چگونه جریان ها را در شبکه LAN پست دیجیتال مدیریت کنیم؟

پست دیجیتال یک روند در بخش انرژی است. اگر به موضوع نزدیک هستید، احتمالاً شنیده اید که حجم زیادی از داده ها به شکل جریان های چندپخشی منتقل می شود. اما آیا می دانید چگونه این جریان های چندپخشی را مدیریت کنید؟ از چه ابزارهای مدیریت جریان استفاده می شود؟ اسناد نظارتی چه چیزی را توصیه می کند؟

هر کسی که علاقه مند به درک این موضوع است به گربه خوش آمدید!

چگونه داده ها از طریق شبکه منتقل می شوند و چرا جریان های چندپخشی را مدیریت می کنیم؟

قبل از اینکه مستقیماً به ایستگاه فرعی دیجیتال و تفاوت های ظریف در ساخت یک شبکه LAN بروید، یک برنامه آموزشی مختصر در مورد انواع پروتکل های انتقال داده و انتقال داده برای کار با جریان های چندپخشی ارائه می کنم. ما برنامه آموزشی را زیر یک اسپویلر مخفی کردیم.

انواع انتقال داده
انواع ترافیک در LAN

چهار نوع انتقال داده وجود دارد:

• پخش – پخش.
• Unicast - پیام رسانی بین دو دستگاه.
• Multicast - ارسال پیام به گروه خاصی از دستگاه ها.
• Unknown Unicast - پخش با هدف یافتن یک دستگاه.

برای اینکه کارت ها اشتباه نشود، اجازه دهید قبل از اینکه به چندپخشی برویم، به طور خلاصه در مورد سه نوع دیگر انتقال داده صحبت کنیم.

قبل از هر چیز به یاد داشته باشیم که در یک LAN، آدرس دهی بین دستگاه ها بر اساس آدرس های MAC انجام می شود. هر پیامی که ارسال می شود دارای فیلدهای SRC MAC و DST MAC است.

SRC MAC – منبع MAC – آدرس مک فرستنده.

DST MAC – MAC مقصد – آدرس MAC گیرنده.

سوئیچ بر اساس این فیلدها پیام ها را ارسال می کند. DST MAC را جستجو می کند، آن را در جدول آدرس MAC خود پیدا می کند و پیامی را به پورت لیست شده در جدول می فرستد. او همچنین SRC MAC را تماشا می کند. اگر چنین آدرس MAC در جدول وجود نداشته باشد، یک جفت جدید "MAC address – port" اضافه می شود.

حالا بیایید با جزئیات بیشتری در مورد انواع انتقال داده صحبت کنیم.

Unicast

Unicast انتقال آدرس پیام ها بین دو دستگاه است. در اصل، این انتقال داده نقطه به نقطه است. به عبارت دیگر، دو دستگاه همیشه از Unicast برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند.

انتقال ترافیک Unicast

پخش

پخش یک پیام پخش است. آن ها پخش، زمانی که یک دستگاه پیامی را به تمام دستگاه های دیگر در شبکه ارسال می کند.

برای ارسال پیام پخش، فرستنده آدرس MAC DST FF:FF:FF:FF:FF:FF را مشخص می کند.

انتقال ترافیک پخش

Unicast ناشناخته

Unknown Unicast در نگاه اول بسیار شبیه Broadcast است. اما تفاوتی بین آنها وجود دارد - پیام به همه شرکت کنندگان شبکه ارسال می شود، اما فقط برای یک دستگاه در نظر گرفته شده است. این مانند پیامی در یک مرکز خرید است که از شما می خواهد ماشین خود را مجدداً پارک کنید. همه این پیام را خواهند شنید، اما تنها یکی پاسخ خواهد داد.

هنگامی که سوئیچ یک فریم دریافت می کند و نمی تواند MAC مقصد را از آن در جدول آدرس MAC پیدا کند، به سادگی این پیام را به همه پورت ها به جز پورتی که از آن دریافت کرده است، پخش می کند. فقط یک دستگاه به چنین ایمیلی پاسخ می دهد.

