כיצד לנהל זרימות ב-LAN של תחנת המשנה הדיגיטלית?

תחנת משנה דיגיטלית היא מגמה בתחום האנרגיה. אם אתם קרובים לנושא, אז בטח שמעתם שכמות גדולה של נתונים מועברת בצורה של זרמי ריבוי שידורים. אבל האם אתה יודע איך לנהל את הזרמים המרובים האלה? באילו כלים לניהול תזרים משתמשים? מה מייעץ התיעוד הרגולטורי?

כל מי שמעוניין להבין נושא זה מוזמן לחתול!

כיצד מועברים נתונים דרך הרשת ומדוע לנהל זרמי ריבוי שידורים?

לפני המעבר ישירות לתחנת המשנה הדיגיטלית ולניואנסים של בניית LAN, אני מציע תוכנית חינוכית קצרה על סוגי העברת הנתונים ופרוטוקולי העברת הנתונים לעבודה עם זרמי שידור מרובי. החבאנו את התוכנית החינוכית מתחת לספוילר.

סוגי העברת נתונים
סוגי תעבורה ברשת LAN

ישנם ארבעה סוגים של העברת נתונים:

• שידור – שידור.
• Unicast - העברת הודעות בין שני מכשירים.
• Multicast - שליחת הודעות לקבוצה מסוימת של מכשירים.
• Unknown Unicast – שידור במטרה למצוא מכשיר אחד.

כדי לא לבלבל בין הקלפים, בואו נדבר בקצרה על שלושת סוגי העברת הנתונים האחרים לפני שנעבור ל-multicast.

קודם כל, בואו נזכור שבתוך LAN, הכתובת בין התקנים נעשית על סמך כתובות MAC. לכל הודעה המשודרת יש שדות SRC MAC ו-DST MAC.

SRC MAC – מקור MAC – כתובת MAC השולח.

DST MAC – MAC יעד – כתובת MAC של הנמען.

המתג מעביר הודעות על סמך שדות אלו. הוא מחפש את DST MAC, מוצא אותו בטבלת כתובות ה-MAC שלו, ושולח הודעה ליציאה הרשומה בטבלה. הוא גם צופה ב-SRC MAC. אם אין כתובת MAC כזו בטבלה, אז נוסף זוג "כתובת MAC - יציאה" חדש.

עכשיו בואו נדבר בפירוט רב יותר על סוגי העברת הנתונים.

Unicast

Unicast הוא העברת כתובת של הודעות בין שני מכשירים. בעיקרו של דבר, זוהי העברת נתונים מנקודה לנקודה. במילים אחרות, שני מכשירים תמיד משתמשים ב-Unicast כדי לתקשר זה עם זה.

העברת תעבורה חד-שידורית

משדר

שידור הוא הודעת שידור. הָהֵן. שידור, כאשר מכשיר אחד שולח הודעה לכל שאר המכשירים ברשת.

כדי לשלוח הודעת שידור, השולח מציין את כתובת MAC DST FF:FF:FF:FF:FF:FF.

שידור תעבורה

Unicast לא ידוע

Unknown Unicast, במבט ראשון, דומה מאוד לברודקאסט. אבל יש הבדל ביניהם - ההודעה נשלחת לכל משתתפי הרשת, אך מיועדת למכשיר אחד בלבד. זה כמו הודעה במרכז קניות שמבקשת ממך להחנות מחדש את המכונית שלך. כולם ישמעו את ההודעה הזו, אבל רק אחד יגיב.

כאשר המתג מקבל מסגרת ואינו יכול למצוא ממנו את ה-Destination MAC בטבלת כתובות ה-MAC, הוא פשוט משדר את ההודעה הזו לכל היציאות מלבד זו שממנה קיבל אותה. רק מכשיר אחד יענה על דיוור כזה.

שידור של תעבורת Unicast לא ידועה

שידור לקבוצה

Multicast הוא שליחת הודעה לקבוצת מכשירים ש"רוצה" לקבל את הנתונים האלה. זה מאוד דומה לוובינר. הוא משודר ברחבי האינטרנט, אך רק אותם אנשים שמתעניינים בנושא מתחברים אליו.

מודל העברת נתונים זה נקרא "Publisher - מנוי". יש מפרסם אחד ששולח נתונים ומנויים שרוצים לקבל את הנתונים האלה נרשמים אליו.

