Netzwerkredundanz

05 August 2016 Wissenswertes

Redundanz ist ein entscheidendes Element in allen industriellen Netzwerken und Anwendungen. Sie schützt industrielle Geräte und technologische Prozesse vor unerwarteten Ausfällen und sorgt für ununterbrochene Dienstleistungen für Kunden.

Heutzutage wird die proprietäre u-Ring-Technologie für industrielle Anwendungen stark empfohlen, da sie eine schnellere Wiederherstellungszeit als jedes STP-Protokoll erreichen kann.

Was ist u-Ring-Technologie?

u-Ring ist eine proprietäre Redundanztechnologie, die bis zu 250 Einheiten in einer Ringtopologie unterstützt und redundante Pfade innerhalb von 10 ms in Betrieb nehmen kann, wenn Linkausfälle auftreten. Im Vergleich zum Spanning Tree Protocol erreicht u-Ring eine schnellere Wiederherstellungszeit im Netzwerk und ist flexibler und skalierbarer in der Netzwerkarchitektur.

Also, u-Ring-Technologie:

unterstützt bis zu 250 Einheiten in einer Ringtopologie,
bringt redundante Pfade innerhalb von 10 ms in Betrieb, wenn Linkausfälle auftreten.
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Wie funktioniert u-Ring?

Die u-Ring-Redundanztechnologie identifiziert automatisch das Ring-Master und blockiert dann einen Port am Master-Gerät für Backup-Zwecke. Wenn eine Trennung im Netzwerk erkannt wird, kann u-Ring die Backup-Ports wieder in den „Forwarding“-Modus versetzen, sodass das getrennte Segment mit dem gesamten Netzwerk kommunizieren kann.

3 Arten von u-Ring-Topologien

u-Ring unterstützt 3 Ringtypen:

1 - u-Ring;
2 - u-Chain;
3 - Sub-Ring-Topologie.

1. Der u-Ring-Typ wird in einer geschlossenen Ringtopologie verwendet und alle Geräte innerhalb dieses Rings müssen die u-Ring-Redundanztechnologie unterstützen.

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2. Der u-Chain-Typ wird verwendet, wenn u-Ring-unterstützte Geräte mit Ausrüstungen oder Netzwerken kommunizieren, die keine u-Ring-Redundanztechnologie unterstützen.

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3. Sub-Ring wird in einem offenen Ring verwendet und hat nur einen Knoten. In einer Netzwerktopologie muss der Sub-Ring-Typ mit dem u-Ring-Typ oder dem u-Chain-Typ koexistieren. Es werden keine Drittanbieter-Geräte in diesem Ringtyp verwendet.

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Algorithmus der u-Ring-Redundanztechnologie (für u-Ring-Topologie):

1. Definition des „Master“-Geräts

Der Master entscheidet, welcher Segment als Backup-Pfad fungieren wird (jedoch wird auch ein benutzerdefinierter Master unterstützt). Wenn mehrere Geräte festgelegt sind oder kein Gerät im Ring als Master festgelegt ist, weist das u-Ring-Redundanzprotokoll dem Gerät mit der größten MAC-Adresse den Master-Status zu.

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2. Blockieren eines Ports

Der Port mit der höheren Portnummer im Master-Gerät wird blockiert. Der Switch blockiert den Backup-Port, und die Übertragung erfolgt über die Hauptroute.

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3. Bestimmung eines Link- oder Switch-Ausfalls

Wenn ein physikalischer Link oder eine Verbindung im Ring ausfällt, wird der Status des Backup-Pfades von „blockiert“ auf „forwarding“ geändert.

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4. Umschalten auf den Backup-Pfad

Das Netzwerk arbeitet normal unter Verwendung des redundanten Pfades.

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Geräte mit u-Ring-Redundanztechnologie:

IPS-803/IPS-G803 Switches für Umspannwerke

Diese Switches sind so konzipiert, dass sie die Anforderungen von Umspannwerken und Kraftwerken erfüllen und vollständig mit IEC 61850-3 und IEEE 1613 Anforderungen konform sind. Gehäusert in einem robusten DIN-Schienen- oder wandmontierbaren Gehäuse mit erweitertem Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C sind diese Switches auch für jede andere raue Umgebung geeignet.

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EN 50155 Managed FE Switches

Diese Serie industrieller Switches ist konform mit den Standards EN 50155 und EN50121-4 für den Bahnverkehr und bietet eine stabile und zuverlässige Ethernet-Übertragung. Zuverlässige Verbindungen werden auch durch EMS-, Sicherheits-, Stoß-, Fall- und Vibrationszertifikate gewährleistet.

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Industrial Managed Fast Ethernet und Gigabit Switches

Mit verschiedenen Kombinationen aus Fiber- und Kupfer-Ethernet-Ports sind Industrial Managed Fast Ethernet und Gigabit Switches für raue Umgebungen und industrielle Anwendungen konzipiert. Sie verfügen über zahlreiche Zertifikate, wie FCC Part 15 Subpart B Class A, CE EN55022 Class A EMI und EMS-Zertifizierung, die einen besseren Schutz vor unerwarteten Blitzschlägen, ESD oder Überspannungen bestätigen. Darüber hinaus verfügen sie über die Zertifikate EN50121-4 Railway Traffic, EN61000-6-2 und EN61000-6-4 Heavy Industrial Environment, Stoß-, Fall- und Vibrationszertifikate nach IEC60068-2-27, IEC60068-2-32, IEC60068-2-6. Einige Modelle unterstützen SyncE und IEEE 1588 PTP v2 Zeitsynchronisierungsfunktionen und haben zudem einen erweiterten Betriebstemperaturbereich (-40 bis 75°C).

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Industrial Managed Fast Ethernet PoE und Gigabit PoE Switches

Neben robusten industriellen Spezifikationen verfügen diese Modelle von Industrial Switches über mehrere PoE-Ports und unterstützen fortschrittliche PoE-Management-Funktionen.

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