انتقال ترافیک Unicast Unknown

چندپخشی

Multicast ارسال یک پیام به گروهی از دستگاه هایی است که "می خواهند" این داده ها را دریافت کنند. بسیار شبیه به وبینار است. در سراسر اینترنت پخش می شود، اما فقط افرادی که به این موضوع علاقه مند هستند به آن متصل می شوند.

این مدل انتقال داده "ناشر - مشترک" نام دارد. یک ناشر وجود دارد که داده ها را ارسال می کند و مشترکینی که می خواهند این داده ها را دریافت کنند مشترک آن هستند.

با پخش چندپخشی، پیام از یک دستگاه واقعی ارسال می شود. منبع MAC در فریم، MAC فرستنده است. اما Destination MAC یک آدرس مجازی است.

دستگاه باید به گروه متصل شود تا از آن داده دریافت کند. سوئیچ جریان های اطلاعات را بین دستگاه ها تغییر جهت می دهد - به یاد می آورد که داده ها از کدام پورت ها منتقل می شوند و می داند که این داده ها باید به کدام پورت ها ارسال شوند.

انتقال ترافیک چندپخشی

نکته مهم این است که آدرس های IP اغلب به عنوان گروه های مجازی استفاده می شوند، اما از آنجایی که... از آنجایی که این مقاله در مورد انرژی است، در مورد آدرس MAC صحبت خواهیم کرد. در خانواده پروتکل های IEC 61850 که برای پست دیجیتال استفاده می شود، تقسیم به گروه ها بر اساس آدرس های MAC است.

یک برنامه آموزشی مختصر در مورد آدرس MAC

آدرس MAC یک مقدار 48 بیتی است که به طور منحصر به فرد یک دستگاه را شناسایی می کند. به 6 اکتت تقسیم می شود. سه اکتت اول حاوی اطلاعات سازنده است. هشتت های 4، 5 و 6 توسط سازنده اختصاص داده شده و شماره دستگاه هستند.

ساختار آدرس MAC

در اکتت اول، بیت هشتم تعیین می‌کند که پیام یک‌پخشی یا چندپخشی باشد. اگر بیت هشتم 0 باشد، این آدرس مک آدرس دستگاه فیزیکی واقعی است.

و اگر بیت هشتم 1 باشد، این مک آدرس مجازی است. یعنی این مک آدرس متعلق به یک دستگاه فیزیکی واقعی نیست، بلکه متعلق به یک گروه مجازی است.

یک تیم مجازی را می توان با یک برج پخش مقایسه کرد. شرکت رادیویی مقداری موسیقی به این برج پخش می کند و کسانی که می خواهند به آن گوش دهند گیرنده های خود را روی فرکانس مورد نظر تنظیم می کنند.

همچنین به عنوان مثال یک دوربین فیلمبرداری IP داده ها را به یک گروه مجازی ارسال می کند و دستگاه هایی که می خواهند این داده ها را دریافت کنند به این گروه متصل می شوند.

بیت هشتم از اکتت اول آدرس مک

اگر پشتیبانی چندپخشی روی سوئیچ فعال نباشد، جریان چندپخشی را به عنوان یک پخش درک می کند. بر این اساس، اگر تعداد زیادی از این جریان ها وجود داشته باشد، ما به سرعت شبکه را با ترافیک "ناخواسته" مسدود خواهیم کرد.

ماهیت چندپخشی چیست؟

ایده اصلی مولتی کست این است که تنها یک کپی از ترافیک از دستگاه ارسال می شود. سوئیچ تعیین می کند که مشترکین روی کدام پورت هستند و داده ها را از فرستنده به آنها ارسال می کند. بنابراین، چندپخشی به شما امکان می دهد تا داده های ارسال شده از طریق شبکه را به میزان قابل توجهی کاهش دهید.

