẫn khác nhau. Mạng vòng ERP có thể được chia thành Vlan điều khiển và Vlan bảo vệ.
Control VLAN: Tham số này được sử dụng để truyền các gói giao thức ERP. Mỗi phiên bản ERP có Vlan điều khiển riêng.
Vlan bảo vệ: Ngược lại với Vlan điều khiển, Vlan bảo vệ được sử dụng để truyền các gói dữ liệu. Mỗi phiên bản ERP có Vlan bảo vệ riêng, được triển khai bằng cách định cấu hình phiên bản cây bao trùm.
Bằng cách định cấu hình nhiều phiên bản ERP trên cùng một mạng vòng, các phiên bản ERP khác nhau sẽ gửi lưu lượng truy cập từ các Vlan khác nhau, do đó cấu trúc liên kết lưu lượng dữ liệu trong các Vlan khác nhau trong mạng vòng là khác nhau, để đạt được mục đích chia sẻ tải.
Như trong hình, Phiên bản 1 và Phiên bản 2 là hai phiên bản được định cấu hình trong vòng ERPS, RPL của hai phiên bản là khác nhau, liên kết giữa Thiết bị A và Thiết bị B là RPL của Phiên bản 1 và Thiết bị A là chủ sở hữu nút của Phiên bản 1. Liên kết giữa Thiết bị C và Thiết bị D là RPL của Phiên bản 2 và Decive C là chủ sở hữu của Phiên bản 2. RPL của các phiên bản khác nhau chặn các Vlan khác nhau để thực hiện cân bằng tải trong một vòng duy nhất.
Mức độ bảo mật cao:
Có hai loại Vlan trong ERP, một loại là R-APS Vlan và loại còn lại là Vlan dữ liệu. R-APS VLAN chỉ được sử dụng để truyền các gói giao thức từ ERPS. ERP chỉ xử lý các gói giao thức từ R-APS Vlan và không xử lý bất kỳ gói tấn công giao thức nào từ Vlan dữ liệu, cải thiện bảo mật ERP.
Hỗ trợ tiếp tuyến giao lộ nhiều vòng:
ERP hỗ trợ thêm nhiều vòng trong cùng một nút (Node4) dưới dạng tiếp tuyến hoặc giao nhau, giúp tăng tính linh hoạt của mạng một cách đáng kể.
Tất cả các thiết bị chuyển mạch công nghiệp mạng vòng đều hỗ trợ công nghệ mạng vòng ERPS, giúp cải thiện đáng kể tính linh hoạt của mạng và thời gian hội tụ lỗi là 20ms, đảm bảo độ ổn định cao của việc truyền dữ liệu video mặt trước. Ngoài ra, nó còn hỗ trợ sử dụng cáp quang lõi đơn để hình thành mạng vòng ERPS để đảm bảo không bị tắc nghẽn trong quá trình tải lên dữ liệu video, đồng thời tiết kiệm nhiều tài nguyên cáp quang cho khách hàng.
ERP làm gì?
Công nghệ ERP phù hợp với cấu trúc liên kết vòng Ethernet đòi hỏi độ tin cậy và tính sẵn sàng cao. Vì vậy, nó đã được sử dụng rộng rãi trong tài chính, giao thông vận tải, tự động hóa công nghiệp và các lĩnh vực khác. Trong lĩnh vực tài chính, các hệ thống kinh doanh trọng điểm cần đảm bảo độ tin cậy cao và truyền dữ liệu theo thời gian thực nên công nghệ ERP được sử dụng rộng rãi. Trong ngành vận tải, nơi độ tin cậy và khả năng kết nối của mạng rất quan trọng đối với an toàn công cộng, công nghệ ERP có thể giúp cải thiện tính ổn định của mạng trong hệ thống trao đổi dữ liệu của cấu trúc liên kết mạng vòng. Trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, công nghệ ERP có thể giúp mạng lưới trở nên đáng tin cậy hơn, từ đó đảm bảo dây chuyền sản xuất hoạt động bình thường. Công nghệ ERPS có thể giúp mạng doanh nghiệp đạt được chuyển đổi và khắc phục lỗi nhanh chóng, đảm bảo tính liên tục trong kinh doanh và đạt được khả năng phục hồi liên kết ở mức mili giây, để đảm bảo hiệu quả chất lượng liên lạc của người dùng.
Thời gian đăng: 13-07-2024