В данной статье описываются способы повышения стабильности, надежности и доступности беспроводных соединений за счет применения протокола резервирования AeroLink Protection от компании МОХА.
Введение
Считается, что беспроводные соединения недостаточно надежны из-за влияния помех, что сдерживает их широкое применение в промышленности на критически важных объектах.
Однако, применение беспроводных технологий может быть отличным решением, когда прокладка кабеля затруднительна, обходится слишком дорого или невозможна. Применение беспроводных технологий в промышленности и на транспортных объектах позволяет уменьшить стоимость построения и увеличить гибкость сети.
К настоящему моменту развитие технологий позволило беспроводным сетям обеспечить такую же надежность, какую предоставляют проверенные временем проводные сети. Также стало возможным их внедрение на объектах с высокими требованиями к безопасности и временным задержкам при передаче данных.
Знакомство с технологией резервирования беспроводных сетей МОХА AeroLink Protection
Технология AeroLink Protection позволяет создать надежную беспроводную связь между двумя сетями, минимизировать время простоя и повысить доступность системы.
Для использования AeroLink Protection в сети должно быть минимум два беспроводных клиента, поддерживающих эту технологию, соединенных с точкой доступа. Один из них выступает в роли передающего активного узла, другой в качестве пассивного резервного узла.
Если активный узел прекращает передачу или прием данных по любой причине, AeroLink Protection полностью восстанавливает линию связи в течение 300 мс, используя резервный узел. Это время включает в себя конвергенцию сетей и обновление протокола ARP - Address Resolution Protocol.
Возможные варианты отказов и решение от компании МОХА
При использовании традиционных беспроводных мостов или технологии WDS, канал связи подвержен, по крайней мере одному из двух типов отказа: неисправности передающего устройства и отказу беспроводного канала связи. Технология AeroLink Protection позволяет обеспечить стабильную связь в любой ситуации.
1. Автоматическое переключение на резерв в случае потери связи:
Устройства с поддержкой AeroLink Protection автоматически выбирают активный узел для передачи данных. Если активный узел больше не способен передавать данные до своей точки доступа, отсылается уведомление на резервный узел и связь возобновляется по резервному маршруту.
2. Автоматическое переключение на резерв в случае радиопомех:
Эта концепция аналогична предыдущей. Если на передающей частоте есть помехи для передачи данных через активный узел, то связь будет восстановлена на через резервный узел на другой частоте.
3. Автоматическое переключение на резерв в случае отказа устройства:
Технология AeroLink Protection также следит за состоянием устройств, и в случае сбоя питания на активном узле автоматически происходит восстановление связи через резервный узел.
Особенности и преимущества:
Масштабируемость: Технология AeroLink Protection позволяет добавлять резервные пути, так что пользователи могут строить полностью резервируемые беспроводные сети, с защитой от всех вышеуказанных типов отказов, увеличивая число резервных устройств.
Быстрое восстановление:Технология AeroLink Protection обеспечивает время восстановления связи при любом типе отказа за время <300 мс.
После включения функции AeroLink Protection в настройках беспроводного устройства, в таблице будет указано текущее состояние устройства для облегчения диагностики.
Может быть установлен 1 из 7 текущих статусов:
Initiation State (Init):Запуск протокола AeroLink Protection.
Discovering State (Discover):Поиск других устройств с протоколом AeroLink Protection для дальнейшего взаимодействия.
Idle State (Idle):Состояние простоя, внутренняя проверка протокола.
Negotiation State (Nego):Взаимодействие с другими устройствами AeroLink Protection и выбор Активного устройства.
Backup State (Backup):После взаимодействия это устройство назначено в качестве Резервного узла. Весь траффик идет через Активный узел. Примечание: До тех пор, пока устройство находится в состоянии Backup, индикатор STATE будет мигать.
Active State (Active):После взаимодействия это устройство назначено в качестве Активного узла, весь траффик идет через это устройство.
Role Change State (Change):Если Активное устройство не может передавать данные, оно перейдет в состояние смены ролей, что вызовет повторное взаимодействие устройств и выбор Активного устройства из числа Резервных.
Практическое применение AeroLink Protection
Применение технологии AeroLink будет эффективно в системах контроля производственных процессов, в системах безопасности и видеонаблюдения предприятий, для задач мониторинга на железнодорожном транспорте, а также везде, где сбои в работе сети могут привести к серьезным проблемам или финансовым потерям.
- Применение в тяжелой промышленности или морских портах
На территории промышленных предприятий или морских портов могут находится большие металлические объекты, например, машины, краны или корабли. Когда такие объекты перемещаются, передача данных может быть прервана из-за того, что перекрывается путь прохождения сигнала или из-за непредсказуемой многолучевой интерференции.
Например, в морских портах беспроводное соединение может прерываться каждый раз при прохождении грузового судна. Эта проблема неизбежна, но технология AeroLink Protection позволяет добавить метод резервирования, который обеспечивает непрерывную передачу данных.
- Для соединений “поезд-земля”: поддержание постоянной связи
Раньше для защиты системы связи поезда от одиночных отказов и обеспечения полного резервирования приходилось строить дублирующую сеть, что удваивало расходы. Даже с применением технологий резервирования проводной сети (например, Turbo Ring или Turbo Chain) беспроводные соединения “поезд-земля” оставались недостаточно ненадежными. Применение технологий AeroLink Protection и Turbo Roaming позволит системным интеграторам легко создать резервируемую беспроводную сеть с роумингом без необходимости дублирования сети.
- Разработка шельфовых месторождений нефти и газа: предотвращение обрывов связи из-за неисправностей устройств и влияния радиопомех
При добыче нефти и газа морском шельфе затруднительно развернуть проводную сеть. Для передачи данных между буровыми платформами требуется надежное беспроводное соединение. Но даже для беспроводной связи это непростая задача: беспроводные устройства могут подвергаться воздействию температур, влажности, коррозии, ударов и вибрации, которая может привести к выходу устройства из строя. Есть также много потенциальных источников радиочастотных помех, например, от мощного коммуникационного оборудования. Для защиты от радиочастотных помех и неисправности устройств, технология AeroLink Protection позволяет использовать две точки доступа в режиме ведущего и две точки доступа в режиме ведомого, чтобы сформировать беспроводной мост, который имеет как резервирование по частоте, так и резервирование оборудования.
Сравнение технологий резервирования беспроводной сети
| Технология | Moxa AeroLink Protection | Moxa Wireless Redundancy | WDS + RSTP | Wireless Mesh Network |
|---|---|---|---|---|
| Резервирование на уровне устройств | ✓ | ✗ | ✓ | ✓ |
| Резервирование на уровне каналов | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ |
| Масштабируемость | ✓ | ✗ | ✓ | ✓ |
| Время восстановления | 300 мс | 0 мс | 3-6 секунд | Несколько секунд (в зависимости от производителя) |
| Общая стоимость владения | Средняя | Средняя | Средняя | Высокая, некоторые производители используют контроллер для обеспечения необходимого времени восстановления |
