Triển khai HSR/PRP theo hình thức nào.
Có nhiều cách để đạt Ethernet dự phòng không gián đoạn: hiện thực IP core trên bo mạch của bạn, gắn mô-đun, hay lắp đặt thiết bị hoàn chỉnh. Lựa chọn này quyết định thời gian phát triển, chi phí và mức tự do.
Bốn hình thức triển khai
Càng sang trái thì mức tự do càng cao nhưng cần đầu tư nhiều công sức; càng sang phải thì càng dùng được ngay. Cùng là HSR/PRP nhưng các cấp sản phẩm khác nhau hoàn toàn.
IP core
Bạn tích hợp vào thiết kế FPGA của mình. Cả bo mạch lẫn FPGA đều do bạn chuẩn bị, đây là hình thức có mức tự do cao nhất, nhưng cần tài nguyên logic và công sức thiết kế.
Mô-đun nhúng
Bạn gắn mô-đun đã nạp sẵn bitstream lên bo mạch của mình. Không cần thiết kế FPGA, chỉ cần thiết kế bo mạch.
Card mở rộng
Chỉ cần cắm vào PC hoặc máy chủ công nghiệp hiện có. Máy đó hỗ trợ HSR/PRP mà không phải thay đổi phần mềm.
Thiết bị hoàn chỉnh
Chỉ cần lắp đặt và đi dây, không tốn công sức phát triển. Triển khai được ngay tại hiện trường như trạm biến áp.
Chọn phương án nào
Hãy tra ngược từ tình huống của bạn.
| Tình huống của bạn | Khuyến nghị | Lý do |
|---|---|---|
| Bạn tự thiết kế FPGA và muốn bổ sung chức năng vào bo mạch hiện có | IP core (HPS / MRS) | Bạn mua giấy phép rồi tích hợp vào thiết kế của mình trong Vivado. Số cổng và QoS đặt được trong GUI, không cần sửa RTL. |
| Chưa có kinh nghiệm thiết kế FPGA nhưng làm được thiết kế bo mạch | MEZU-A7G8 | Chỉ cần gắn mô-đun đã nạp sẵn bitstream. Không cần CPU hay Linux, việc xử lý L2 tối đa 8 cổng hoàn tất ngay trong FPGA. |
| Còn cần quản lý web, SNMP, SSH và lưu nhật ký | SMARTzynq / SMARTmpsoc | Vì chạy được Linux nên bạn hiện thực được chức năng quản lý, ngăn xếp PTP và xử lý bảo mật. Nếu cần TSN hoặc bảo mật nâng cao thì chọn SMARTmpsoc. |
| Muốn cho máy chủ SCADA hiện có hỗ trợ HSR/PRP | RELY-PCIe | Chỉ cần cắm card PCIe. Bạn biến máy thành DANP hoặc DANH mà vẫn giữ nguyên phần mềm hiện có. Có driver cho Windows, Linux và RTOS. |
| Cần ngay thiết bị để lắp tại trạm biến áp | RELY-RB | Thiết bị RedBox hoàn chỉnh với 4 cổng SFP, tuân thủ IEC 61850-3, hoạt động -40 to +70 C. Cũng chạy được như bộ chuyển đổi HSR-PRP hoặc QuadBox. |
| Dùng cho quốc phòng và hàng không vũ trụ, cần chuẩn MIL | RelyUm Rugged | Đáp ứng MIL-STD-810/461/1275/704 và TEMPEST. Phạm vi chứng nhận khác nhau theo mã và cấu hình nên cần xác nhận riêng. |
Khác biệt giữa HPS và MRS
Khi chọn IP core, phân biệt được hai loại này là điều quan trọng nhất.
| Mục | HPS | MRS |
|---|---|---|
| Cấu hình | Chuyên cho HSR/PRP. Cơ bản gồm ba cổng: Ring Port A, Ring Port B và Interlink Port | Tích hợp HPS với MES. Ngoài cổng HSR/PRP còn có cả cổng Ethernet thường |
| Chế độ hoạt động | DANH / DANP / RedBox / HSR-SAN / chuyển đổi HSR-PRP / QuadBox | Ngoài các mục trên, còn hoạt động như switch quản lý L2 |
| Số cổng tối đa | Cơ bản là cấu hình 3 cổng | Tối đa 32 cổng (thực tế bị giới hạn bởi tài nguyên FPGA, PHY, PTP, VLAN và các yếu tố khác) |
| Khi nào nên chọn | Chỉ nhằm mục đích dự phòng và dùng kết hợp với switch hiện có | Muốn hiện thực trên một chip cấu hình hỗn hợp như 2 đến 3 cổng vòng HSR cùng 5 cổng switch thường |
Nếu không cần HSR/PRP mà chỉ cần switch quản lý công nghiệp, hãy chọnMES. Khi nào thực sự cần HSR/PRP mới chuyển sang MRS là cách làm thực tế.
Chưa rõ nên chọn cấu hình nào?
Xin cho biết số cổng, phương thức dự phòng và có cần chức năng quản lý hay không. Chúng tôi sẽ đề xuất mức phù hợp và sản phẩm tương ứng.