בשידור ריבוי שידורים, ההודעה נשלחת ממכשיר אמיתי. ה-Source MAC במסגרת הוא ה-MAC של השולח. אבל ה-Destination MAC הוא כתובת וירטואלית.

המכשיר חייב להתחבר לקבוצה כדי לקבל ממנה נתונים. המתג מפנה מחדש זרימות מידע בין מכשירים - הוא זוכר מאילו יציאות מועברים הנתונים ויודע לאילו יציאות יש לשלוח את הנתונים הללו.

העברת תעבורת Multicast

נקודה חשובה היא שכתובות IP משמשות לעתים קרובות כקבוצות וירטואליות, אבל מאז... מכיוון שמאמר זה עוסק באנרגיה, נדבר על כתובות MAC. במשפחת הפרוטוקולים של IEC 61850 המשמשים לתחנת המשנה הדיגיטלית, החלוקה לקבוצות מבוססת על כתובות MAC

תוכנית חינוכית קצרה על כתובת ה-MAC

כתובת ה-MAC היא ערך של 48 סיביות המזהה באופן ייחודי התקן. הוא מחולק ל-6 אוקטטים. שלושת האוקטטים הראשונים מכילים מידע יצרן. אוקטטים 4, 5 ו-6 מוקצים על ידי היצרן והם מספר המכשיר.

מבנה כתובת MAC

באוקטט הראשון, הסיביות השמינית קובעת אם ההודעה היא unicast או multicast. אם הביט השמיני הוא 0, אז כתובת MAC זו היא הכתובת של המכשיר הפיזי האמיתי.

ואם הביט השמיני הוא 1, אז כתובת ה-MAC הזו היא וירטואלית. כלומר, כתובת MAC זו אינה שייכת למכשיר פיזי אמיתי, אלא לקבוצה וירטואלית.

ניתן להשוות צוות וירטואלי למגדל שידור. חברת הרדיו משדרת קצת מוזיקה למגדל הזה, ומי שרוצה להאזין לו מכוון את המקלטים לתדר הרצוי.

כמו כן, למשל, מצלמת וידאו IP שולחת נתונים לקבוצה וירטואלית, ואותם מכשירים שרוצים לקבל נתונים אלו מתחברים לקבוצה זו.

סיביות שמינית מהאוקטטה הראשונה של כתובת ה-MAC

אם תמיכה בריבוי שידורים אינה מופעלת במתג, אזי הוא יתפוס את זרם השידור הרב כשידור. בהתאם לכך, אם יש הרבה זרימות כאלה, מהר מאוד נסתום את הרשת בתעבורת "זבל".

מהי המהות של multicast?

הרעיון המרכזי של multicast הוא שרק עותק אחד של תעבורה נשלח מהמכשיר. המתג קובע באילו יציאות נמצאים המנויים ומעביר אליהם נתונים מהשולח. לפיכך, multicast מאפשר לך להפחית באופן משמעותי את הנתונים המועברים דרך הרשת.

איך זה עובד על LAN אמיתי?

ברור שזה לא מספיק פשוט לשלוח עותק אחד של התעבורה לכתובת MAC כלשהי שהביט השמיני שלה באוקטט הראשון הוא 1. מנויים חייבים להיות מסוגלים להתחבר לקבוצה הזו. ומתגים חייבים להבין מאילו יציאות מגיעים נתונים ולאילו יציאות צריך להעביר אותם. רק כך יאפשר מולטי-שידור לייעל את הרשתות ולנהל זרימות.

כדי ליישם את הפונקציונליות הזו, ישנם פרוטוקולים של ריבוי שידורים. הנפוץ ביותר:

• IGMP.
• PIM.

במאמר זה, נדבר באופן משיק על עקרון הפעולה הכללי של פרוטוקולים אלה.

IGMP

מתג התומך ב-IGMP זוכר באיזו יציאה מגיע זרם ה-multicast. מנויים חייבים לשלוח הודעת IMGP Join כדי להצטרף לקבוצה. המתג מוסיף את היציאה ממנה הגיעה IGMP Join לרשימת הממשקים במורד הזרם ומתחיל לשדר לשם את זרם ה-multicast. המתג שולח ללא הרף הודעות IGMP Query ליציאות במורד הזרם כדי לבדוק אם הוא צריך להמשיך לשדר נתונים. אם התקבלה הודעת השארת IGMP מנמל או שלא הייתה תגובה להודעת שאילתת IGMP, השידור אליה מופסק.

