Лічбавая Падстанцыя - гэта трэнд у энергетыцы. Калі Вы блізкія да тэмы, то напэўна чулі, што вялікі аб'ём дадзеных перадаецца ў выглядзе multicast-струменяў. Але ці ведаеце Вы, як гэтымі multicast-струменямі кіраваць? Якія інструменты кіравання патокамі прымяняюцца? Што раіць нарматыўная дакументацыя?
Усім, каму цікава разабрацца ў гэтай тэме, - welcome пад кат!
Як дадзеныя перадаюцца ў сеткі і навошта кіраваць multicast-струменямі?
Перш чым пераходзіць непасрэдна да Лічбавай Падстанцыі і нюансам пабудовы ЛВС, прапаную кароткі лікбез па тыпах перадачы дадзеных і пратаколам перадачы дадзеных для працы з multicast-струменямі. Лікбез мы схавалі пад спойлер.
Тыпы перадачы дадзеных
Тыпы трафіку ў ЛВС
Існуе чатыры тыпу перадачы даных:
- Broadcast – шырокавяшчальная рассылка.
- Unicast - абмен паведамленнямі паміж двума прыладамі.
- Multicast - рассыланне паведамленняў на пэўную групу прылад.
- Unknown Unicast – шырокавяшчальная рассылка з мэтай знайсці адну прыладу.
Каб не заблытаць карты, давайце, перш чым пераходзіць да multicast, коратка прагаворым пра іншыя тры тыпу перадачы дадзеных.
Першым чынам, давайце ўспомнім, што ўсярэдзіне ЛВС адрасаванне паміж прыладамі выконваецца на аснове MAC-адрасоў. У любым перададзеным паведамленні ёсць палі SRC MAC і DST MAC.
SRC MAC - source MAC - MAC-адрас адпраўніка.
DST MAC - destination MAC - MAC-адрас атрымальніка.
Камутатар на падставе гэтых палёў перадае паведамленні. Ён глядзіць DST MAC, знаходзіць яго ў сваёй табліцы MAC-адрасоў і адпраўляе паведамленне на той порт, які пазначаны ў табліцы. Таксама ён глядзіць і SRC MAC. Калі такога MAC-адрасу ў табліцы няма, то дадаецца новая пара "MAC-адрас - порт".
Цяпер давайце пагаворым падрабязней пра тыпы перадачы дадзеных.
Адзінае
Unicast - гэта адрасная перадача паведамленняў паміж двума прыладамі. Па сутнасці, гэта перадача даных кропка-кропка. Іншымі словамі, дзве прылады для зносін сябар з сябрам заўсёды выкарыстаюць Unicast.
Перадача Unicast-трафіку
Вяшчаць
Broadcast – гэта шырокавяшчальная рассылка. Г.зн. рассыланне, калі адна прылада адпраўляе паведамленне ўсім астатнім прыладам у сеткі.
Каб адправіць шырокавяшчальнае паведамленне, адпраўнік у якасці DST MAC паказвае адрас FF:FF:FF:FF:FF:FF.
Перадача Broadcast-трафіку
Невядомы Unicast
Unknown Unicast, на першы погляд, вельмі падобны да Broadcast. Але розніца паміж імі ёсць - паведамленне рассылаецца ўсім удзельнікам сеткі, але прызначана толькі адной прыладзе. Гэта як паведамленне ў гандлёвым цэнтры з просьбай перапаркаваць аўто. Пачуюць гэтае паведамленне ўсё, але адгукнецца толькі адзін.
Калі камутатар прымае фрэйм і не можа знайсці Destination MAC з яго ў табліцы MAC-адрасоў, то ён проста рассылае гэтае паведамленне ва ўсе парты, акрамя таго, з якога прыняў яго. На падобную рассылку адкажа толькі адна прылада.
