Parallel Redundancy Protocol (PRP) – протокол параллельного резервирования, описанный в стандарте МЭК 62439‑3. Благодаря дублированию каждого сетевого пакета по двум направлениям он обладает нулевым временем восстановления при отказе одного из каналов.
-
- Возьмем обычную сеть вида “звезда” cо стандартными промышленными коммутаторами (поддержка PRP не требуется).
-
- Добавим вторую независимую сеть. Узлы, подключенные к обоим сетям, называются DAN – Doubly Attached Nodes. Они дублируют исходящие пакеты в обе сети.
-
- Устройства без поддержки PRP подключаются к обоим сетям посредством RedBox и называются VDAN (Virtual DAN).
-
- Узлы, подключенные только к одной сети, называются SAN (singly attached node). Вторая сеть им недоступна.
DAN и RedBox добавляют к пакетам заголовок длиной 6 байт, поэтому коммутаторы, участвующие в PRP сети, должны поддерживать установку увеличенного значения MTU (1506 байт). Неуправляемые Stratix 2000, 6000, а также ETAP не подходят.
Хотя LAN A и LAN B не связаны между собой, IP адреса в них лучше назначать уникальные – в целях мониторинга и диагностики.
Используйте IAB для проектирования PRP сетей
Примеры архитектур
2 линейные сети (например: 2 туннеля в шахте, 2 борта судна)
2 кольцевые сети (REP, DLR) для дополнительной надежности
Двойное кольцо для географически распределенных систем (водоподготовка, добывающая промышленность)
Также поддерживается топология Redundant Star
Подводные камни
LAN A и LAN B могут быть соединены только через PRP-совместимое устройство
L2 связи между сетями также запрещены
У DLR-портов не настраивается MTU, поэтому большие пакеты (>1494 байт) будут отбрасываться
Хотя теоретически сети A и B не ограничены по размеру и архитектуре, слишком большая задержка пакета приведет к тому, что его не распознают как дубликат
При тестировании RedBox-ов в качестве Redundant Gateway наблюдались большие задержки и потеря соединений
Для переключения ведущего шасси в резервированной паре используется multicast трафик, для которого нужно правильно настроить IGMP Querier
Подключение HMI
Компьютеров с поддержкой PRP нет и не предвидится, вместо этого HMI подключается через RedBox. Который а) является единой точкой отказа, и б) дорогой (5400/5410). Два сетевых адаптера можно подключить к LAN A и LAN B, но это будет не Double Attached Node, а попеременно подключающийся к разным сетям Single Attached Node, с очень большой задержкой переключения:
Подключение к заводской сети
Так как LAN A и LAN B не могут быть соединены напрямую (L2), между ними возможна только маршрутизируемая (L3) связь. Реализуется с помощью HSRP на базе двух 5400/5410.
При этом PRP обеспечивает нулевое время переключения только в Cell/Area Zone, а при отказе L3 коммутатора доступ к ядру теряется на время HSRP-переключения (несколько секунд)
Application Technique: ENET-AT006-EN
Reference Architectures