PIM

לפרוטוקול PIM יש שני יישומים:

• PIM DM.
• PIM SM.

פרוטוקול PIM DM פועל הפוך ל-IGMP. הבורר שולח בתחילה את זרם ה-multicast כשידור לכל היציאות מלבד זו שממנה הוא התקבל. ואז זה משבית את הזרימה באותן יציאות שמהן הגיעו הודעות שלא היה צורך בה.

PIM SM פועלת קרוב ל-IGMP.

לסיכום גס מאוד את העיקרון הכללי של פעולת ריבוי שידורים - ה-Publisher שולח זרם ריבוי שידור לקבוצת MAC ספציפית, מנויים שולחים בקשות להתחבר לקבוצה זו, מתגים מנהלים את הזרמים הללו.

למה עברנו על Multicast בצורה כל כך שטחית? בואו נדבר על הפרטים של תחנת המשנה הדיגיטלית LAN כדי להבין זאת.

מהי תחנת משנה דיגיטלית ולמה יש צורך בשידור מולטי שידור שם?

לפני שמדברים על תחנת המשנה הדיגיטלית LAN, עליך להבין מהי תחנת משנה דיגיטלית. לאחר מכן ענה על השאלות:

• מי מעורב בהעברת הנתונים?
• אילו נתונים מועברים ל-LAN?
• מהי ארכיטקטורת LAN טיפוסית?

ואחרי זה לדון בשידורים רבים...

מהי תחנת משנה דיגיטלית?

תחנת משנה דיגיטלית היא תחנת משנה שבה לכל המערכות יש רמת אוטומציה גבוהה מאוד. כל הציוד המשני והראשוני של תחנת משנה כזו מתמקד בשידור נתונים דיגיטלי. החלפת נתונים בנויה בהתאם לפרוטוקולי השידור המתוארים בתקן IEC 61850.

בהתאם לכך, כל הנתונים מועברים כאן בצורה דיגיטלית:

• מידות.
• מידע אבחון.
• פקודות שליטה.

מגמה זו זכתה להתפתחות רבה במגזר האנרגיה הרוסי וכעת היא מיושמת בכל מקום. בשנים 2019 ו-2020, הופיעו הרבה מסמכים רגולטוריים המסדירים את היצירה של תחנת משנה דיגיטלית בכל שלבי הפיתוח. לדוגמה, STO 34.01-21-004-2019 PJSC "Rosseti" מגדיר את ההגדרה והקריטריונים הבאים עבור תחנת שירות מרכזית:

הגדרה:

תחנת משנה דיגיטלית היא תחנת משנה אוטומטית המצוידת במערכות מידע ובקרה דיגיטליות המקיימות אינטראקציה במצב זמן בודד ופועלת ללא נוכחות של אנשי קבע.

קריטריונים:

• צפייה מרחוק של הפרמטרים ואופני הפעולה של ציוד ומערכות הנחוצים לפעולה רגילה ללא נוכחות מתמדת של אנשי הפעלה ותחזוקה;
• אספקת שליטה טלפונית של ציוד ומערכות לתפעול תחנות משנה ללא נוכחות מתמדת של אנשי הפעלה ותחזוקה;
• רמה גבוהה של אוטומציה של ציוד וניהול מערכות באמצעות מערכות בקרה חכמות עבור מצבי הפעלה של ציוד ומערכות;
• שליטה מרחוק על כל התהליכים הטכנולוגיים במצב זמן יחיד;
• חילופי נתונים דיגיטליים בין כל המערכות הטכנולוגיות בפורמט אחד;
• שילוב ברשת החשמל ובמערכת הניהול הארגונית, כמו גם הבטחת אינטראקציה דיגיטלית עם ארגוני תשתית רלוונטיים (עם מתקנים נלווים);
• אבטחת מידע ופונקציונליות במהלך דיגיטליזציה של תהליכים טכנולוגיים;
• ניטור רציף של מצב הציוד והמערכות הטכנולוגיות העיקריות באינטרנט עם שידור הכמות הנדרשת של נתונים דיגיטליים, פרמטרים מבוקרים ואותות.