Перадача Unknown Unicast-трафіку
Multicast
Multicast - гэта рассыланне паведамлення на групу прылад, якія "хочуць" атрымліваць гэтыя дадзеныя. Гэта вельмі падобна на вэбінар. Ён транслюецца на ўвесь Інтэрнет, але падключаюцца да яго толькі тыя людзі, якім дадзеная тэматыка цікавая.
Такая мадэль перадачы даных называецца "Выдавец - Падпісчык". Ёсць адзін Выдавец, які адпраўляе дадзеныя і Падпісчыкі, якія гэтыя дадзеныя жадаюць атрымліваць - падпісваюцца на іх.
Пры multicast-рассыланні паведамленне адпраўляецца з рэальнай прылады. У якасці Source MAC у фрэйме паказваецца MAC адпраўніка. А вось у якасці Destination MAC – віртуальны адрас.
Прылада павінна далучыцца да групы, каб атрымліваць дадзеныя з яе. Камутатар перанакіроўвае інфармацыйныя струмені паміж прыладамі - ён запамінае, з якіх партоў дадзеныя перадаюцца, і ведае, на якія парты гэтыя дадзеныя трэба адпраўляць.
Перадача Multicast-трафіку
Важны момант, што ў якасці віртуальных груп гушчару выкарыстоўваюцца IP-адрасы, але т.к. у разрэзе дадзенага артыкула гаворка ідзе аб энергетыцы, то мы будзем казаць пра MAC-адрасы. У пратаколах сямейства МЭК 61850, якія выкарыстоўваюцца для Лічбавай Падстанцыі, падзел на групы праводзіцца на аснове MAC-адрасоў.
Кароткі лікбез пра MAC-адрас
MAC-адрас – гэта 48-бітнае значэнне, якое ўнікальна ідэнтыфікуе прыладу. Ён разбіты на 6 актэт. Першыя тры актэта змяшчаюць інфармацыю аб вытворцу. 4, 5 і 6 актэты прызначаюцца вытворцам і з'яўляюцца нумарам прылады.
Структура MAC-адраса
У першым актэце восьмы біт адказвае за тое, ці з'яўляецца дадзенае паведамленне unicast ці multicast. Калі восьмы біт роўны 0, то дадзены MAC-адрас - гэта адрас рэальнага фізічнага прылады.
А калі восьмы біт роўны 1, то гэты MAC-адрас віртуальны. Гэта значыць, гэты MAC-адрас прыналежыць не рэальнай фізічнай прыладзе, а віртуальнай групе.
Віртуальную групу можна параўнаць з вышкай радыёвяшчання. Радыёкампанія транслюе на гэтую вышку нейкую музыку, а тыя, каму хочацца яе паслухаць, - настройваюць прымачы на патрэбную частату.
Таксама, напрыклад, IP-відэакамера адпраўляе дадзеныя ў віртуальную групу, а тыя прылады, якія жадаюць гэтыя дадзеныя атрымліваць, падлучаюцца да гэтай групы.
Восьмы біт першага актэта MAC-адрасы
Калі на камутатары не ўключаная падтрымка multicast, то ён будзе multicast-струмень успрымаць як шырокавяшчальную рассылку. Адпаведна, калі такіх плыняў будзе шмат, то мы вельмі хутка заб'ем сетку «смеццевым» трафікам.
У чым іста multicast?
Асноўная ідэя multicast - з прылады адпраўляецца толькі адна копія трафіку. Камутатар вызначае, на якіх партах знаходзяцца падпісчыкі, і перадае на іх даныя ад адпраўніка. Тым самым, multicast дазваляе значна скараціць дадзеныя, якія перадаюцца праз сетку.
Як гэта працуе ў рэальнай ЛВС?
Зразумела, што нядосыць проста адпраўляць адну копію трафіку на нейкі MAC-адрас, восьмы біт першага актэта якога роўны 1. Падпісчыкі павінны ўмець падлучацца да гэтай групы. А камутатары павінны разумець, з якіх партоў дадзеныя прыходзяць, і на якія парты іх неабходна перадаваць. Толькі тады multicast дазволіць аптымізаваць сеткі і кіраваць плынямі.