این چگونه در یک شبکه LAN واقعی کار می کند؟

واضح است که ارسال یک کپی از ترافیک به آدرس MAC که بیت هشتم اکتت اول آن 1 است کافی نیست. مشترکین باید بتوانند به این گروه متصل شوند. و سوئیچ ها باید بفهمند که داده ها از کدام پورت ها می آیند و به کدام پورت ها باید منتقل شوند. تنها در این صورت است که چندپخشی امکان بهینه سازی شبکه ها و مدیریت جریان ها را فراهم می کند.

برای پیاده سازی این قابلیت، پروتکل های چندپخشی وجود دارد. رایج ترین:

• IGMP.
• PIM.

در این مقاله به صورت مماس در مورد اصل عملکرد کلی این پروتکل ها صحبت خواهیم کرد.

IGMP

یک سوئیچ دارای IGMP به یاد می آورد که جریان چندپخشی به کدام پورت می رسد. مشترکین برای پیوستن به گروه باید یک پیام IMGP Join ارسال کنند. سوئیچ پورتی را که IGMP Join از آنجا آمده است به لیست رابط های پایین دست اضافه می کند و شروع به انتقال جریان چندپخشی در آنجا می کند. سوئیچ به طور مداوم پیام های IGMP Query را به پورت های پایین دست می فرستد تا بررسی کند که آیا به انتقال داده ها ادامه می دهد یا خیر. اگر یک پیام IGMP Leave از یک پورت دریافت شد یا به یک پیام IGMP Query پاسخی داده نشد، پخش به آن متوقف می شود.

PIM

پروتکل PIM دو پیاده سازی دارد:

• PIM DM.
• PIM SM.

پروتکل PIM DM برعکس IGMP عمل می کند. سوئیچ در ابتدا جریان چندپخشی را به عنوان پخش به همه پورت ها به جز پورتی که از آن دریافت شده است، ارسال می کند. سپس جریان را در آن پورت هایی که از آنها پیام هایی مبنی بر عدم نیاز به آن دریافت شده است، غیرفعال می کند.

PIM SM نزدیک به IGMP عمل می کند.

برای خلاصه کردن خیلی کلی اصل کلی عملیات چندپخشی - Publisher یک جریان چندپخشی را به یک گروه MAC خاص ارسال می کند، مشترکین درخواست هایی برای اتصال به این گروه ارسال می کنند، سوئیچ ها این جریان ها را مدیریت می کنند.

چرا اینقدر سطحی از چندپخشی گذشتیم؟ برای درک این موضوع، بیایید در مورد ویژگی های LAN پست دیجیتال صحبت کنیم.

پست دیجیتال چیست و چرا چندپخشی در آنجا مورد نیاز است؟

قبل از صحبت در مورد شبکه LAN دیجیتال، باید بدانید که پست دیجیتال چیست. سپس به سوالات پاسخ دهید:

• چه کسی در انتقال داده ها نقش دارد؟
• چه داده هایی به شبکه LAN منتقل می شود؟
• معماری معمولی LAN چیست؟

و بعد از آن بحث چندپخشی...

پست دیجیتال چیست؟

پست دیجیتال پستی است که تمامی سیستم ها در آن از سطح اتوماسیون بسیار بالایی برخوردار هستند. تمام تجهیزات ثانویه و اولیه چنین پستی بر روی انتقال داده های دیجیتال متمرکز شده است. تبادل داده مطابق با پروتکل های انتقال شرح داده شده در استاندارد IEC 61850 ساخته شده است.

بر این اساس، تمام داده ها به صورت دیجیتالی در اینجا منتقل می شوند:

• اندازه گیری ها
• اطلاعات تشخیصی
• دستورات را کنترل کنید

این روند پیشرفت زیادی در بخش انرژی روسیه داشته است و اکنون در همه جا اجرا می شود. در سال های 2019 و 2020، اسناد نظارتی زیادی ظاهر شد که ایجاد یک پست دیجیتال را در تمام مراحل توسعه تنظیم می کرد. به عنوان مثال، STO 34.01-21-004-2019 PJSC "Rosseti" تعریف و معیارهای زیر را برای یک ایستگاه خدمات مرکزی تعریف می کند:

تعریف:

پست دیجیتال یک پست خودکار مجهز به اطلاعات دیجیتال و سیستم‌های کنترلی است که در یک حالت زمانی واحد در تعامل بوده و بدون حضور پرسنل وظیفه دائمی کار می‌کند.