מי מעורב בהעברת הנתונים?

התחנה הדיגיטלית כוללת את המערכות הבאות:

• מערכות הגנת ממסר. הגנת ממסר היא למעשה "הלב" של תחנת המשנה הדיגיטלית. מסופי הגנת ממסר לוקחים ערכי זרם ומתח ממערכות מדידה. בהתבסס על נתונים אלה, המסופים מעבדים את היגיון ההגנה הפנימי. הטרמינלים מתקשרים זה עם זה כדי להעביר מידע על הגנות מופעלות, מיקומי התקני מיתוג וכו'. המסופים גם שולחים מידע על אירועים שהתרחשו לשרת ICS. בסך הכל, ניתן להבחין במספר סוגי תקשורת:
  </s>חיבור אופקי - תקשורת בין מסופים.
  </s>חיבור אנכי - תקשורת עם שרת מערכת בקרת התהליך האוטומטית.
  </s>מידות - תקשורת עם מכשירי מדידה.

• מערכות מדידת חשמל מסחריות.מערכות מדידה משמורת מתקשרות רק עם מכשירי מדידה.

• מערכות בקרת שיגור.יש לשלוח נתונים חלקיים משרת מערכת בקרת התהליך האוטומטית ומשרת הנהלת החשבונות המסחרית למרכז הבקרה.

זוהי רשימה פשוטה מאוד של מערכות המחליפות נתונים כחלק מתחנת משנה דיגיטלית. אם אתם מעוניינים להעמיק בנושא זה, כתבו בתגובות.
נספר לכם על זה בנפרד 😉

אילו נתונים מועברים ל-LAN?

כדי לשלב את המערכות המתוארות זו עם זו ולארגן תקשורת אופקית ואנכית, כמו גם העברת מדידות, מאורגנים אוטובוסים. לעת עתה, בואו נסכים שכל אוטובוס הוא רק LAN נפרד במתגי Ethernet תעשייתיים.

דיאגרמת בלוקים של מתקן חשמל בהתאם לתקן IEC 61850

תרשים הבלוק מציג את הצמיגים:

• ניטור/בקרה.
• שידור אותות הגנת ממסר.
• העברת מתחים וזרמים מיידיים.

מסופי ממסר הגנה משתתפים בתקשורת אופקית ואנכית וגם משתמשים במדידות, כך שהם מחוברים לכל האוטובוסים.

באמצעות אפיק "שידור אותות הגנת ממסר", המסופים מעבירים מידע בינם לבין עצמם. הָהֵן. כאן מיושם חיבור אופקי.

העברת המדידות מיושמת באמצעות האוטובוס "העברת ערכים מיידיים של מתחים וזרמים". מכשירי מדידה - שנאי זרם ומתח, כמו גם מסופי הגנה ממסר - מחוברים לאפיק זה.

כמו כן, שרת ASKUE מחובר לאפיק "העברת ערכים מיידיים של מתחים וזרמים", שגם לוקח מדידות לחשבונאות.

והאוטובוס "ניטור/בקרה" משמש לתקשורת אנכית. הָהֵן. באמצעותו שולחים המסופים אירועים שונים לשרת ה-ICS, והשרת שולח גם פקודות בקרה למסופים.

משרת מערכת בקרת התהליך האוטומטית, הנתונים נשלחים למרכז הבקרה.

מהי ארכיטקטורת LAN טיפוסית?

בואו נעבור מתרשים מבני מופשט ודי קונבנציונלי לדברים ארציים ואמיתיים יותר.

התרשים שלהלן מציג ארכיטקטורת LAN סטנדרטית למדי עבור תחנת משנה דיגיטלית.

ארכיטקטורת תחנות משנה דיגיטליות

בתחנות משנה של 6 קילו וולט או 35 קילו וולט, הרשת תהיה פשוטה יותר, אבל אם אנחנו מדברים על תחנות משנה של 110 קילו וולט, 220 קילו וולט ומעלה, כמו גם LAN של תחנות כוח, אז הארכיטקטורה תתאים לזו המוצגת.

הארכיטקטורה מחולקת לשלושה רמות:

• רמת תחנה/תחנת משנה.
• רמת הצטרפות.
• רמת תהליך.

רמת תחנה/תחנת משנה כולל תחנות עבודה ושרתים.