Для рэалізацыі гэтага функцыяналу існуюць multicast-пратаколы. Найбольш распаўсюджаныя:
- IGMP.
- PIM.
У рамках гэтага артыкула мы па датычным раскажам пра агульны прынцып дзеяння гэтых пратаколаў.
IGMP
Камутатар з падтрымкай IGMP запамінае, на які порт прыходзіць multicast-струмень. Падпісчыкі павінны адправіць IMGP Join паведамленне для падлучэння да групы. Камутатар дадае порт, з якога прыйшоў IGMP Join, у спіс сыходных інтэрфейсаў і пачынае перадаваць multicast-струмень туды. Камутатар стала пасылае IGMP Query паведамлення на сыходныя парты, каб праверыць, ці трэба працягваць перадаваць дадзеныя. Калі з порта прыйшло паведамленне IGMP Leave ці не было адказу на паведамленне IGMP Query, тое вяшчанне на яго спыняецца.
PIM
У пратакола PIM ёсць дзве рэалізацыі:
- PIM DM.
- PIM SM.
Пратакол PIM DM дзейнічае ад зваротнага, у параўнанні з IGMP. Камутатар першапачаткова рассылае multicast-струмень як шырокавяшчальны на ўсе порты, акрамя таго, з якога ён быў атрыманы. Затым адключае струмень на тых партах, адкуль дашлі паведамленні аб тым, што ён не патрэбен.
PIM SM па прынцыпе працы блізка да IGMP.
Калі вельмі груба абагульніць агульны прынцып працы multicast - Выдавец адпраўляе multicast-струмень на вызначаную MAC-групу, падпісанты адпраўляюць запыты на падлучэнне да гэтай групы, камутатары кіруюць дадзенымі струменямі.
Чаму мы настолькі павярхоўна прайшліся па multicast? Давайце пагаворым пра спецыфіку ЛВС Лічбавай Падстанцыі, каб зразумець гэта.
Што такое Лічбавая Падстанцыя і навошта тамака патрэбен multicast?
Перш, чым загаварыць пра ЛВС Лічбавай Падстанцыі, трэба разабрацца, што такое Лічбавая Падстанцыя. Потым адказаць на пытанні:
- Хто ўдзельнічае ў перадачы даных?
- Якія дадзеныя перадаюцца ў ЛВС?
- Якая тыпавая архітэктура ЛВС?
І ўжо пасля гэтага абмяркоўваць multicast…
Што такое Лічбавая Падстанцыя?
Лічбавая Падстанцыя - гэта падстанцыя, усе сістэмы якой маюць вельмі высокі ўзровень аўтаматызацыі. Усё другаснае і першаснае абсталяванне такой падстанцыі арыентавана на лічбавую перадачу даных. Абмен дадзенымі выбудоўваецца ў адпаведнасці з пратаколамі перадачы, апісанымі ў стандарце МЭК 61850.
Адпаведна, у лічбавым выглядзе тут перадаюцца ўсе дадзеныя:
- Вымярэнні.
- Дыягнастычная інфармацыя.
- Каманды кіравання.
Гэты трэнд атрымаў вельмі вялікае развіццё ў расійскай энергетыцы і зараз паўсюдна ўкараняецца. У 2019 і 2020 годзе з'явілася вельмі шмат нарматыўных дакументаў, якія рэгулююць стварэнне Лічбавай Падстанцыі на ўсіх этапах распрацоўкі. Напрыклад, СТА 34.01-21-004-2019 ПАТ «Россети» вызначае наступнае вызначэнне і крытэрыі ЦПС:
вызначэнне:
Лічбавая падстанцыя - аўтаматызаваная падстанцыя, абсталяваная якія ўзаемадзейнічаюць у рэжыме адзінага часу лічбавымі інфармацыйнымі і кіравальнымі сістэмамі і якая функцыянуе без прысутнасці сталага дзяжурнага персанала.
