ما هو ERPS الدائري؟
ERPS (تبديل حماية حلقة Ethernet) هو بروتوكول حماية حلقة تم تطويره بواسطة الاتحاد الدولي للاتصالات، والمعروف أيضًا باسم G.8032. وهو عبارة عن بروتوكول طبقة ارتباط يتم تطبيقه خصيصًا على حلقات Ethernet. يمكنه منع عاصفة البث التي تسببها حلقة البيانات عند اكتمال شبكة حلقة Ethernet، وعندما يتم قطع اتصال على شبكة حلقة Ethernet، يمكنه استعادة الاتصال بسرعة بين العقد المختلفة على الشبكة الحلقية.
كيف يعمل تخطيط موارد المؤسسات؟
ربط الحالة الصحية:
تتكون حلقة ERPS من عدة عقد. يتم استخدام رابط حماية الحلقة (RPL) بين بعض العقد لحماية الشبكة الحلقية ومنع حدوث الحلقات. كما هو موضح في الشكل التالي، فإن الروابط بين الجهاز A والجهاز B، وبين الجهاز E والجهاز F هي RPLs.
في شبكة ERP، يمكن أن تدعم الحلقة مثيلات متعددة، وكل مثيل عبارة عن حلقة منطقية. يحتوي كل مثيل على قناة البروتوكول الخاصة به وقناة البيانات وعقدة المالك. يعمل كل مثيل ككيان بروتوكول منفصل ويحافظ على حالته وبياناته الخاصة.
يتم تمييز الحزم ذات معرفات الحلقة المختلفة عن طريق عناوين MAC الوجهة (يمثل البايت الأخير من عنوان MAC الوجهة معرف الحلقة). إذا كانت الحزمة لها نفس معرف الحلقة، فيمكن تمييز مثيل ERP الذي تنتمي إليه بواسطة معرف VLAN الذي يحمله، أي أن معرف الحلقة ومعرف VLAN في الحزمة يحددان المثيل بشكل فريد.
حالة فشل الارتباط:
عندما تكتشف عقدة في رابط أن أي منفذ ينتمي إلى حلقة ERPS معطل، فإنها تحظر المنفذ المعيب وترسل على الفور حزمة SF لإعلامك بفشل العقد الأخرى الموجودة على الارتباط.
كما هو موضح في الشكل التالي، عندما يفشل الارتباط بين الجهاز C والجهاز D، يكتشف الجهاز C والجهاز D خطأ الارتباط، ويحظران المنفذ المعيب، ويرسلان رسائل SF بشكل دوري.
حالة شفاء الارتباط:
بعد استعادة الارتباط الخاطئ، قم بحظر المنفذ الذي كان في حالة الخطأ، وابدأ مؤقت الحماية، وأرسل حزمة NR لإعلام المالك باستعادة الارتباط الخاطئ. إذا لم تستقبل عقدة المالك حزمة SF قبل انتهاء مهلة المؤقت، تقوم عقدة المالك بحظر منفذ RPL وترسل بشكل دوري حزم (NR، RB) عند انتهاء صلاحية المؤقت. بعد تلقي الحزمة (NR، RB)، تقوم عقدة الاسترداد بتحرير منفذ استرداد الخطأ المحظور مؤقتًا. بعد استلام الحزمة (NR، RB)، تقوم العقدة المجاورة بحظر منفذ RPL ويتم استعادة الارتباط.
كما هو موضح في الشكل التالي، عندما يكتشف الجهاز C والجهاز D استعادة الارتباط بينهما، فإنهما يقومان مؤقتًا بحظر المنفذ الذي كان في حالة الفشل سابقًا ويرسلان رسالة NR. بعد تلقي رسالة NR، يبدأ الجهاز A (عقدة المالك) مؤقت WTR، الذي يحظر منفذ RPL ويرسل حزم (NR، RB) إلى العالم الخارجي. بعد أن يتلقى الجهاز C والجهاز D الرسالة (NR، RB)، يقومان بتحرير منفذ الاسترداد المحظور مؤقتًا؛ يقوم الجهاز B (الجار) بحظر منفذ RPL بعد تلقي حزم (NR، RB). تتم استعادة الارتباط إلى حالته السابقة للفشل.
الميزات التقنية ومزايا ERPS
موازنة تحميل تخطيط موارد المؤسسات (ERP):
في نفس الشبكة الحلقية، قد تكون هناك حركة مرور بيانات من شبكات VLAN متعددة في نفس الوقت، ويمكن لـ ERP تنفيذ موازنة التحميل، أي أنه يتم إعادة توجيه حركة المرور من شبكات VLAN المختلفة عبر مسارات مختلفة. يمكن تقسيم شبكة ERP الحلقية إلى شبكة VLAN للتحكم وشبكة VLAN للحماية.
