В результате постоянного процесса цифровизации промышленных сетей, включая сети управления (OT) и информационные сети (IT), наблюдается тенденция к их объединению с возможностью обеспечения взаимосвязи и совместной передачи мультисервисного, мультипротокольного и мультивендорного оборудования и данных. Технология TSN
Применение TSN в промышленном интернете
Архитектура TSN, опирающаяся на концепцию программно-определяемых сетей (SDN - Software-Defined Network), соответствует актуальным стандартам протоколов IEEE 802.1Qcc, предусматривающим резервирование потоков данных, и состоит из трех протокольных блоков:
Управляющий блок (CUC, CNC): CUC (Cross-Domain User Coordination) ответственен за взаимодействие между различными сетевыми доменами TSN, обеспечивая перевод сетевых запросов пользователей и координацию междоменного взаимодействия. Он играет ключевую роль в обеспечении согласованности и совместимости между различными компонентами сети, такими как различное оборудование, протоколы и программное обеспечение. Внутри одного сетевого домена TSN, блок CNC (Centralized Network Control) отвечает за мониторинг и управление устройствами, определение топологии сети, а также контроль и оптимизацию трафика.
Блок передачи (шлюз, коммутатор): помимо обеспечения функций переадресации с учетом временных параметров, этот блок также поддерживает соответствующие протоколы измерений в режиме онлайн и передает соответствующую информацию о состоянии на управляющий блок в реальном времени.
Прикладные устройства (промышленное оборудование, базовые станции и другое): необходима возможность доступа к сетям, требующим временной чувствительности, а также поддержка протоколов онлайн-измерений и эксплуатации, а также технического обслуживания для обнаружения общей топологии сети и мониторинга ее состояния.
Общая архитектура сети TSN
Характеристики коммутаторов серии TSN от MAIWE включают:
Синхронизация времени : TSN обеспечивает точную синхронизацию времени с помощью IEEE 802.1AS, что гарантирует синхронность всех устройств в сети.
Детерминированность : благодаря протоколам IEEE 802.1Qbv и IEEE 802.1Qci, TSN обеспечивает детерминированные характеристики передачи данных, гарантируя время, порядок и качество передачи пакетов и предотвращая перегрузку сети и потерю данных.
Работа в режиме реального времени : TSN использует протокол IEEE 802.1Qci для управления приоритетами потоков данных, обеспечивая приоритетную передачу важных пакетов в режиме реального времени.
Совместимость : TSN совместим с протоколами Ethernet и может интегрироваться в существующие сети для обеспечения непрерывной работы.
Управление потоком и приоритетами : TSN поддерживает управление потоком на основе времени и приоритетов через протоколы IEEE 802.1Qbv и IEEE 802.1Qci соответственно.
Гибкость : TSN настраивается и расширяется в соответствии с требованиями различных сценариев и приложений, обеспечивая высокую гибкость и масштабируемость.
Безопасность : TSN поддерживает функции шифрования и аутентификации для защиты данных и реализует системы управления доступом, ограничивая доступ к ресурсам сети и предотвращая несанкционированный доступ к конфиденциальной информации.
Применение коммутаторов MAIWE c TSN в энергетической промышленности
Коммутаторы MISCOM7208TSN-2GF-6GT, MISCOM8216TSN-4XGF-4GF-8GT и MISCOM8036TSN-4XGF-24GF-8GT обеспечивают одноходовую задержку менее 10 микросекунд и джиттер менее 300 наносекунд. Они поддерживают многоуровневую синхронизацию часов и соответствуют всем указанным стандартам IEEE802.1Qbv, IEEE802.1Qbu, IEEE802.1Qci, IEEE802.1CB и другим. Кроме того, благодаря своему уникальному аппаратному дизайну, эти устройства способны работать в широком диапазоне температур от -40 до +75 градусов Цельсия, с уровнем защиты IP40 и защитой от электромагнитных помех на уровне 4. На уровне программного обеспечения они поддерживают резервируемые кольцевые протоколы (время восстановления менее 20 миллисекунд), ERPS и RSTP.