Крытэрыі:
- дыстанцыйная назіральнасць параметраў і рэжымаў працы абсталявання і сістэм, неабходных для звычайнага функцыянавання без сталай прысутнасці дзяжурнага і абслуговага эксплуатацыйнага персанала;
- забеспячэнне тэлекіравання абсталяваннем і сістэмамі для эксплуатацыі ПС без пастаяннай прысутнасці дзяжурнага і абслуговага эксплуатацыйнага персаналу;
- высокі ўзровень аўтаматызацыі кіравання абсталяваннем і сістэмамі з ужываннем інтэлектуальных сістэм кіравання рэжымамі працы абсталявання і сістэм;
- дыстанцыйная кіравальнасць усімі тэхналагічнымі працэсамі ў рэжыме адзінага часу;
- лічбавы абмен дадзенымі паміж усімі тэхналагічнымі сістэмамі ў адзіным фармаце;
- інтэграванасць у сістэму кіравання электрычнай сеткай і прадпрыемствам, а таксама забеспячэнне лічбавага ўзаемадзеяння з адпаведнымі інфраструктурнымі арганізацыямі (з сумежнымі аб'ектамі);
- функцыянальная і інфармацыйная бяспека пры цыфравізацыі тэхналагічных працэсаў;
- бесперапынны маніторынг стану асноўнага тэхналагічнага абсталявання і сістэм у рэжыме анлайн з перадачай неабходнага аб'ёму лічбавых дадзеных, кантраляваных параметраў і сігналаў.
Хто ўдзельнічае ў перадачы даных?
У складзе Лічбавай Падстанцыі ёсць наступныя сістэмы:
- Сістэмы рэлейнай абароны. Рэлейная абарона - гэта практычна "сэрца" Лічбавай Падстанцыі. Тэрміналы рэлейнай абароны з сістэм вымярэння бяруць значэнні току і напругі. На аснове гэтых дадзеных тэрміналы адпрацоўваюць унутраную логіку абарон. Тэрміналы маюць зносіны паміж сабой, каб перадаваць інфармацыю аб зробленых абаронах, аб палажэннях камутацыйных апаратаў і г.д. Таксама тэрміналы адпраўляюць інфармацыю аб падзеях, якія адбыліся на сервер АСК ТП. Разам можна вылучыць некалькі тыпаў сувязі:
▸Гарызантальная сувязь - зносіны тэрміналаў паміж сабой.
▸Вертыкальная сувязь - зносіны з серверам АСК ТП.
▸вымярэння - зносіны з вымяральнымі прыладамі.
- Сістэмы камерцыйнага ўліку электраэнергіі.Сістэмы камерцыйнага ўліку маюць зносіны толькі з вымяральнымі прыладамі.
- Сістэмы дыспетчарскага кіравання.З сервера АСК ТП і з сервера камерцыйнага ўліку дадзеныя часткова павінны адпраўляцца ў дыспетчарскі пункт.
Гэта вельмі спрошчаны пералік сістэм, якія абменьваюцца дадзенымі ў складзе Лічбавай Падстанцыі. Калі Вам цікава паглыбіцца ў гэтую тэму глыбей - пішыце ў каментары.
Раскажам пра гэта асобна 😉
Якія дадзеныя перадаюцца ў ЛВС?
Каб аб'яднаць апісаныя сістэмы паміж сабой і арганізаваць гарызантальную і вертыкальную сувязь, а таксама перадачу вымярэнняў арганізуюцца шыны. Пакуль давайце дамовімся, што кожная шына гэта проста асобная ЛВС на прамысловых Ethernet-камутатарах.
Структурная схема электраэнергетычнага аб'екта ў адпаведнасці з МЭК 61850
На структурнай схеме намаляваны шыны:
- Маніторынг/Упраўленні.
- Перадача сігналаў РЗА.
