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    异步路由在工业城域网中的应用

    2006-06-01 MOXA(摩莎)-台湾四零四科技股份有限公司上海代表处

    摘要:通信服务器以其性能及价格的优势挤进竞争日趋激烈的路由器市场,在异步路由方面抢滩登陆,已受到越来越多的关注。在数据网络城域化特别是控制网络城域化的要求中,当网络关系复杂路由节点增加,人们往往转向使用异步路由方案。在异步路由方案中,已越来越多的使用通信服务器作路由器,本文以电力自动化中一个实际的成功应用为例,诠释皆因通信服务器的基本性质使然。
    关键词:网络城域化 异步路由 网络RTU 工业城域网 通信服务器

    一、网络城域化的到来
    近年来在纳斯达克股市上网络股受到重创。然而,网络泡沫的逐渐消失并没有改变IT迅速渗入到各个领域中的事实。网络城域化的要求比以往任何时候都来得迫切。不论是一直在数据网络中“高歌猛进”的Ehernet/IP网络技术,还是在控制网络中“逐鹿中原”的各种现场总线,利用公网/专网实现网络互连已成为集成商与用户的首选,传统路由器有了更大的应用空间。另一方面,通信服务器异军突起,以其性能及价格的优势挤进竞争日趋激烈的路由器市场,在异步路由方面抢滩登陆,越来越受到集成商的关注和工业城域网领域用户的青睐。
    二、异步路由的需求
    在数据网络城域化特别是控制网络城域化的要求中,当网络关系复杂路由节点增加,人们往往转向使用异步路由方案;当网络带宽要求不高(在33.6K以下)时,常采用传统电话网络做传输介质,这是因为公共电话网(PSTN)有以下优势:
    1、任何地方的可用性:由于传统电话网络的性质决定;
    2、容易配置;
    3、按需拨号:只在所需要的时候进行联接;
    4、低费用:没有其它网络昂贵的设备和运行费用。
    当网络带宽有一定要求,但传输距离在10km以下时,常采用专线(自己铺线)做传输介质。这种方法有以下几种优势:
    1、专网专线:使用企业或企业集团内部的已有的电话网络;
    2、合理配置资源:为尽可能多的用户进入网络平台提供了条件;
    3、低费用:比公共电话网还要低的费用。
    三、通信服务器用作异步路由
    最近的发展表明,在异步路由方案中,人们已越来越愿意使用通信服务器作路由器,这主要有以下优势:
    1、通信服务器异步串口多,极易扩充与管理;
    2、通信服务器支持多种路由协议与广域网协议,有着越来越强大的路由功能;
    3、通信服务器价格低廉。
    以MOXA2500 Async Server为例,它具有1个10/100Base T的以太网口和4、8或16个RS—232串口,串口速率可高达230.4kbps,并且每个信号均具备15kv浪涌保护的功能。
    支持的LAN口协议有:TCP/IP,ARP,UDP,ICMP,NETBEUI等。
    支持的WAN口协议有:PPP,SLIP,CSLIP,Dial—on—demand,Dialout;应用层协议有:Telnet,Rlogin,RTelnet,RAWTCP,DNS,LPD,RCP,WINS等,IP路由协议有:静态,RIP—1,RIP—2,另外,还有强大的网管和安全认证功能。
    四、异步路由应用举例
    在电力系统中,为了建立调度自动化、变电站自动化和配电自动化,实现遥测、遥控、遥信、遥调需要建立稳定可靠的城域网络系统。


    图1 待建的系统网络结构

    具体要求如下:平时工作时,信息经A1、A2、A3专线在省调与网络RTU之间传送。当A通道发生故障时,信息经B、C专线与地调传送。其中,网络RTU传输速率为9600bps,主、备通道切换时间为10ns,并在链路上应用TCP/IP协议。待建的系统网络结构如图1所示。
    分析:根据要求,每个网络RTU需要2个广域网接口,且要求有主、备接口切换功能。省调与地调各需4个广域网接口,其中C路设备带宽应考虑所有A通道均发生故障,B通道均开通的情况。因网络RTU传输速率较低,可采用低价位的异步路由方案。
    方案:选用有强大路由功能和浪涌保护接口的MOXA CN2508通信服务器做为省调、地调的路由器,Quidway RT-1602做为网络RTU的路由器,台湾雅企的19.2k专线Modem做为A、B链路的物理层设备,C链路选用雅企的33.6k专线Modem。
    最后完成的系统网络结构图如图2所示。经实践检验,性能完全达到了设计要求。

    图2 最后完成的系统网络结构

    五、结束语
    随着工业控制网络加速向以太网靠拢,TCP/IP协议下的路由技术将呈爆炸性发展态势,使作为边沿网络产品的异步路由器有了更大的发展天地。由于市场的力量,作为对传统的路由器的有力补充,通信服务器的路由功能将进一步完善,而传统的路由器在异步路由方面将不得不分一汤羹给通信服务器,并面对越来越大的挑战。
    参考文献:
    1. MOXA2500 Async Server产品使用说明书.台湾:四零四科技股份有限公司
    2. Quidway RT-1602产品使用说明书.深圳:华为技术有限公司
    3. 陈炽文,张建红. 数字数据网.北京:清华大学出版社,1999
    4. 朱家铿,王兴伟,刘恩.计算机网络.沈阳:东北大学出版社,1997
    5. MOXA(摩沙)公司北京办事处.网络与串口通信最佳解决方案.2000
    6. 阳宪惠.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社.2000
    7. 《Field bus China 1999 》技术资料 640M光盘(English)
    8. 王光兴、王越先.数字通信网络基础.沈阳:东北大学出版社,1997

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