Ethernet Basics Rev. 02 - Phoenix Contact

Ethernet 30
2.8 Netwerkredundantie
2.8.1 Inleiding
Netwerkredundantie betekent het integreren van hardware en software welke er voor zorgen
dat bij een Single Point of Failure de beschikbaarheid van het netwerk optimaal blijft. Het
communicatiesysteem, het netwerk, is het hart van ieder modern automatiseringsproject.
Om netwerkfouten op te vangen kunnen verschillende protocollen geïntegreerd worden in
de structuur elementen. Er kunnen drie belangrijke groepen onderscheiden worden:
• STP/RSTP: (Rapid) Spanning Tree Protocol. Kan toegepast worden in mesh topologiën,
wordt verder in dit hoofdstuk besproken.
• MRP: Media Redundancy Protocol, enkel voor ringtopologieën.
• PRP: Parallel Redundancy Protocol
2.8.2 Het Spanning Tree Protocol
Het Spanning Tree Protocol (STP) is een open protocol dat beschreven staat in de IEEE802.1d.
Het is een OSI laag-2 protocol dat een gesloten lusvrij LAN garandeert. Het is gebaseerd op
een algoritme ontwikkeld door Radia Perlman (personeelslid van Digital Equipment Corporation).
Spanning tree maakt het mogelijk om een netwerk uit te bouwen waarbij redundante
links geïntegreerd worden. Op deze manier kan een automatisch back-up pad voorzien worden
indien een actieve link om één of andere reden wegvalt zonder gesloten lussen in het
netwerk te creëren.
Om dit protocol toe te passen moeten de gebruikte switches het protocol ondersteunen. De
omschakeltijd van dit protocol is niet echt voldoende voor de industrie. Na een onderbreking
van een segment kan het al gauw 30 tot 50 seconden duren voor het alternatieve pad beschikbaar
komt. Voor sturingen is deze delay onaanvaardbaar en zelfs voor monitoringstoepassingen
is 30 seconden al erg lang. Een voordeel van het STP is dat het niet uitsluitend
gebruikt kan worden voor redundante ringstructuren.
2.8.3 Het Rapid Spanning Tree Protocol
Als antwoord op de tekortkomingen van het spanning tree protocol formuleerde de IEEE in
2001 het rapid spanning tree protocol (RSTP). Het protocol staat beschreven in de IEEE802.1w
standaard. Sinds 2004 is het spanning tree protocol als overbodig beschreven in de IEEE802.1d
en wordt er aangeraden om het RSTP te gebruiken i.p.v. het STP. De IEEE802.1w is dan ook
opgenomen in de 802.1d norm.
De omschakeltijd van het RSTP is lager dan deze van het STP (vandaar de naam), namelijk
1 tot 10 seconden in plaats van 30 tot 50 seconden. Afhankelijk van de toepassing kan deze
omschakeltijd al voldoende snel zijn.