异步路由在工业城域网中的实际应用 |
摘要：通信服务器以其性能及价格的优势挤进竞争日趋激烈的路由器市场，在异步路由方面抢滩登陆，已受到越来越多的关注。在数据网络城域化特别是控制网络城域化的要求中，当网络关系复杂路由节点增加，人们往往转向使用异步路由方案。在异步路由方案中，已越来越多的使用通信服务器作路由器，本文以电力自动化中一个实际的成功应用为例，诠释皆因通信服务器的基本性质使然。
关键词：网络城域化 异步路由 网络RTU 工业城域网 通信服务器
一、网络城域化的到来
近年来在纳斯达克股市上网络股受到重创。然而，网络泡沫的逐渐消失并没有改变IT迅速渗入到各个领域中的事实。网络城域化的要求比以往任何时候都来得迫切。不论是一直在数据网络中“高歌猛进”的Ehernet/IP网络技术，还是在控制网络中“逐鹿中原”的各种现场总线，利用公网/专网实现网络互连已成为集成商与用户的首选，传统路由器有了更大的应用空间。另一方面，通信服务器异军突起，以其性能及价格的优势挤进竞争日趋激烈的路由器市场，在异步路由方面抢滩登陆，越来越受到集成商的关注和工业城域网领域用户的青睐。
二、异步路由的需求
在数据网络城域化特别是控制网络城域化的要求中，当网络关系复杂路由节点增加，人们往往转向使用异步路由方案；当网络带宽要求不高（在33.6K以下）时，常采用传统电话网络做传输介质，这是因为公共电话网（PSTN）有以下优势：
1、任何地方的可用性：由于传统电话网络的性质决定；
2、容易配置；
3、按需拨号：只在所需要的时候进行联接；
4、低费用：没有其它网络昂贵的设备和运行费用。
当网络带宽有一定要求，但传输距离在10km以下时，常采用专线（自己铺线）做传输介质。这种方法有以下几种优势：
1、专网专线：使用企业或企业集团内部的已有的电话网络；
2、合理配置资源：为尽可能多的用户进入网络平台提供了条件；
3、低费用：比公共电话网还要低的费用。
三、通信服务器用作异步路由
最近的发展表明，在异步路由方案中，人们已越来越愿意使用通信服务器作路由器，这主要有以下优势：
1、通信服务器异步串口多，极易扩充与管理；
2、通信服务器支持多种路由协议与广域网协议，有着越来越强大的路由功能；
3、通信服务器价格低廉。
以MOXA2500 Async Server为例，它具有1个10/100Base T的以太网口和4、8或16个RS—232串口，串口速率可高达230.4kbps，并且每个信号均具备15kv浪涌保护的功能。
支持的LAN口协议有：TCP/IP，ARP，UDP，ICMP，NETBEUI等。
支持的WAN口协议有：PPP，SLIP，CSLIP，Dial—on—demand，Dialout；应用层协议有：Telnet，Rlogin，RTelnet，RAWTCP，DNS，LPD，RCP,WINS等，IP路由协议有：静态，RIP—1，RIP—2，另外，还有强大的网管和安全认证功能。
四、异步路由应用举例
在电力系统中，为了建立调度自动化、变电站自动化和配电自动化，实现遥测、遥控、遥信、遥调需要建立稳定可靠的城域网络系统。
图1 待建的系统网络结构
具体要求如下：平时工作时，信息经A1、A2、A3专线在省调与网络RTU之间传送。当A通道发生故障时，信息经B、C专线与地调传送。其中，网络RTU传输速率为9600bps，主、备通道切换时间为10ns，并在链路上应用TCP/IP协议。待建的系统网络结构如图1所示。
分析：根据要求，每个网络RTU需要2个广域网接口，且要求有主、备接口切换功能。省调与地调各需4个广域网接口，其中C路设备带宽应考虑所有A通道均发生故障，B通道均开通的情况。因网络RTU传输速率较低，可采用低价位的异步路由方案。
方案：选用有强大路由功能和浪涌保护接口的MOXA CN2508通信服务器做为省调、地调的路由器，Quidway RT-1602做为网络RTU的路由器，台湾雅企的19.2k专线Modem做为A、B链路的物理层设备，C链路选用雅企的33.6k专线Modem。
最后完成的系统网络结构图如图2所示。经实践检验，性能完全达到了设计要求。
图2 最后完成的系统网络结构
五、结束语
随着工业控制网络加速向以太网靠拢，TCP/IP协议下的路由技术将呈爆炸性发展态势，使作为边沿网络产品的异步路由器有了更大的发展天地。由于市场的力量，作为对传统的路由器的有力补充，通信服务器的路由功能将进一步完善，而传统的路由器在异步路由方面将不得不分一汤羹给通信服务器，并面对越来越大的挑战。
参考文献:
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7. 《Field bus China 1999 》技术资料 640M光盘(English)
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