شاخص:

• قابلیت مشاهده از راه دور پارامترها و حالت های عملیاتی تجهیزات و سیستم های لازم برای عملکرد عادی بدون حضور مداوم پرسنل عملیاتی وظیفه و نگهداری.
• ارائه کنترل از راه دور تجهیزات و سیستم‌ها برای عملیات پست بدون حضور مستمر پرسنل عملیاتی و نگهداری.
• سطح بالای اتوماسیون مدیریت تجهیزات و سیستم ها با استفاده از سیستم های کنترل هوشمند برای حالت های عملیاتی تجهیزات و سیستم ها.
• کنترل از راه دور کلیه فرآیندهای فناوری در یک حالت زمانی واحد.
• تبادل داده های دیجیتال بین تمام سیستم های فناوری در یک قالب واحد؛
• ادغام در شبکه برق و سیستم مدیریت شرکت، و همچنین اطمینان از تعامل دیجیتال با سازمان های زیرساخت مربوطه (با امکانات مرتبط).
• امنیت عملکردی و اطلاعاتی در طول دیجیتالی شدن فرآیندهای فناوری؛
• نظارت مستمر بر وضعیت تجهیزات و سیستم های تکنولوژیکی اصلی به صورت آنلاین با ارسال مقدار مورد نیاز داده های دیجیتال، پارامترها و سیگنال های کنترل شده.

چه کسی در انتقال داده ها نقش دارد؟

پست دیجیتال شامل سیستم های زیر است:

• سیستم های حفاظت رله حفاظت رله عملا "قلب" پست دیجیتال است. پایانه های حفاظت رله مقادیر جریان و ولتاژ را از سیستم های اندازه گیری می گیرند. بر اساس این داده ها، پایانه ها منطق حفاظت داخلی را انجام می دهند. پایانه ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند تا اطلاعات مربوط به حفاظت فعال شده، موقعیت دستگاه های سوئیچینگ و غیره را منتقل کنند. پایانه ها همچنین اطلاعات مربوط به رویدادهای رخ داده را به سرور ICS ارسال می کنند. در مجموع، چندین نوع ارتباط قابل تشخیص است:
  ▸اتصال افقی - ارتباط بین پایانه ها
  ▸اتصال عمودی - ارتباط با سرور سیستم کنترل فرآیند خودکار.
  ▸اندازه گیری ها - ارتباط با دستگاه های اندازه گیری

• سیستم های اندازه گیری برق تجاریسیستم های اندازه گیری نگهبانی فقط با دستگاه های اندازه گیری ارتباط برقرار می کنند.

• سیستم های کنترل اعزامداده های جزئی باید از سرور سیستم کنترل فرآیند خودکار و از سرور حسابداری تجاری به مرکز کنترل ارسال شود.

این یک لیست بسیار ساده از سیستم هایی است که داده ها را به عنوان بخشی از یک پست دیجیتال مبادله می کنند. اگر علاقه مند به عمیق تر شدن این موضوع هستید، در نظرات بنویسید.
در این مورد جداگانه به شما می گوییم 😉

چه داده هایی به شبکه LAN منتقل می شود؟

برای ترکیب سیستم های توصیف شده با یکدیگر و سازماندهی ارتباطات افقی و عمودی و همچنین انتقال اندازه گیری ها، اتوبوس ها سازماندهی می شوند. در حال حاضر، اجازه دهید توافق کنیم که هر گذرگاه فقط یک LAN جداگانه در سوئیچ های اترنت صنعتی است.

بلوک دیاگرام تاسیسات برق مطابق با IEC 61850

بلوک دیاگرام لاستیک ها را نشان می دهد:

• نظارت/کنترل
• انتقال سیگنال های حفاظتی رله.
• انتقال ولتاژ و جریان لحظه ای.