التحكم في شبكة VLAN: يتم استخدام هذه المعلمة لنقل حزم بروتوكول ERP. يحتوي كل مثيل ERP على شبكة محلية ظاهرية (VLAN) للتحكم خاصة به.
شبكة VLAN للحماية: على عكس شبكة VLAN الخاصة بالتحكم، يتم استخدام شبكة VLAN للحماية لنقل حزم البيانات. يحتوي كل مثيل ERP على شبكة VLAN خاصة بالحماية، والتي يتم تنفيذها عن طريق تكوين مثيل الشجرة الممتدة.
من خلال تكوين مثيلات ERP متعددة على نفس الشبكة الحلقية، ترسل مثيلات ERP المختلفة حركة مرور من شبكات VLAN مختلفة، بحيث تختلف هيكلية حركة البيانات في شبكات VLAN المختلفة في الشبكة الحلقية، وذلك لتحقيق غرض مشاركة التحميل.
كما هو موضح في الشكل، فإن المثيل 1 والمثيل 2 هما مثيلان تم تكوينهما في حلقة ERPS، ويختلف RPL للمثيلين، والرابط بين الجهاز A والجهاز B هو RPL للمثيل 1، والجهاز A هو المالك عقدة المثيل 1. الرابط بين الجهاز C والجهاز D هو RPL للمثيل 2، وDevice C هو مالك المثيل 2. تحظر RPLs من المثيلات المختلفة شبكات VLAN مختلفة لتنفيذ موازنة التحميل في حلقة واحدة.
مستوى عال من الأمن:
هناك نوعان من شبكات VLAN في ERP، أحدهما هو R-APS VLAN والآخر هو VLAN للبيانات. يتم استخدام R-APS VLAN فقط لنقل حزم البروتوكول من ERPS. يقوم ERP بمعالجة حزم البروتوكول من شبكات R-APS VLAN فقط، ولا يعالج أي حزم هجوم بروتوكول من شبكات VLAN للبيانات، مما يؤدي إلى تحسين أمان ERP.
دعم ظل التقاطع متعدد الحلقات:
يدعم ERP إضافة حلقات متعددة في نفس العقدة (Node4) على شكل مماس أو تقاطع مما يزيد بشكل كبير من مرونة الشبكات.
تدعم جميع المحولات الصناعية للشبكات الحلقية تقنية شبكات الشبكات الحلقية ERPS، والتي تعمل على تحسين مرونة الشبكات بشكل كبير، ووقت تقارب الأخطاء هو 20 مللي ثانية، مما يضمن الاستقرار العالي لنقل بيانات الفيديو الأمامية. بالإضافة إلى ذلك، فهو يدعم استخدام الألياف الضوئية أحادية النواة لتشكيل شبكة حلقية ERPS لضمان عدم وجود اختناق في تحميل بيانات الفيديو، وفي نفس الوقت يوفر الكثير من موارد الألياف الضوئية للعملاء.
ماذا يفعل تخطيط موارد المؤسسات؟
تعد تقنية ERP مناسبة لطبولوجيا حلقة Ethernet التي تتطلب موثوقية عالية وتوافرًا عاليًا. ولذلك، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في مجالات التمويل والنقل والأتمتة الصناعية وغيرها من المجالات. في المجال المالي، تحتاج أنظمة الأعمال الرئيسية إلى ضمان موثوقية عالية ونقل البيانات في الوقت الفعلي، لذلك يتم استخدام تقنية تخطيط موارد المؤسسات (ERP) على نطاق واسع. في صناعة النقل، حيث تعد موثوقية الشبكة والاتصال أمرًا بالغ الأهمية للسلامة العامة، يمكن أن تساعد تقنية تخطيط موارد المؤسسات (ERP) في تحسين استقرار الشبكة في نظام تبادل البيانات لطوبولوجيا الشبكة الحلقية. في أنظمة الأتمتة الصناعية، يمكن لتقنية تخطيط موارد المؤسسات (ERP) أن تساعد الشبكة على أن تكون أكثر موثوقية، وبالتالي ضمان التشغيل العادي لخط الإنتاج. يمكن لتقنية ERPS أن تساعد شبكات المؤسسات على تحقيق التبديل السريع واستعادة الأخطاء، وضمان استمرارية الأعمال، وتحقيق استرداد الارتباط على مستوى المللي ثانية، وذلك لضمان جودة اتصالات المستخدم بشكل فعال.
وقت النشر: 13 يوليو 2024