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PRP-Parallel Redundancy Protocol

速いMRPリングは、大変大きな数の要求項目をカバーすることができましたが、アプリケーションにはどんな切替時間も全く我慢できないものもまだあります。そのような要求項目を満たすには、高い可用性を保証するかの質問への完全に新しい取り組みを必要とします。ネットワーク リダンダンシーにするこの新しいアプローチの原則は、二つのデバイス間に二つの独立したアクティブ・パスを持つことです。送信者は、二つの独立したネットワークを使い同じデータを同時に転送します。リダンダンシー モニターリング プロトコールは、そのとき受信者が最初のデータ パケットのみ使い、セカンドのパケットは放棄することを確かめます。もし一つのパケットのみしか受信されていなければ。受信者は他のパスに障害が発生したことを知ります。この原則はPRP(parallel redundancy protocol)に採用され、IEC 62439-3スタンダードに説明されています。PRPは、二つの独立したネットワークの任意のトポロジーを使い、リング ネットワークにする制限はありません。二つの独立したパラレル ネットワークは、MRPリングであるかもしれませんが、RSTPネットワーク および 同等のネットワークは、どのようなリダンダンシーも全くありません。PRPの主な利点は、この中断しない切替で、これは障害状態で切替に全く時間を取らないことであり、それ故最高の可能性の可用性を提供します。当然ながらこれは両ネットワークが同時に故障しない条件でのみ適用されます。

PRPは、PRPの知見のないスタンダード スイッチであるエンド デバイスに実装されます。PRPの機能性を持つエンド デバイスは、PRP(DAN P)用ダブル アタッチド ノードと呼ばれ二つの独立したネットワークのそれぞれに接続があります。これらの二つのネットワークは、同一構造 または 異なったネットワーク内トポロジー または異なった性能製品を持っている可能性があります。シングル ネットワーク インターフェイス(シイグル アタッチド ノード、SAN)のスタンダード デバイスは、二つのネットワークの一つに直接接続できます。当然のことながらこのようなケースでは障害のイベントにおいてもリダンダント パスを利用することはできません。SANは代わりに 1以上のSANと両ネットワーク接続する、リダンダンシー ボックス(RedBox)に接続することができます。SANは、PRPについて何も知る必要がなく、スタンダード デバイスになることができます。多くのアプリケーションでは、必須な機器のみデュアルネットワーク インターフェイスを必要し、必須でないデバイスはリダンダンシー ボックス有り または 無のSANとして接続することができます。

 
   [クリックして図を拡大できます]

DAN Pの実施はリダンダンシー および重複の対応をコントロールします。アッパー レイヤーが送信信号のパケットを受信したとき、PRPユニットは、このフレームを両ポート同時に経由ネットワークに送ります。これらの二つのフレームが二つの独立したネットワークを通る時、信号は普通は受信者までのその経路により異なったディレイの影響を受けます。デスティネイションでは、PRPユニットがアッパー レイヤー、言い換えればアプリケーションに到着する最初のフレームをパスし、セカンドに到着したフラームを放棄します。アプリケーションへのインターフェイスは、それ故に他のイーサネット ネットワーク インターフェイスと同等です。

リダンダンシー ボックスは、全ての取付けられたSAN用にPRPプロトコールを実施し、そして それ故に全てのタイプのスタンダード機器の代わりをするある種のリダンダンシーとして働きます。重複は、リダンダンシー コントロール トレーラー(RCT)により認識され、PRP接続 または RedBoxにより各フレームに紹介されます。ネットワーク識別子(LAN A or B) および フレームに含まれているユーザー データの長さに加えて、これら 32ビットの識別フィールドもまたノードごとの各フレーム送信により増加したイーケンス ナンバーも含んでいます。RedBox または DAN P 接続はそれ故に、もしそれらを放棄する必要があっても、各フレーム(物理的MACソース アドレス および シーケンス ナンバー)に含まれている明確な識別機能に基づいて重複を認識することができます。フレームのエンド部にRCTが挿入されてから、全てのプロトコール トラフィック は、SANにより読むことができ、RCTの通訳はほとんど意味をもたない付け足しにすぎません。PRPネットワークに直接接続されたSAN、言い換えればRedBox無で、は全てのDAN P および 全てのネットワーク(A or Bのどちらか)内のSANと通信することができます。と言うのも DAN Pは、一つのLANから他のLANへどんなフレームもパスすることができないからです。prpの切替時間は大変高い要求を満足させ、そしてこれはネットワーク構造 および トポロジーの可能性に関して極めて柔軟でありますが、しかしこれはスイッチ および ほかのネットワーク コンポーネンツ等のインフラをいつも二倍設置する必要があります。

    ホワイトペーパー-Media Redundancy Concept
    インダストリアル イーサネットの高い可用性

Hirschmann™社マネージド RSP スイッチ
Hirschmann™社のRSPスイッチは、新しいIECスタンダードのリダンダンシー プロトコール(PRP、HSR*)をサポートし、ネットワークに最初に組込まれれば生来中断しないデータ通信です。

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ハイライト

新しいPRP(Parallel Redundancy Protocol) および HSR(High-availability Seamless Redundancy)プロトコールは、二つほとんど一緒に開発された方式で、ネットワーク接続の可用性 および 信頼性を極めて高くします。

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