پایانه های رله حفاظتی در ارتباطات افقی و عمودی شرکت می کنند و همچنین از اندازه گیری ها استفاده می کنند، بنابراین به تمام اتوبوس ها متصل می شوند.

از طریق گذرگاه "انتقال سیگنال های حفاظت رله"، پایانه ها اطلاعات را بین خود منتقل می کنند. آن ها در اینجا یک اتصال افقی اجرا می شود.

انتقال اندازه گیری ها از طریق گذرگاه "انتقال مقادیر لحظه ای ولتاژ و جریان" انجام می شود. دستگاه های اندازه گیری - ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ و همچنین ترمینال های حفاظت رله - به این باس متصل هستند.

همچنین سرور ASKUE به گذرگاه "انتقال مقادیر لحظه ای ولتاژ و جریان" متصل است که برای حسابداری نیز اندازه گیری می کند.

و اتوبوس "مانیتورینگ/کنترل" برای ارتباط عمودی خدمت می کند. آن ها از طریق آن، ترمینال ها رویدادهای مختلفی را به سرور ICS ارسال می کنند و سرور نیز دستورات کنترلی را به پایانه ها ارسال می کند.

از سرور سیستم کنترل فرآیند خودکار، داده ها به مرکز کنترل ارسال می شود.

معماری معمولی LAN چیست؟

بیایید از یک نمودار ساختاری انتزاعی و نسبتاً متعارف به چیزهای پیش پا افتاده و واقعی تر حرکت کنیم.

نمودار زیر یک معماری LAN نسبتاً استاندارد را برای یک پست دیجیتال نشان می دهد.

معماری پست دیجیتال

در پست های 6 کیلو ولت یا 35 کیلو ولت، شبکه ساده تر خواهد بود، اما اگر در مورد پست های 110 کیلو ولت، 220 کیلو ولت و بالاتر و همچنین شبکه LAN نیروگاه ها صحبت کنیم، معماری با آنچه نشان داده شده مطابقت دارد.

معماری به سه سطح تقسیم می شود:

• سطح ایستگاه / پست.
• عضویت در سطح.
• سطح فرآیند

سطح ایستگاه / پست شامل ایستگاه های کاری و سرورها می شود.

عضویت در سطح شامل کلیه تجهیزات فنی

سطح فرآیند شامل تجهیزات اندازه گیری

همچنین دو اتوبوس برای ترکیب سطوح وجود دارد:

• ایستگاه / اتوبوس پست.
• اتوبوس فرآیند.

اتوبوس ایستگاه/پست پست عملکردهای باس "مانیتورینگ/کنترل" و اتوبوس "انتقال سیگنال حفاظت رله" را ترکیب می کند. و گذرگاه فرآیند عملکردهای گذرگاه "انتقال مقادیر ولتاژ و جریان لحظه ای" را انجام می دهد.

ویژگی های انتقال چندپخشی در یک پست دیجیتال

چه داده هایی با استفاده از چندپخشی منتقل می شود؟

ارتباط افقی و انتقال اندازه‌گیری‌ها در پست دیجیتال با استفاده از معماری ناشر-مشترک انجام می‌شود. آن ها پایانه های حفاظت رله از جریان های چندپخشی برای تبادل پیام بین خود استفاده می کنند و اندازه گیری ها نیز با استفاده از چندپخشی منتقل می شوند.

قبل از پست دیجیتال در بخش انرژی، ارتباطات افقی با استفاده از ارتباط نقطه به نقطه بین پایانه ها اجرا می شد. از کابل مسی یا نوری به عنوان رابط استفاده می شود. داده ها با استفاده از پروتکل های اختصاصی منتقل شدند.

تقاضاهای بسیار بالایی بر روی این اتصال گذاشته شد، زیرا این کانال ها سیگنال های فعال سازی حفاظت، موقعیت دستگاه های سوئیچینگ و غیره را ارسال می کنند. الگوریتم انسداد عملیاتی پایانه ها به این اطلاعات بستگی دارد.

