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工业以太网MＲP协议及多主机制的研究StudyonMediaＲedundancyProtocolandMultipleMediaＲedundancyManager高正明张庆军包伟华(上海自动化仪表股份有限公司，上海200072)摘要:针对工业通信网络高可用性的要求，采用MＲP协议组建的环型冗余网络，在故障发生时能够迅速建立起新的网络拓扑来恢复网络通信。通过研究MＲP协议给出的环型拓扑以太网网络冗余的解决方案，在介绍MＲP协议工作原理的基础上，研究了MＲP协议的多主站连接时的协议机制。采用多主协议能够提高环网的可靠性，便于网络的管理和维护。关键词:工业通信网络高可用性环网冗余MＲP协议多主站中图分类号:TP29文献标志码:AAbstract:Inaccordancewiththerequirementofhighavailabilityforindustrialcommunicationnetwork，byadoptingtheredundantringnetworkbasedonmediaredundancyprotocol(MＲP);whenanyfailureoccurs，thecommunicationcanberecoveredquicklyviaestablishinganewnetworktopology．ThroughstudyingthesolutionofringtopologicalEthernetredundancygivenbyMＲP，onthebasisofintroductionoftheworkingprincipleofMＲP，themechanismofmultipleMＲMisstudied．WithmultipleMＲM，thereliabilityoftheringcanbeimproved，andthemanagementandmaintenanceofthenetworkmaybemoreconvenient．Keywords:IndustrialcommunicationnetworkHighavailabilityＲingredundancyMediaredundancyprotocol(MＲP)redundancymanager(MＲM)Multiplemedia环中的MＲP兼容节点有两种角色:媒体冗余管理者(mediaredundancymanager，MＲM)、媒体冗余客户(mediaredundancyclient，MＲC)。MＲM和MＲC的角色可以互相调换，但运行的网络中只允许一台交换机处于MＲM工作状态。MＲP协议组成的环网在物理上连接成环，在逻辑上实际处于链状结构，并且要避免形成环路。为了确保链路故障恢复时网络在逻辑上不成环，当网络上链路发生中断时，与该链路连接的两个MＲC环端口设为阻塞状态，以中止正常业务报文的转发。并且，MＲM将原处于阻塞状态的环端口设为转发状态，使得通信链路恢复，实现冗余功能。当网络上链路故障恢复时，MＲM在检测到环闭的情况下将一环端口设为阻塞状态，此时，MＲC再将原处于阻塞状态的环端口设为转发状态。为了提高协议鲁棒性，避免在链路接触不良时导致协议时序的不确定性，在MＲC中设置两个暂态，单连接暂态(DE)和双连接暂态(PT)，即对应于只有一个环端口连接时的暂态和对应于两个环端口都连接时的暂态。当MＲC只有一个环端口连接，并检测到另一环端口刚连接时，先进入双连接暂态，启动连接定时器，在连接定时器超时或者从站收到拓扑改变报文(TopologyChange)后再达到双连接稳态(PT_IDLE)。当MＲC两个环端口都已连接，并检测到一环端口刚断开时，先进入单连接暂态，启动断开定时器，在断开定时器超时或者从站收0引言媒体冗余协议(mediaredundancyprotocol，MＲP)，是基于环型拓扑的网络恢复协议，采用网络冗余的方法提高网络的可用性。当环型网络中的交换机或交换机内部的链路发生一个单一故障时，MＲP协议能够在一定的时间内确定性地恢复网络的功能，满足工业网络的可用性要求。随着技术和应用需要的不断提高，MＲP协议还定义了单环下的多个主站协议和机制，并向IEC(国际电工委员会)/SC65C/WG15工作组进行了提交。本文的主要内容就是简要介绍及研究MＲP的技术。MＲP协议原理1媒体冗余协议(MＲP)，是基于环型拓扑的网络恢复协议，典型的MＲP协议的冗余网络拓朴图如图1［1］所示。环中的MＲP兼容节点可以是MＲP兼容交换机，也可以是MＲP兼容终端节点，且必须有两个环端口。每个MＲP兼容节点都能够检测或恢复交换机内部的链路故障，也能够检测或恢复相邻节点的故障。修改稿收到日期:2014－06－26。第一作者高正明(1959－)，男，1983年毕业于上