רמת הצטרפות כולל את כל הציוד הטכנולוגי.

רמת תהליך כולל ציוד מדידה.

ישנם גם שני אוטובוסים לשילוב רמות:

• אוטובוס תחנה/תחנת משנה.
• אוטובוס תהליך.

אפיק התחנה/תחנת המשנה משלב את הפונקציות של אפיק "ניטור/בקרה" ואפיק "העברת אותות הגנת ממסר". ואפיק התהליך מבצע את הפונקציות של אוטובוס "העברה של ערכי מתח וזרם מיידיים".

תכונות של שידור Multicast בתחנת משנה דיגיטלית

אילו נתונים מועברים באמצעות שידור רב?

תקשורת אופקית והעברת מדידות בתוך התחנה הדיגיטלית מתבצעת באמצעות ארכיטקטורת Publisher-Subscriber. הָהֵן. מסופי הגנת ממסר משתמשים בזרמי שידור מרובים כדי להחליף הודעות בינם לבין עצמם, והמדידות מועברות גם באמצעות שידור רב.

לפני תחנת המשנה הדיגיטלית בתחום האנרגיה, יושמה תקשורת אופקית באמצעות תקשורת נקודה לנקודה בין מסופים. כבל נחושת או אופטי שימש כממשק. הנתונים הועברו באמצעות פרוטוקולים קנייניים.

לחיבור זה הוצבו דרישות גבוהות מאוד, כי ערוצים אלה שידרו אותות של הפעלת הגנה, מיקום התקני מיתוג וכו'. האלגוריתם לחסימה תפעולית של מסופים היה תלוי במידע זה.

אם הנתונים מועברים לאט או לא מובטחים, קיימת סבירות גבוהה שאחד מהטרמינלים לא יקבל מידע עדכני על המצב הנוכחי ועלול לשלוח אות לכיבוי או הדלקה של התקן המיתוג כאשר, למשל , מתבצעת עליו עבודה מסוימת. או שכשל המפסק לא יפעל בזמן והקצר יתפשט לשאר המעגל החשמלי. כל זה כרוך בהפסדים כספיים גדולים ובסכנה לחיי אדם.

לכן, הנתונים היו צריכים להיות מועברים:

• אָמִין.
• מוּבטָח.
• מָהִיר.

כעת, במקום תקשורת מנקודה לנקודה, נעשה שימוש באפיק תחנה/תחנת משנה, כלומר. LAN. והנתונים מועברים באמצעות פרוטוקול GOOSE, המתואר בתקן IEC 61850 (ב-IEC 61850-8-1, ליתר דיוק).

GOOSE מייצג General Object Oriented Substation Event, אבל הפענוח הזה כבר לא מאוד רלוונטי ואינו נושא שום עומס סמנטי.

כחלק מפרוטוקול זה, מסופי הגנת ממסר מחליפים ביניהם הודעות GOOSE.

המעבר מתקשורת מנקודה לנקודה לרשת LAN לא שינה את הגישה. נתונים עדיין צריכים להיות מועברים בצורה מהימנה, מאובטחת ומהירה. לכן, הודעות GOOSE משתמשות במנגנון העברת נתונים קצת יוצא דופן. עוד עליו בהמשך.

מדידות, כפי שכבר דיברנו, מועברות גם באמצעות זרמי ריבוי שידור. בטרמינולוגיה של DSP, זרמים אלו נקראים SV streams (Sampled Value).

זרמי SV הם הודעות המכילות קבוצה מסוימת של נתונים ומשודרות ברציפות עם תקופה מסוימת. כל הודעה מכילה מדידה בנקודת זמן מסוימת. המדידות נלקחות בתדירות מסוימת - תדירות הדגימה.

תדירות הדגימה היא תדר הדגימה של אות מתמשך בזמן הדגימה שלו.

קצב דגימה 80 דגימות בשנייה

ההרכב של זרמי SV מתואר ב-IEC61850-9-2 LE.

זרמי SV מועברים באמצעות אפיק התהליך.

אפיק תהליך היא רשת תקשורת המספקת חילופי נתונים בין התקני מדידה והתקנים ברמת החיבור. הכללים להחלפת נתונים (ערכי זרם ומתח מיידיים) מתוארים בתקן IEC 61850-9-2 (נכון לעכשיו נעשה שימוש בפרופיל IEC 61850-9-2 LE).