اگر داده ها به کندی ارسال شوند یا تضمین نشده باشند، احتمال زیادی وجود دارد که یکی از پایانه ها اطلاعات به روز وضعیت فعلی را دریافت نکند و ممکن است سیگنالی برای خاموش یا روشن کردن دستگاه سوئیچینگ ارسال کند، به عنوان مثال، ، کارهایی روی آن انجام می شود. یا خرابی قطع کننده به موقع کار نمی کند و اتصال کوتاه به بقیه مدار الکتریکی سرایت می کند. همه اینها مملو از خسارات مالی بزرگ و تهدیدی برای زندگی انسان است.

بنابراین، داده ها باید منتقل می شدند:

• قابل اعتماد.
• تضمین.
• سریع.

اکنون به جای ارتباط نقطه به نقطه، از اتوبوس ایستگاه/پست استفاده می شود، یعنی. LAN. و داده ها با استفاده از پروتکل GOOSE منتقل می شوند که توسط استاندارد IEC 61850 (به طور دقیق تر در IEC 61850-8-1) توضیح داده شده است.

GOOSE مخفف General Object Oriented Substation Event است، اما این رمزگشایی دیگر چندان مرتبط نیست و بار معنایی ندارد.

به عنوان بخشی از این پروتکل، پایانه های حفاظت رله پیام های GOOSE را با یکدیگر مبادله می کنند.

انتقال از ارتباط نقطه به نقطه به LAN رویکرد را تغییر نداد. داده ها هنوز باید به طور قابل اعتماد، ایمن و سریع منتقل شوند. بنابراین، پیام های GOOSE از مکانیزم انتقال داده تا حدودی غیرعادی استفاده می کنند. بیشتر در مورد او بعدا

اندازه‌گیری‌ها، همانطور که قبلاً بحث کردیم، با استفاده از جریان‌های چندپخشی نیز منتقل می‌شوند. در اصطلاح DSP به این جریان ها، جریان های SV (مقدار نمونه) می گویند.

جریان‌های SV پیام‌هایی هستند که شامل مجموعه‌ای از داده‌ها هستند و به‌طور پیوسته با یک دوره معین ارسال می‌شوند. هر پیام حاوی یک اندازه گیری در یک نقطه خاص از زمان است. اندازه گیری ها در یک فرکانس معین - فرکانس نمونه برداری انجام می شود.

فرکانس نمونه برداری فرکانس نمونه برداری از یک سیگنال پیوسته زمان هنگام نمونه برداری است.

نرخ نمونه برداری 80 نمونه در ثانیه

ترکیب جریان های SV در IEC61850-9-2 LE توضیح داده شده است.

جریان های SV از طریق گذرگاه فرآیند منتقل می شوند.

گذرگاه فرآیند یک شبکه ارتباطی است که تبادل داده بین دستگاه های اندازه گیری و دستگاه های سطح اتصال را فراهم می کند. قوانین تبادل داده ها (مقادیر جریان و ولتاژ لحظه ای) در استاندارد IEC 61850-9-2 توضیح داده شده است (در حال حاضر از پروفایل IEC 61850-9-2 LE استفاده می شود).

جریان های SV، مانند پیام های GOOSE، باید به سرعت منتقل شوند. اگر اندازه‌گیری‌ها به آهستگی منتقل شوند، ممکن است پایانه‌ها جریان یا ولتاژ مورد نیاز برای راه‌اندازی حفاظت را به موقع دریافت نکنند و سپس اتصال کوتاه به بخش بزرگی از شبکه الکتریکی سرایت کرده و آسیب زیادی به بار می‌آورد.

چرا چندپخشی لازم است؟

همانطور که در بالا ذکر شد، برای پوشش الزامات انتقال داده برای ارتباطات افقی، GOOSE تا حدودی غیرعادی منتقل می شود.

در مرحله اول، آنها در سطح پیوند داده منتقل می شوند و اترتایپ خود را دارند - 0x88b8. این امر نرخ بالای انتقال داده را تضمین می کند.

اکنون لازم است الزامات گارانتی و قابلیت اطمینان را ببندید.

