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  • 異步路由在工業城域網中的應用
    MOXA(摩莎)-臺灣四零四科技股份有限公司上海代表處

    摘要:通信服務器以其性能及價格的優勢擠進競爭日趨激烈的路由器市場,在異步路由方面搶灘登陸,已受到越來越多的關注。在數據網絡城域化特別是控制網絡城域化的要求中,當網絡關系復雜路由節點增加,人們往往轉向使用異步路由方案。在異步路由方案中,已越來越多的使用通信服務器作路由器,本文以電力自動化中一個實際的成功應用為例,詮釋皆因通信服務器的基本性質使然。
    關鍵詞:網絡城域化 異步路由 網絡RTU 工業城域網 通信服務器

    一、網絡城域化的到來
    近年來在納斯達克股市上網絡股受到重創。然而,網絡泡沫的逐漸消失并沒有改變IT迅速滲入到各個領域中的事實。網絡城域化的要求比以往任何時候都來得迫切。不論是一直在數據網絡中“高歌猛進”的Ehernet/IP網絡技術,還是在控制網絡中“逐鹿中原”的各種現場總線,利用公網/專網實現網絡互連已成為集成商與用戶的首選,傳統路由器有了更大的應用空間。另一方面,通信服務器異軍突起,以其性能及價格的優勢擠進競爭日趨激烈的路由器市場,在異步路由方面搶灘登陸,越來越受到集成商的關注和工業城域網領域用戶的青睞。
    二、異步路由的需求
    在數據網絡城域化特別是控制網絡城域化的要求中,當網絡關系復雜路由節點增加,人們往往轉向使用異步路由方案;當網絡帶寬要求不高(在33.6K以下)時,常采用傳統電話網絡做傳輸介質,這是因為公共電話網(PSTN)有以下優勢:
    1、任何地方的可用性:由于傳統電話網絡的性質決定;
    2、容易配置;
    3、按需撥號:只在所需要的時候進行聯接;
    4、低費用:沒有其它網絡昂貴的設備和運行費用。
    當網絡帶寬有一定要求,但傳輸距離在10km以下時,常采用專線(自己鋪線)做傳輸介質。這種方法有以下幾種優勢:
    1、專網專線:使用企業或企業集團內部的已有的電話網絡;
    2、合理配置資源:為盡可能多的用戶進入網絡平臺提供了條件;
    3、低費用:比公共電話網還要低的費用。
    三、通信服務器用作異步路由
    最近的發展表明,在異步路由方案中,人們已越來越愿意使用通信服務器作路由器,這主要有以下優勢:
    1、通信服務器異步串口多,極易擴充與管理;
    2、通信服務器支持多種路由協議與廣域網協議,有著越來越強大的路由功能;
    3、通信服務器價格低廉。
    以MOXA2500 Async Server為例,它具有1個10/100Base T的以太網口和4、8或16個RS—232串口,串口速率可高達230.4kbps,并且每個信號均具備15kv浪涌保護的功能。
    支持的LAN口協議有:TCP/IP,ARP,UDP,ICMP,NETBEUI等。
    支持的WAN口協議有:PPP,SLIP,CSLIP,Dial—on—demand,Dialout;應用層協議有:Telnet,Rlogin,RTelnet,RAWTCP,DNS,LPD,RCP,WINS等,IP路由協議有:靜態,RIP—1,RIP—2,另外,還有強大的網管和安全認證功能。
    四、異步路由應用舉例
    在電力系統中,為了建立調度自動化、變電站自動化和配電自動化,實現遙測、遙控、遙信、遙調需要建立穩定可靠的城域網絡系統。


    圖1 待建的系統網絡結構

    具體要求如下:平時工作時,信息經A1、A2、A3專線在省調與網絡RTU之間傳送。當A通道發生故障時,信息經B、C專線與地調傳送。其中,網絡RTU傳輸速率為9600bps,主、備通道切換時間為10ns,并在鏈路上應用TCP/IP協議。待建的系統網絡結構如圖1所示。
    分析:根據要求,每個網絡RTU需要2個廣域網接口,且要求有主、備接口切換功能。省調與地調各需4個廣域網接口,其中C路設備帶寬應考慮所有A通道均發生故障,B通道均開通的情況。因網絡RTU傳輸速率較低,可采用低價位的異步路由方案。
    方案:選用有強大路由功能和浪涌保護接口的MOXA CN2508通信服務器做為省調、地調的路由器,Quidway RT-1602做為網絡RTU的路由器,臺灣雅企的19.2k專線Modem做為A、B鏈路的物理層設備,C鏈路選用雅企的33.6k專線Modem。
    最后完成的系統網絡結構圖如圖2所示。經實踐檢驗,性能完全達到了設計要求。

    圖2 最后完成的系統網絡結構

    五、結束語
    隨著工業控制網絡加速向以太網靠攏,TCP/IP協議下的路由技術將呈爆炸性發展態勢,使作為邊沿網絡產品的異步路由器有了更大的發展天地。由于市場的力量,作為對傳統的路由器的有力補充,通信服務器的路由功能將進一步完善,而傳統的路由器在異步路由方面將不得不分一湯羹給通信服務器,并面對越來越大的挑戰。
    參考文獻:
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    2. Quidway RT-1602產品使用說明書.深圳:華為技術有限公司
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    8. 王光興、王越先.數字通信網絡基礎.沈陽:東北大學出版社,1997

     
     
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