MRP(미디어 중복 프로토콜)란 무엇입니까?

미디어 중복 프로토콜은 네트워크 경로를 모니터링하여 단일 장애 지점을 방지하고 이더넷 네트워크의 고가용성을 보장합니다. 자동화 시스템이 이더넷 네트워크에 점점 더 의존함에 따라 내결함성에 대한 요구로 인해 중복 네트워크 구조가 필요합니다. 그러나 이더넷의 브로드캐스트 특성은 물리적 루프를 방지하여 중복 경로가 호환되지 않게 만듭니다. 미디어 중복 프로토콜은 중복 경로를 논리적으로 차단하고 하나는 활성 상태로 유지하고 나머지는 대기 상태로 유지함으로써 이러한 충돌을 해결합니다. 활성 경로가 실패하면 프로토콜은 트래픽을 대기 경로로 전환합니다.

IEC 62439-2로 표준화된 MRP는 산업용 네트워크 요구 사항을 해결합니다. 이는 최대 500개의 노드가 있는 링 토폴로지에 대해 결정론적 전환 시간(최악의 경우 50ms 미만, 일반적으로 훨씬 더 빠름)을 보장합니다. 모든 MRP 노드에는 두 개의 링 포트가 있습니다. 하나의 노드가 미디어 중복 관리자 (MRM), 링의 오류를 모니터링합니다. MRM이 중단을 감지하면 실패한 경로를 차단하고 중복 경로의 차단을 해제하여 연결을 복원합니다.

MRP는 어떻게 작동하나요?

미디어 이중화 프로토콜인 MRP는 장치 또는 링크 오류가 발생하는 경우에도 지속적인 네트워크 가용성을 보장합니다. 이는 물리적 링 토폴로지를 네트워크 트래픽에 대한 논리적 회선 토폴로지로 변환하여 수행됩니다.

하나의 네트워크 장치가 MRM(Media Redundancy Manager)으로 작동합니다.

MRM은 링 포트 간에 테스트 프레임을 전송하여 링을 모니터링합니다. 정상적인 작동 조건에서 MRM은 링 포트 중 하나를 네트워크 트래픽으로 차단하여 회선 토폴로지를 만듭니다. 그러나 MRM이 테스트 프레임 수신에 실패하여 네트워크 오류를 나타내는 경우 이전에 차단된 링 포트의 차단을 해제합니다. 이 작업을 수행하면 보조 네트워크 경로를 통해 네트워크 연결이 복원됩니다.

MRP는 결정적인 전환 시간을 제공합니다.

MRP는 매개변수 세트에 따라 500ms, 200ms 또는 최저 10ms의 최대 전환 시간을 보장합니다. 일반적인 전환 시간은 종종 이 값의 절반에서 200/50까지입니다. 예를 들어 최대 전환 시간이 60ms로 구성된 MRP 링은 일반적으로 XNUMX~XNUMXms 내에 전환됩니다. 이러한 결정론은 산업 환경에 필요한 예측 가능한 네트워크 가용성과 성능을 제공합니다.

MRP는 링 토폴로지에 최적화되어 있습니다.

RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)는 링 토폴로지에도 사용할 수 있지만 기본적으로 링 토폴로지를 위해 설계된 것은 아닙니다. MRP는 최대 50개 장치의 링에 최적화되어 있습니다. RSTP에서 발생할 수 있는 예측할 수 없는 경쟁 조건과 같은 문제를 방지합니다. 두 프로토콜을 모두 지원하는 네트워크 장치의 경우 MRP는 일반적으로 더 빠르고 결정적인 전환을 제공합니다.

MRP 사용의 주요 이점

신속한 복구 시간

MRP는 단일 장애 발생 시 10ms 이하의 복구 시간을 제공하므로 중단 없는 네트워크 연결이 가능합니다. 프로토콜은 테스트 프레임을 사용하여 네트워크 중단을 지속적으로 모니터링하고 링 포트 중 하나를 선제적으로 차단하여 네트워크 루프를 방지함으로써 이를 달성합니다. 중단이 감지되면 MRP는 즉시 이전에 차단된 포트의 차단을 해제하여 연결을 다시 설정합니다. 이러한 빠른 복구 시간은 시간에 민감한 산업 제어 시스템 및 자동화에 필수적입니다.

결함 허용

MRP에 의해 구현된 링 토폴로지에는 단일 실패 지점이 없습니다. 네트워크 트래픽이 링을 중심으로 어느 방향으로든 다시 라우팅될 수 있기 때문입니다. 이러한 고유한 중복성은 단일 네트워크 장치나 케이블에 장애가 발생하더라도 네트워크 작동이 중단되지 않음을 의미합니다. MRP는 이러한 오류를 감지하고 이를 우회할 수 있도록 데이터 경로를 신속하게 재구성할 수 있습니다. 이러한 내결함성은 산업용 네트워크에 필요한 신뢰성과 가동 시간을 제공합니다.

로드 균형 조정

MRP의 링 구조는 네트워크 트래픽이 어느 방향으로든 흐르도록 허용하여 로드 밸런싱을 용이하게 합니다. MRP는 혼잡이 적은 방향으로 트래픽을 라우팅함으로써 병목 현상을 방지하고 대역폭 활용도를 최대화합니다. 이 기능은 비디오 감시와 같은 고대역폭 애플리케이션을 사용하는 산업용 네트워크에 특히 유용합니다.

호환성

MRP는 STP와 호환되므로 두 프로토콜이 동일한 네트워크에서 함께 작동할 수 있습니다. MRP 링은 STP 네트워크에 연결할 수 있으며, MRP는 링을 관리하고 STP는 전체 네트워크 토폴로지의 루프를 방지합니다. 이러한 호환성 덕분에 네트워크 관리자는 산업용 네트워크 인프라를 설계할 때 유연성을 얻을 수 있습니다.

MRP와 RSTP 비교

산업용 프로토콜인 MRP와 RSTP는 고가용성을 보장하기 위해 결정적 오류 복구를 제공해야 합니다. 링 토폴로지 프로토콜인 MRP는 각 스위치에서 하나의 포트를 차단하여 물리적 루프를 생성함으로써 최대 10ms의 오류 복구 시간을 보장합니다. 이와 대조적으로 RSTP는 802.1w 표준을 활용하여 메시 토폴로지에서 네트워크 가용성을 높이지만 복구 시간은 네트워크 복잡성에 따라 달라지며 대략적으로만 추정할 수 있습니다. RSTP의 유연성으로 인해 더 많은 네트워크 옵션이 가능하지만 MRP의 엄격한 결정성은 시간에 민감한 애플리케이션에 더 적합할 수 있습니다.