זרמי SV, כמו הודעות GOOSE, חייבים להיות מועברים במהירות. אם המדידות מועברות לאט, ייתכן שהטרמינלים לא יקבלו את הזרם או המתח הנדרש להפעלת ההגנה בזמן, והקצר יתפשט אז לחלק גדול מרשת החשמל ויגרום לנזק רב.

מדוע יש צורך בשידור רב?

כפי שצוין לעיל, כדי לכסות את דרישות העברת הנתונים לתקשורת אופקית, GOOSE משודרים באופן מעט יוצא דופן.

ראשית, הם מועברים ברמת קישור הנתונים ויש להם Ethertype משלהם - 0x88b8. זה מבטיח קצבי העברת נתונים גבוהים.

כעת יש צורך לסגור את דרישות האחריות והאמינות.

ברור, ליתר ביטחון, יש צורך להבין האם ההודעה נמסרה, אך איננו יכולים לארגן שליחת אישורי קבלה, כפי שנעשה, למשל, ב-TCP. זה יפחית משמעותית את מהירות העברת הנתונים.

לכן, ארכיטקטורת Publisher-Subscriber משמשת להעברת GOOSE.

Publisher-Subscriber אדריכלות

המכשיר שולח הודעת GOOSE לאוטובוס והמנויים מקבלים את ההודעה. יתרה מכך, ההודעה נשלחת בזמן קבוע T0. אם מתרחש אירוע כלשהו, ​​נוצרת הודעה חדשה, ללא קשר אם התקופה הקודמת T0 הסתיימה או לא. ההודעה הבאה עם נתונים חדשים נוצרת לאחר פרק זמן קצר מאוד, לאחר מכן לאחר תקופה מעט ארוכה יותר וכן הלאה. כתוצאה מכך, הזמן גדל ל-T0.

עקרון העברת הודעות GOOSE

המנוי יודע ממי הוא מקבל הודעות, ואם הוא לא קיבל הודעה ממישהו לאחר זמן T0, אז הוא יוצר הודעת שגיאה.

זרמי SV מועברים גם ברמת הקישור, יש להם Ethertype משלהם - 0x88BA ומשודרים לפי מודל "Publisher - Subscriber".

ניואנסים של שידור רב-שידור בתחנת משנה דיגיטלית

אבל למולטי-קאסט "אנרגיה" יש ניואנסים משלו.

הערה 1. ל- GOOSE ו-SV מוגדרות קבוצות ריבוי שידור משלהן

עבור multicast "אנרגיה", משתמשים בקבוצות ההפצה שלהם.

בטלקום, הטווח 224.0.0.0/4 משמש להפצה של ריבוי שידורים (למעט חריגים נדירים, יש כתובות שמורות). אבל תקן IEC 61850 עצמו והפרופיל הארגוני של IEC 61850 מ-PJSC FGC מגדירים את טווחי ההפצה של ריבוי שידורים משלהם.

עבור זרמי SV: מ-01-0C-CD-04-00-00 עד 01-0C-CD-04-FF-FF.

להודעות GOOSE: מ-01-0C-CD-04-00-00 עד 01-0C-CD-04-FF-FF.

נקודה 2. המסופים אינם משתמשים בפרוטוקולים של שידור רב

הניואנס השני הוא הרבה יותר משמעותי - מסופי הגנת ממסר אינם תומכים ב-IGMP או PIM. אז איך הם עובדים עם multicast? הם פשוט מחכים שהמידע הדרוש יישלח לנמל. הָהֵן. אם הם יודעים שהם רשומים לכתובת MAC ספציפית, הם מקבלים את כל המסגרות הנכנסות, אבל מעבדים רק את הדרושות. את השאר פשוט זורקים.

במילים אחרות, כל תקווה נשענת על המתגים. אבל איך IGMP או PIM יעבדו אם המסופים לא ישלחו הודעות Join? התשובה פשוטה - אין מצב.

וזרמי SV הם נתונים כבדים למדי. זרם אחד שוקל כ-5 Mbit/s. ואם הכל נשאר כמו שהוא, מסתבר שכל זרם ישודר. במילים אחרות, נמשוך רק 20 זרמים ל-LAN אחד של 100 Mbit/s. ומספר זרימות SV בתחנת משנה גדולה נמדד במאות.