- Перадача імгненных значэнняў высілкаў і токаў.
Тэрміналы рэлейнай абароны ўдзельнічаюць і ў гарызантальнай і ў вертыкальнай сувязі, а таксама выкарыстоўваюць вымярэнні, таму яны падлучаюцца да ўсіх шын.
Праз шыну "Перадача сігналаў РЗА" тэрміналы перадаюць інфармацыю паміж сабой. Г.зн. тут рэалізавана гарызантальная сувязь.
Праз шыну «Перадача імгненных значэнняў высілкаў і токаў» рэалізавана перадача вымярэнняў. Да гэтай шыны падключаюцца прылады вымярэння - трансфарматары току і напругі, а таксама тэрміналы рэлейнай абароны.
Таксама да шыны «Перадача імгненных значэнняў высілкаў і токаў» падлучаецца сервер АСКУЭ, які таксама забірае да сябе вымярэнні для ўліку.
А шына "Маніторынг / Упраўленне" служыць для вертыкальнай сувязі. Г.зн. праз яе тэрміналы адпраўляюць на сервер АСК ТП розныя падзеі, а таксама сервер пасылае кіраўнікі каманды на тэрміналы.
З сервера АСК ТП дадзеныя адпраўляюцца ў дыспетчарскі пункт.
Якая тыпавая архітэктура ЛВС?
Пяройдзем ад абстрактнай і дастаткова ўмоўнай структурнай схемы да больш прызямлёных і рэальных рэчаў.
На схеме ніжэй намалявана дастаткова стандартная архітэктура ЛВС для Лічбавай Падстанцыі.
Архітэктура Лічбавай Падстанцыі
На падстанцыях 6 кВ ці 35 кВ сетка будзе прасцей, але калі мы гаворым пра падстанцыі 110 кВ, 220 кВ і вышэй, а таксама пра ЛВС электрычных станцый, то архітэктура будзе адпавядаць намаляванай.
Архітэктура разбіта на тры ўзроўні:
- Узровень станцыі/падстанцыі.
- Узровень далучэння.
- Узровень працэсу.
Узровень станцыі/падстанцыі уключае ў сябе АРМы і сервера.
Узровень далучэння уключае ў сябе ўсё тэхналагічнае абсталяванне.
Узровень працэсу уключае ў сябе вымяральнае абсталяванне.
Таксама ёсць дзве шыны для аб'яднання ўзроўняў:
- Шына станцыі/падстанцыі.
- Шына працэсу.
Шына станцыі / падстанцыі аб'ядноўвае ў сабе функцыі шыны "Маніторынг / Упраўленне" і шыны "Перадача сігналаў РЗА". А шына працэсу выконвае функцыі шыны "Перадача імгненных значэнняў напругі і току".
Асаблівасці перадачы Multicast у Лічбавы Падстанцыі
Якія дадзеныя перадаюцца з дапамогай multicast?
Гарызантальная сувязь і перадача вымярэнняў у рамках Лічбавай Падстанцыі выконваецца з дапамогай архітэктуры «Выдавец-падпісчык». Г.зн. тэрміналы рэлейнай абароны выкарыстоўваюць multicast-струмені для абмену паведамленнямі паміж сабой, а таксама вымярэнні перадаюцца з дапамогай multicast.
Да лічбавай падстанцыі ў энергетыцы гарызантальная сувязь рэалізоўвалася пры дапамозе сувязі кропка-кропка паміж тэрміналамі. У якасці інтэрфейсу выкарыстоўваўся альбо медны, альбо аптычны кабель. Даныя перадаваліся па прапрыетарных пратаколах.
Да гэтай сувязі прад'яўляліся вельмі высокія патрабаванні, т.я. па гэтых каналах перадавалі сігналы спрацоўвання абарон, становішчы камутацыйных апаратаў і т.д. Ад гэтай інфармацыі залежаў алгарытм аператыўнага блакавання тэрміналаў.
