こちらはIndusol社のネットワーク機器記事の第5話を展開していきます。PROmesh P10+にはMRP(Media Redundancy Protocol )機能があり、MRPは、可用性の高いネットワーク用のリングプロトコルで、高可用性は冗長化された通信経路によって実現され、通常時はシャットダウン状態に設定されます。

ネットワークに接続されたデバイスは、物理的にはリングだが、ライン・トポロジーで動作します。障害が発生した場合、非常に短い回復時間の後、以前に無効化されたパスを介して通信を行うことができる。

今回はその機能や構築方法を説明します。

さ、FAを楽しもう。

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http://soup01.com/ja/category/indusol/

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MRP(Media Redundancy Protocol )?

PROFINET のMRPはすべてのコンフォーマンスクラスでオプションですが、アプリケーションによっては正しい動作のために重要です（例えば、安全アプリケーションでのホットバックアップ）。

PROFINET はリングトポロジーによってネットワークメディアの冗長性を提供します。

また、PROFINET は 2 つの主要なメディア冗長クラスを定義しています。

MRP – Media Redundancy Protocol はIEC 62439で定義されている冗長化プロトコルで、50台接続時のネットワークの断線時間を200ms以内とすることができます。
MRPD – Media Redundancy for Planned Duplication はバンプレス冗長です。

MRPは通常リアルタイム(RT)、MRPDはアイソクロナスリアルタイム(IRT)で使用されますが、アプリケーションの要件に応じて交換することができます。

MRPとMRPDは、リング・トポロジーが適切に動作するよう常に監視するRing Managerの設計を採用している。 Ringが壊れた場合、ManagerはRing上の他のClientに障害が発生したことを通知し、Line・トポロジーに切り替える必要があります。

MRPの場合、このプロセスは数ミリ秒かかります。
MRPDはデータの受信者にリング上の双方向ですでにリアルタイム・フレームを送信するため、より高速なバンプレスを実現できます。

MRPにはもともと、ClientとManagerの2つのエンティティがあった。

ClientはRingのほぼ受動的なコンポーネントで、Managerのリードに従った。
Mangerは “プライマリ “ポートから特別なイーサネット・フレームを送信し、”セカンダリ “ポートでそれをリッスンする。

これらのTelegramがRingを一周すれば、リングが無傷ですべてが正常であることになります。これらのTelegramがセカンダリリングポートに到達しなかった場合、Managerはプライマリポートとセカンダリポート間でTrafficの転送を開始し、孤立となったCleintとの通信を再確立します。

Why Ring Topology?

ネットワークにリング・トポロジーの使用を検討する理由は数多くあります。最も一般的なものは、ネットワーク・ノード間の物理的な接続経路を冗長化することで、ネットワークの1つのレグが壊れたり、失われたりしても対応できるセミ・フォールト・トレラント・ネットワークを提供することです。

S1・S2・R1・R2?

PROFINET の冗長化には面白い用語があります：それはS1・S2・R1・R2です。システムの冗長性は、障害発生時にシステムを維持するために、デバイスやコントローラへの複数の接続という概念に依存している。

デバイスやコントローラが複数の物理的なネットワークアクセスポイント（NAP）を使用することで、デバイスのハードウェア障害を許容し、接続を維持できます。

また、コントローラの冗長性によりデバイスはNAPを介して複数のアプリケーション関係（AR）をサポートし、コントローラの1つの障害に耐えることができます。

S と R は PROFINET ノードがシングル NAP か冗長 NAP かを表します。

そしてS か R に続く数字は、PROFINET ノードがそれぞれの NAP でいくつの AR をサポートしているかを表します。

S1

システム冗長化機能を持たない通常のPROFINETデバイスは、1つのNAPとそのNAP上の1つのARを持つので、S1デバイスに分類されます。

S2

そのかわりに、NAPは1つだが複数の接続をサポートする少し複雑なPROFINETデバイスがS2デバイスになります。

R1

先ほど説明したS2デバイスは通常、ほとんどの用途において十分な冗長性を持っていますが、単一障害点に悩まされています。それは両方の接続を処理するNAPに障害が発生し、デバイスが両方のコントローラから切断される可能性があります。そこでR1デバイスの出番です。R1デバイスは、2つ（またはそれ以上）の冗長NAP上で単一のARをサポートするようになっています。