如今，關鍵系統(tǒng)的高可用性網(wǎng)絡已成為必需。從技術角度來看，最先進的解決方案可確保在單個網(wǎng)絡故障和“即插即用”操作情況下不會丟失數(shù)據(jù)包。此外，客戶需要可互操作和標準化的解決方案，以避免專有的供應商方法。從這個意義上說，國際電工委員會（IEC）致力于定義基于高可用性以太網(wǎng)的解決方案。確保出現(xiàn)網(wǎng)絡故障時零延遲恢復時間的兩種協(xié)議是：高可用性無縫冗余（HSR，IEC 62439-3-條款5）和并行冗余協(xié)議（PRP，IEC 62439-3-條款4）。
HSR通過在環(huán)形網(wǎng)絡中雙向發(fā)送數(shù)據(jù)包來提供冗余。一個簡單的HSR網(wǎng)絡由雙重連接的橋接節(jié)點組成，每個節(jié)點都有兩個以太網(wǎng)端口。HSR節(jié)點在兩個端口上發(fā)送相同的幀。
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具有HSR功能的目標節(jié)點在無故障狀態(tài)下在一定間隔內分別在兩個端口上接收兩個相同的幀。接收到的第一個被接收，而重復的被丟棄。如果環(huán)網(wǎng)中斷，則將始終通過另一個端口接收幀。
HSR具有高可用性，并且反應時間非常短。此外，標準中定義的交換規(guī)則允許以最簡單的方式計算最壞情況場景下的通信延遲，從而允許在需要實時的應用程序中使用此協(xié)議。
PRP冗余是在節(jié)點而不是網(wǎng)絡中實現(xiàn)的。經(jīng)過特殊調整的節(jié)點（雙連接節(jié)點– DAN）連接到兩個獨立的以太網(wǎng)（LAN A和LAN B），并在兩個網(wǎng)絡上發(fā)送相同的幀。
在無故障狀態(tài)下，目標節(jié)點將消耗第一個接收到的幀，并丟棄重復的幀。如果其中一個網(wǎng)絡出現(xiàn)故障，則仍將通過另一個網(wǎng)絡發(fā)送和接收幀。
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