工业以太网冗余协议研究

发布时间：2021-04-17 01:40

　　交换式以太网的高通信速率与低成本使其在工业领域得到了快速的发展，已被广泛的应用于工业控制领域。针对以太网在工业领域中的可靠性和确定性等问题，论文通过对现有以太网冗余协议优缺点的分析，在类生成树协议MRP的基础上，提出并实现了一种改进的MRP协议（即RRR协议）。该协议已运用于某研究机构的工业以太网交换机项目。论文通过OpNet仿真及对仿真结果的分析，验证了RRR协议的可用性。论文的研究工作主要有以下三个方面：1.论文从工业控制领域系统中对网络可靠性与确定性的实际需求出发，通过对生成树协议和MRP协议的体系结构、基本原理及其性能的分析，归纳并总结出两类协议在工业控制领域存在的主要问题：链路切换时间过长和网络风险过于集中。2.针对MRP协议风险过度集中的问题，论文结合RPR协议的原理，对MRP协议拓扑管理进行了改进，提出了一种分布式的逻辑拓扑管理方式；针对MRP协议链路切换时间过长的问题，在MRP协议的原有的错误检测机制上，将集中式的处理方式改为分布式的处理，提出一种改进的链路检测机制。在MRP协议的中，采用这两种方法，进而形成一种改进的MRP协议（即RRR协议）。3.论文使用OpNet仿... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

–1最期望的以太网属性[1]

MRP 协议的结构与生成树协议很相似。与 STP 协议不同的地方在于，MRP 协议建立在单环拓扑上，工作于 Open System Interface(OSI) 协议第二层,协议体系结构如图2–4所示。赫斯曼公司的以太网交换机支持的的 Hiper-Ring协议的本质就是 MRP 协议。图 2–4 MRP 协议体系结构fig 2–4 MRP Protocol Architecture如图2–5所示，MRP 协议定义了两种不同的节点，以及端口的三种不同的状态： 管理节点 MRM(Media Redundancy Manager)。每个单环都只有一个 MRM节点，并由 MRM 负责监控整个单环的连接情况。 客户节点 MRC(Media Redundancy Client)。两种节点都各有两个端口存在于单环上，这两个端口有三种状态：— 16 —

对于使用双物理环的拓扑结构为以太网提供冗余保护。RPR 协议来源于 IEEE802.17，是弹性分组环路协议 (Resilient Packet Ring) 的简称, 该协议的拓扑结构如图3–1所示。图 3–1 RPR 双环拓扑结构fig 3–1 RPR Double Ring Topology— 23 —

【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化变电站通信网络冗余技术[J]. 谢志迅,邓素碧,臧德扬.  电力自动化设备. 2011(09)
[2]OPNET仿真技术及其应用[J]. 何彦,蔡晓霞,陈红.  信息技术与信息化. 2008(02)
[3]生成树协议在OPNET中的建模与仿真研究[J]. 陈千帆,朱杰.  电子测量技术. 2007(05)
[4]IEEE三种生成树技术的分析与比较[J]. 李延冰,马跃,王博,万小强.  计算机应用. 2005(11)
[5]RPR中的保护机制分析[J]. 施丽莉,黄本雄,涂来,余鑫.  光通信技术. 2004(01)
[6]工业以太网的发展现状[J]. 吴爱国,梁瑾,金文.  信息与控制. 2003(05)
[7]快速生成树协议分析与实现[J]. 程传庆.  微计算机应用. 2003(05)
[8]Ethernet/IP在工业实时控制中应用的研究[J]. 杨亦荣,朱善安,明静.  机电工程. 2002(06)
[9]现场总线技术的发展与工业以太网综述[J]. 魏庆福.  工业控制计算机. 2002(01)
[10]STP协议原理的算法与实现[J]. 吕俏,刘启文,石冰心.  华中理工大学学报. 2000(01)

硕士论文
[1]工业以太网中冗余问题的研究[D]. 孙明刚.西南大学 2008



本文编号：3142562