У выпадку, калі дадзеныя будуць перадаваць павольна ці негарантавана, вялікая верагоднасць, што нейкі з тэрміналаў не атрымае актуальнай інфармацыі па бягучай сітуацыі і можа падаць сігнал на адключэнне ці ўключэнне камутацыйнага апарата, калі на ім, напрыклад, будуць праводзіцца нейкія працы. Або УРОВ не адпрацуе своечасова і КЗ распаўсюдзіцца на астатнія часткі электрычнай схемы. Усё гэта багата вялікімі грашовымі стратамі і пагрозай чалавечага жыцця.
Таму дадзеныя павінны былі перадавацца:
- Надзейна.
- Гарантавана.
- Хутка.
Цяпер замест сувязі кропка-кропка выкарыстоўваецца шына станцыі/падстанцыі, г.зн. ЛВС. А дадзеныя перадаюцца з дапамогай пратакола GOOSE, які апісаны стандартам МЭК 61850 (у МЭК 61850-8-1, калі быць дакладней).
GOOSE расшыфроўваецца як General Object Oriented Substation Event, але гэтая расшыфроўка ўжо не вельмі актуальная і сэнсавай нагрузкі не нясе.
У рамках гэтага пратакола, тэрміналы рэлейнай абароны абменьваюцца GOOSE-паведамленнямі паміж сабой.
Пераход ад сувязі кропка-кропка да ЛВС падыходу не змяніў. Даныя па-ранейшаму неабходна перадаваць надзейна, гарантавана і хутка. Таму для GOOSE-паведамленняў выкарыстоўваецца некалькі нязвыклы механізм перадачы даных. Пра яго крыху пазней.
Вымярэнні, як мы ўжо абмеркавалі, таксама перадаюцца з дапамогай multicast-струменяў. У тэрміналогіі ЦПС гэтыя струмені завуцца SV-струменямі (Sampled Value).
SV-струмені - гэта паведамленні, якія змяшчаюць пэўны набор дадзеных і перадаюцца бесперапынна з пэўным перыядам. Кожнае паведамленне змяшчае вымярэнне ў пэўны момант часу. Вымярэнні бяруцца з вызначанай частатой - частатой дыскрэтызацыі.
Частата дыскрэтызацыі - частата ўзяцця адлікаў бесперапыннага па часе сігналу пры яго дыскрэтызацыі.
Частата дыскрэтызацыі 80 выбарак у секунду
Склад SV-струменяў апісаны ў МЭК61850-9-2 LE.
SV-струмені перадаюцца праз шыну працэсу.
Шына працэсу - камунікацыйная сетка, якая забяспечвае абмен дадзенымі паміж вымяральнымі прыладамі і прыладамі ўзроўню далучэння. Правілы абмену дадзенымі (імгненнымі значэннямі току і напругі) апісаны ў стандарце МЭК 61850-9-2 (на дадзены момант выкарыстоўваецца профіль МЭК 61850-9-2 LE).
SV-струмені, таксама як і GOOSE-паведамленні, павінны перадавацца хутка. Калі вымярэнні будуць перадавацца павольна, то тэрміналы могуць своечасова не атрымаць значэнне току ці напругі, неабходнае для спрацоўвання абароны, і тады кароткае замыканне распаўсюдзіцца на большую частку электрычнай сеткі і прычыніць вялікую шкоду.
Навошта неабходны multicast?
Як згадвалася вышэй, для зачынення патрабаванняў па перадачы дадзеных для гарызантальнай сувязі, GOOSE перадаюцца некалькі нязвыкла.
Па-першае, яны перадаюцца на канальным узроўні і маюць свой Ethertype - 0x88b8. Гэта забяспечвае высокую хуткасць перадачы даных.
Цяпер неабходна закрыць патрабаванні гарантаванасці і надзейнасці.