بدیهی است که برای اطمینان، لازم است بفهمیم که آیا پیام تحویل داده شده است یا خیر، اما ما نمی توانیم ارسال تاییدیه های دریافت را سازماندهی کنیم، به عنوان مثال، در TCP انجام می شود. این امر سرعت انتقال اطلاعات را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

بنابراین، یک معماری Publisher-Subscriber برای انتقال GOOSE استفاده می شود.

معماری ناشر-مشترک

دستگاه یک پیام GOOSE به اتوبوس می فرستد و مشترکین پیام را دریافت می کنند. علاوه بر این، پیام با زمان ثابت T0 ارسال می شود. اگر رویدادی رخ دهد، بدون توجه به اینکه دوره قبلی T0 به پایان رسیده است یا خیر، یک پیام جدید تولید می شود. پیام بعدی با داده های جدید پس از مدت زمان بسیار کوتاهی تولید می شود، سپس پس از مدت کمی طولانی تر و غیره. در نتیجه زمان به T0 افزایش می یابد.

اصل انتقال پیام های GOOSE

مشترک می داند که از چه کسی پیام ها را دریافت می کند، و اگر پس از زمان T0 از شخصی پیامی دریافت نکرده باشد، پیام خطا ایجاد می کند.

جریان‌های SV نیز در سطح پیوند داده منتقل می‌شوند، اترتیپ خود را دارند - 0x88BA و طبق مدل «ناشر – مشترک» منتقل می‌شوند.

تفاوت های ظریف انتقال چندپخشی در یک پست دیجیتال

اما چندپخشی "انرژی" تفاوت های ظریف خاص خود را دارد.

نکته 1. GOOSE و SV گروه های چندپخشی خود را تعریف کرده اند

برای چندپخشی "انرژی" از گروه های توزیع خودشان استفاده می شود.

در مخابرات، محدوده 224.0.0.0/4 برای توزیع چندپخشی استفاده می شود (به استثنای نادر، آدرس های رزرو شده وجود دارد). اما خود استاندارد IEC 61850 و مشخصات شرکتی IEC 61850 از PJSC FGC محدوده توزیع چندپخشی خود را تعریف می کنند.

برای جریان های SV: از 01-0C-CD-04-00-00 تا 01-0C-CD-04-FF-FF.

برای پیام های GOOSE: از 01-0C-CD-04-00-00 تا 01-0C-CD-04-FF-FF.

نکته 2. پایانه ها از پروتکل های چندپخشی استفاده نمی کنند

نکته دوم بسیار مهم تر است - پایانه های حفاظت رله از IGMP یا PIM پشتیبانی نمی کنند. سپس چگونه با Multicast کار می کنند؟ آنها صرفا منتظر ارسال اطلاعات لازم به بندر هستند. آن ها اگر آنها بدانند که در یک آدرس MAC خاص مشترک شده اند، همه فریم های ورودی را می پذیرند، اما فقط فریم های ضروری را پردازش می کنند. بقیه به سادگی دور ریخته می شوند.

به عبارت دیگر، تمام امید بر روی سوئیچ ها است. اما اگر پایانه ها پیام Join را ارسال نکنند، IGMP یا PIM چگونه کار خواهند کرد؟ پاسخ ساده است - به هیچ وجه.

و جریان های SV داده های بسیار سنگینی هستند. یک جریان حدود 5 مگابیت بر ثانیه وزن دارد. و اگر همه چیز همانطور که هست باقی بماند، معلوم می شود که هر جریان پخش خواهد شد. به عبارت دیگر، ما تنها 20 جریان را به یک شبکه LAN 100 مگابیت بر ثانیه می کشیم. و تعداد جریان های SV در یک پست بزرگ به صدها عدد اندازه گیری می شود.

پس راه خروج چیست؟

ساده - از VLAN های قدیمی اثبات شده استفاده کنید.

علاوه بر این، IGMP در LAN پست دیجیتال می تواند یک شوخی بی رحمانه بازی کند، و برعکس، هیچ چیز کار نخواهد کرد. پس از همه، سوئیچ ها بدون درخواست شروع به انتقال جریان نمی کنند.