מהי אם כן הדרך החוצה?

פשוט - השתמש ב-VLAN ישנים מוכחים.

יתר על כן, IGMP ב-Digital Substation LAN יכול לשחק בדיחה אכזרית, ולהיפך, שום דבר לא יעבוד. אחרי הכל, מתגים לא יתחילו להעביר זרמים ללא בקשה.

לכן, אנו יכולים להדגיש כלל הפעלה פשוט - "האם הרשת לא עובדת? - השבת את IGMP!"

בסיס נורמטיבי

אבל אולי בכל זאת אפשר איכשהו לארגן LAN עבור תחנת משנה דיגיטלית המבוססת על שידור רב? בואו ננסה לפנות כעת לתיעוד הרגולטורי על LAN. בפרט, אצטט קטעים מה-STOs הבאים:

• STO 34.01-21-004-2019 - מרכז כוח דיגיטלי. דרישות לתכנון טכנולוגי של תחנות משנה דיגיטליות בעלות מתח 110-220 קילו וולט ותחנות דיגיטליות של צומת במתח 35 קילו וולט.
• STO 34.01-6-005-2019 – בוררים של אובייקטי אנרגיה. דרישות טכניות כלליות.
• STO 56947007-29.240.10.302-2020 - דרישות טכניות סטנדרטיות לארגון וביצועים של רשתות LAN טכנולוגיות במערכת בקרת התהליך של תחנת המשנה UNEG.

בואו נראה תחילה מה ניתן למצוא בתחנות שירות אלו על מולטי-שידור? יש אזכור רק ב-STO האחרון של PJSC FGC UES. במהלך מבחני הקבלה של ה-LAN, תחנת השירות מבקשת ממך לבדוק אם ה-VLAN מוגדרים כהלכה ולבדוק שאין תעבורת ריבוי שידור ביציאות מתג שאינן מצוינות בתיעוד העבודה.

ובכן, תחנת השירות גם קובעת שאנשי השירות חייבים לדעת מה זה מולטי-שידור.

זה הכל על שידור רב...

עכשיו בואו נראה מה אתה יכול למצוא בתחנות שירות אלה על VLANs.

כאן, כל שלוש תחנות השירות מסכימות שמתגים חייבים לתמוך ב-VLAN המבוססים על IEEE 802.1Q.

STO 34.01-21-004-2019 אומר שיש להשתמש ב-VLAN לשליטה בזרימות, ובעזרת VLAN יש לחלק את התעבורה להגנת ממסר, מערכות אוטומטיות לבקרת תהליכים, AIIS KUE, מעקב וידאו, תקשורת וכו'.

STO 56947007-29.240.10.302-2020, בנוסף, דורש גם הכנת מפת הפצת VLAN במהלך התכנון. במקביל, תחנת השירות מציעה את מגוון כתובות ה-IP ו-VLAN שלה עבור ציוד DSP.

ה-STO מספק גם טבלה של עדיפויות מומלצות עבור רשתות VLAN שונות.

טבלה של עדיפויות VLAN מומלצות מ-STO 56947007-29.240.10.302-2020

מנקודת מבט של ניהול זרימה, זהו. למרות שיש עדיין הרבה מה לדון בתחנות השירות הללו - מארכיטקטורות שונות ועד להגדרות L3 - אנחנו בהחלט נעשה זאת, אבל בפעם הבאה.

כעת נסכם את ניהול הזרימה ב-LAN של התחנה הדיגיטלית.

מסקנה

בתחנת המשנה הדיגיטלית, למרות העובדה שמועברים הרבה זרמי ריבוי שידורים, למעשה לא נעשה שימוש במנגנוני ניהול תעבורה רגילים (IGMP, PIM). זאת בשל העובדה שמכשירי הקצה אינם תומכים באף פרוטוקול ריבוי שידור.

רשתות VLAN ישנות וטובות משמשות לשליטה בזרימות. יחד עם זאת, השימוש ב-VLAN מוסדר על ידי תיעוד רגולטורי, המציע המלצות מפותחות למדי.

קישורים שימושיים:

קורס הכשרה "תחנת משנה דיגיטלית מבית הפניקס קונטקט".
פתרונות DSP מבית הפניקס קונטקט.

מקור: www.habr.com