|
Избыточные
(резервируемые) Ethernet решения для SCADA
систем
1. Введение
2. Избыточная конфигурация/топология
3. Применения
4. Примеры
5. Рекомендуемое
оборудование
Введение
Все применяемые сегодня SCADA-системы
(системы контроля и сбора данных)
обеспечивают высокий уровень
управления и контроля в реальном
времени и используют Ethernet и Internet
технологии, доступные во всём мире.
Использование Ethernet для объединения
устройств и передачи информации может
значительно улучшить эффективность
работы предприятия и, следовательно, его
доходность. При разработке SCADA-систем
проектировщики должны учитывать один
очень важный аспект: какие могут быть
последствия при выходе из строя
аппаратных средств или программного
обеспечения.
Конечно, большинство
современного оборудования разработано
для надёжного его использования, но
поломки всё же могут возникнуть,
особенно когда оборудование
используется в неблагоприятной
окружающей среде. Типичная ситуация
заключается в так называемом “отказе
одной точки”. То есть вся система
выходит из строя вследствие поломки
хотя бы одной её составляющей (например
компьютера). Если некоторые из процессов,
поддерживающих работоспособность
системы, критичны или стоимость
остановки слишком высока - избыточная
система поможет преодолеть эту проблему.
Есть много различных подходов,
каждый из которых использует различные
виды устройств, для построения системы с
избыточностью. Например, на прикладном
уровне программного обеспечения
возможно использование дублирующего
сервера для обеспечения резервного
соединения, в случае выхода из строя
главного компьютера или программного
обеспечения. Однако эти устройства
должны быть связаны с сетью, поэтому для
максимизации надёжности системы нужно
также создать избыточную Ethernet - сеть.
Избыточная
топология сети
Для создания избыточной сети
наиболее подходит кольцевая топология,
обеспечивающая простую организацию и
экономичную стоимость решения.
Теоретически, Ethernet не может быть
использован в кольцевой топологии из-за
большой нагрузки на сеть передаваемыми
пакетами. Решение состоит в
использовании Ethernet коммутатора с
поддержкой протоколов Spanning Tree (802.1d) или
Rapid Spanning Tree (802.1w) для формирования
кольцевой топологии. Ethernet коммутатор,
поддерживающий один из этих протоколов,
логически блокирует один из своих
сегментов, для избежания проблем “пакетных
штормов”. Если второй сегмент выходит
из строя, предварительно блокированный
сегмент становится активным, для
обеспечения непрерывной работы системы.
Однокольцевая топология может
обеспечить только один уровень
избыточности. Для полностью надежной (резервируемой)
системы нужно создать двойные кольца и
применять устройства с избыточными
связями (например компьютеры,
оборудованные двойным Lan картами,
программируемыми устройствами (PLC) с
избыточным модулем и т.д.).
Применения
- Энергетическая
отрасль
- Химическая
промышленность
- Газовая/нефтяная
промышленность
- Автомобилестроение
|