Відавочна, што для гарантаванасці неабходна разумець ці дастаўлена паведамленне, але мы не можам арганізаваць адпраўкі пацверджанняў атрымання, як, напрыклад, гэта робіцца ў TCP. Гэта значна зменшыць хуткасць перадачы дадзеных.
Таму для перадачы GOOSE выкарыстоўваецца архітэктура "Выдавец-падпісчык".
Архітэктура “Выдавец – Падпісчык”
Прылада адпраўляе GOOSE-паведамленне на шыну, і падпісчыкі атрымліваюць гэтае паведамленне. Прычым паведамленне адпраўляецца са сталым часам T0. Калі здараецца нейкая падзея, то генеруецца новае паведамленне, у незалежнасці ад таго, скончыўся папярэдні перыяд Т0 ці не. Наступнае паведамленне з новымі дадзенымі генеруецца праз вельмі кароткі прамежак часу, потым – праз крыху большы і гэтак далей. У выніку час павялічваецца да Т0.
Прынцып перадачы GOOSE-паведамленняў
Падпісчык ведае, ад каго ён атрымлівае паведамленні, і калі ад кагосьці не атрымаў паведамленне праз час T0, ён генеруе паведамленне пра памылку.
SV-струмені таксама перадаюцца на канальным узроўні, маюць свой Ethertype – 0x88BA і перадаюцца па мадэлі «Выдавец – Падпісчык».
Нюансы multicast-перадачы ў Лічбавай падстанцыі
Але ў "энергетычным" multicast'е ёсць свае нюансы.
Нюанс 1. Для GOOSE і SV вызначаны свае multicast-групы
Для "энергетычнага" multicast выкарыстоўваюцца свае групы для рассылання.
У тэлекоме для multicast-рассыланні выкарыстоўваецца дыяпазон 224.0.0.0/4 (за рэдкімі выключэннямі ёсць зарэзерваваныя адрасы). Але сам стандарт МЭК 61850 і карпаратыўны профіль МЭК 61850 ад ПАТ "ФСК" вызначае ўласныя дыяпазоны multicast-рассылкі.
Для SV-струменяў: ад 01-0C-CD-04-00-00 да 01-0C-CD-04-FF-FF.
Для GOOSE-паведамленняў: ад 01-0C-CD-04-00-00 да 01-0C-CD-04-FF-FF.
Нюанс 2. Тэрміналы не выкарыстоўваюць пратаколы multicast
Другі нюанс значна значней - тэрміналы рэлейнай абароны не падтрымліваюць IGMP ці PIM. Тады як яны працую з multicast? Яны проста чакаюць, калі на порт будзе даслана патрэбная інфармацыя. Г.зн. калі яны ведаюць, што падпісаныя на вызначаны MAC-адрас, то прымаюць усе прыходныя фрэймы, але апрацоўваюць толькі неабходныя. Астатнія проста адкідаюць.
Іншымі словамі - уся надзея ўскладаецца на камутатары. Але як будзе працаваць IGMP ці PIM, калі тэрміналы не будуць пасылаць Join-паведамленні? Адказ просты - ніяк.
А SV-струмені - гэта досыць цяжкія дадзеныя. Адзін струмень важыць каля 5 Мбіт/з. І калі ўсё пакінуць як ёсць, тое атрымаецца, што кожны струмень будзе перадавацца шырокавяшчальна. Іншымі словамі, мы пацягнем усяго 20 патокаў на адну 100 Мбіт/с ЛВС. А колькасць SV-струменяў на буйнай падстанцыі вымяраецца сотнямі.
Якое тады выйсце?
Просты - выкарыстоўваць старыя правераныя VLAN.
Больш за тое, IGMP у ЛВС Лічбавай Падстанцыі можа згуляць злы жарт, і наадварот нічога не будзе працаваць. Бо камутатары без запыту не пачнуць перадаваць патокі.
Таму можна вылучыць простае правіла пусканаладкі - «Сетка не працуе? – Disable IGMP!»