بنابراین، می توانیم یک قانون راه اندازی ساده را برجسته کنیم - "آیا شبکه کار نمی کند؟ - IGMP را غیرفعال کنید!

پایه قانونی

اما شاید هنوز امکان سازماندهی یک LAN برای یک پست دیجیتال بر اساس چندپخشی وجود داشته باشد؟ بیایید سعی کنیم اکنون به اسناد نظارتی در LAN بپردازیم. به طور خاص، من گزیده هایی از STO های زیر را ذکر می کنم:

• STO 34.01-21-004-2019 - مرکز برق دیجیتال. الزامات طراحی فنی پست های دیجیتال با ولتاژ 110-220 کیلو ولت و پست های دیجیتال گره با ولتاژ 35 کیلو ولت.
• STO 34.01-6-005-2019 – سوئیچ های اشیاء انرژی. الزامات فنی عمومی
• STO 56947007-29.240.10.302-2020 - الزامات فنی استاندارد برای سازماندهی و عملکرد شبکه های محلی فناوری در سیستم کنترل فرآیند پست UNEG.

بیایید ابتدا ببینیم در مورد چندپخشی چه چیزی می توان در این ایستگاه های خدمات یافت؟ فقط در آخرین STO از PJSC FGC UES ذکر شده است. در طول تست های پذیرش LAN، ایستگاه خدمات از شما می خواهد که بررسی کنید آیا VLAN ها به درستی پیکربندی شده اند و بررسی کنید که ترافیک چندپخشی در پورت های سوئیچ وجود ندارد که در مستندات کاری مشخص نشده است.

خوب، ایستگاه خدمات نیز تجویز می کند که پرسنل خدمات باید بدانند چندپخشی چیست.

همه چیز در مورد چندپخشی است...

حال بیایید ببینیم چه چیزی در این ایستگاه های خدمات در مورد VLAN ها می توانید پیدا کنید.

در اینجا، هر سه ایستگاه خدمات توافق دارند که سوئیچ ها باید VLAN های مبتنی بر IEEE 802.1Q را پشتیبانی کنند.

STO 34.01-21-004-2019 می گوید که VLAN ها باید برای کنترل جریان ها استفاده شوند و با کمک VLAN ها، ترافیک باید به حفاظت رله، سیستم های کنترل فرآیند خودکار، AIIS KUE، نظارت تصویری، ارتباطات و غیره تقسیم شود.

STO 56947007-29.240.10.302-2020، علاوه بر این، به تهیه نقشه توزیع VLAN در حین طراحی نیز نیاز دارد. در همان زمان، ایستگاه خدمات محدوده آدرس های IP و VLAN های خود را برای تجهیزات DSP ارائه می دهد.

STO همچنین جدولی از اولویت های توصیه شده برای VLAN های مختلف ارائه می دهد.

جدول اولویت های VLAN توصیه شده از STO 56947007-29.240.10.302-2020

از دیدگاه مدیریت جریان، همین است. اگرچه هنوز در این ایستگاه های خدماتی بحث های زیادی وجود دارد - از معماری های مختلف گرفته تا تنظیمات L3 - قطعاً این کار را انجام خواهیم داد، اما دفعه بعد.

حال بیایید مدیریت جریان در LAN پست دیجیتال را خلاصه کنیم.

نتیجه

در پست دیجیتال، علیرغم اینکه جریان های چندپخشی زیادی منتقل می شود، مکانیسم های استاندارد مدیریت ترافیک چندپخشی (IGMP، PIM) در واقع استفاده نمی شود. این به این دلیل است که دستگاه های پایانی از پروتکل های چندپخشی پشتیبانی نمی کنند.

VLAN های قدیمی خوب برای کنترل جریان ها استفاده می شوند. در عین حال، استفاده از VLAN توسط اسناد نظارتی تنظیم می شود که توصیه های نسبتاً توسعه یافته ای را ارائه می دهد.

پیوندهای مفید:

دوره آموزشی “پست دیجیتال از فونیکس کنتاکت”.
راه حل های DSP از Phoenix Contact.

منبع: www.habr.com