Нарматыўная база
Але можа быць усё ж такі можна неяк арганізаваць ЛВС Лічбавай Падстанцыі на аснове multicast? Давайце паспрабуем звярнуцца зараз да нарматыўнай дакументацыі па ЛВС. У прыватнасці я буду прыводзіць вытрымкі з наступных СТА:
- СТА 34.01-21-004-2019 — ЛІЧБАВЫ ЖЫЛЁЎНЫ ЦЭНТР. ПАТРАБАВАННІ ДА ТЭХНАЛАГІЧНАГА ПРАЕКТАВАННЯ ЛІЧБАВЫХ ПАДСТАНЦЫЙ НАПРУГАМ 110-220 кВ І Вузлавых ЛІЧБАВЫХ ПАДСТАНЦЫЙ НАПРУГАМ 35 кв.
- СТА 34.01-6-005-2019 — КАМУТАТАРЫ ЭНЕРГААБ'ЕКТАЎ. Агульныя тэхнічныя патрабаванні.
- СТА 56947007-29.240.10.302-2020 - Тыпавыя тэхнічныя патрабаванні да арганізацыі і прадукцыйнасці тэхналагічных ЛВС у АСК ТП ПС ЕНЭС.
Давайце спачатку паглядзім, што можна знайсці ў гэтых СТА пра multicast? Згадка ёсць толькі ў свежым СТА ад ПАТ "ФСК ЕЭС". СТА просіць пры прыёма-здатачных выпрабаваннях ЛВС праверыць, ці карэктна настроены VLAN, і праверыць адсутнасць multicast-трафіку ў непрапісаных у працоўнай дакументацыі партах камутатараў.
Ну і яшчэ СТА прапісвае, што абслуговы персанал павінен ведаць, што такое multicast.
На гэтым усё пра multicast…
Цяпер давайце паглядзім, што можна знайсці ў гэтых СТА пра VLAN.
Тут ужо ўсе тры СТА сыходзяцца ў тым, што камутатары павінны падтрымліваць VLAN на аснове IEEE 802.1Q.
СТА 34.01-21-004-2019 кажа аб тым, што VLAN'ы павінны выкарыстоўвацца для кіравання струменямі, і пры дапамозе VLAN трафік павінен падзяляцца на РЗА, АСУТП, АІІС КУЭ, відэаназіранне, сувязь і інш.
СТА 56947007-29.240.10.302-2020, апроч гэтага, яшчэ патрабуе пры праектаванне падрыхтаваць карту размеркавання па VLAN. Пры гэтым СТА прапануе свае дыяпазоны IP-адрасоў і VLAN для абсталявання ЦПС.
Таксама СТА прыводзіць табліцу рэкамендуемых прыярытэтаў для розных VLAN.
Табліца рэкамендуемых прыярытэтаў VLAN са СТА 56947007-29.240.10.302-2020
З пункту гледжання кіравання патокамі - гэта ўсё. Хоць у гэтых СТА ёсць яшчэ шмат чаго паразмаўляць - пачынаючы з разнастайных архітэктур і заканчваючы наладамі L3 - мы гэта абавязкова зробім, але ў наступны раз.
А зараз давайце падвядзем вынік па кіраванні патокамі ў ЛВС Лічбавай Падстанцыі.
Заключэнне
У Лічбавай Падстанцыі, нягледзячы на той факт, што перадаецца вельмі шмат multicast-струменяў, па факце не прымяняюцца стандартныя механізмы кіравання multicast-трафікам (IGMP, PIM). Гэта абумоўлена тым, што канчатковыя прылады не падтрымліваюць якія-небудзь multicast-пратаколы.
Для кіравання плынямі выкарыстоўваюцца старыя добрыя VLAN'ы. Пры гэтым выкарыстанне VLAN рэгламентавана нарматыўнай дакументацыяй, якая прапануе дастаткова прапрацаваныя рэкамендацыі.
Карысныя спасылкі:
.
Крыніца: habr.com