去年在看央視的一檔文化娛樂節(jié)目中，第一次聽到“安利”作動詞使用，也第一次聽到了不是作為通信板卡用的“cp”。節(jié)目里說到這兩詞的是一對95后大學生，他們給自己的組合起了個少見的名字叫“碔砆”。為此我特地上百度查了下這三個詞“安利、cp、碔砆”，總算知道了其含義。當我打算寫這篇文章的時候，腦子里一下就冒出這幾個詞，似乎不用這幾個詞不足以表達我推薦的這對產(chǎn)品組合的誠意。
言歸正傳，來看看今天要安利的這對cp吧，它們不是碔砆，是真玉。
先來看看scalance x200rna。在這里rna是redundant network access(冗余網(wǎng)絡訪問)三個單詞首字母的縮寫。它在西門子scalance x200系列交換機里是特殊的一類，其支持iec62439-3里定義的的prp（并行冗余協(xié)議）或hsr（高可用性無縫環(huán)網(wǎng)協(xié)議）。國際電工委員會的iec62439標準定義的是基于以太網(wǎng)的工業(yè)通訊網(wǎng)絡高可用性自動網(wǎng)絡，我們熟知的mrp（介質冗余協(xié)議）就在該標準的第二部分里描述定義。在該標準的第三部分里定義的prp 和hsr協(xié)議其應用領域是具有高可靠性要求且依賴于網(wǎng)絡高可用性的分布式實時網(wǎng)絡。 與傳統(tǒng)的容錯網(wǎng)絡相比，prp和hsr可提供無擾動冗余。 如果網(wǎng)絡中存在中斷，該冗余過程允許保持數(shù)據(jù)通信，不會中斷。與之相比其它冗余過程會有一個重新組態(tài)網(wǎng)絡的時間，例如 200 ms（mrp）或 300 ms（高速冗余）。
scalance x200rna根據(jù)采用的是prp或者hsr，以及是否為eec（enhanced environmental conditions，增強環(huán)境條件）而分為不同的訂貨號，選購時注意。其外形如下圖，左側為普通的scalance x204rna，右側為scalance x204rna eec。
圖1. scalance x204rna
prp 使用由標準網(wǎng)絡組件組成的并行獨立網(wǎng)絡。通過scalance x-200rna，不具有 prp 功能的節(jié)點或整個網(wǎng)段可以連接到prp網(wǎng)絡，其典型網(wǎng)絡結構如下圖。一個節(jié)點要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀c經(jīng)過scalance x200rna后，會被復制成兩份，分別通過兩個互相獨立的局域網(wǎng)a和b傳輸，到達對方的scalance x204rna交換機時，它會將先到達的數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給目的設備而丟棄后到達的數(shù)據(jù)幀。
圖2.scalance x200rna prp網(wǎng)絡結構
hsr通信的冗余則是通過環(huán)網(wǎng)式結構實現(xiàn)的。通過scalance x-200rna，不具有 hsr 功能的節(jié)點或整個網(wǎng)段也可以連接到hsr網(wǎng)絡。其典型網(wǎng)絡結構如下圖。一個節(jié)點要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀c經(jīng)過scalance x200rna后，會被復制成兩份，在環(huán)網(wǎng)上往兩個方向傳輸，到達對方的scalance x204rna交換機時，它會將先到達的數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給目的設備而丟棄后到達的數(shù)據(jù)幀。
圖3. scalance x200rna hsr網(wǎng)絡
當然，支持prp或hsr的設備不只有scalance x200rna，還有其它如cp443-1rna、softnet-ie rna等，其網(wǎng)絡結構也不只上面兩種，還可以有很多變化，如rpr和hsr的耦合等等，此處不再贅述。
接下來說說scalance w700，這是西門子的工業(yè)無線局域網(wǎng)通信產(chǎn)品，在agv、天車、立體倉庫等有移動設備需要通信的場合被廣泛的使用。
圖4. scalance w700
對于scalance w700，其新近發(fā)布的v6.0版本固件里增加了一個新功能，那就是iprp（工業(yè)并行冗余協(xié)議）。借助iprp，可以在無線網(wǎng)絡中使用 prp 技術，也讓scalance x200rna和scalance w700成為一對好cp.
這對好cp出場時的典型網(wǎng)絡結構如下圖：
圖5. scalance w700 iprp應用網(wǎng)絡結構
接入點ap 1和ap 2通過支持vlan功能的交換機與scalance x200rna相連。復制的prp幀通過兩個網(wǎng)絡（lan a 和 lan b）發(fā)送至接入點。接入點接收 prp 幀，通過兩個不同的無線鏈路以不同的信道發(fā)送至接收方?？蛻舳?和客戶端2同時連接至不同的接入點。這兩個客戶端也通過支持vlan的交換機互連，并與scalance x200rna相連。scalance x200rna 會轉發(fā)到達的第一個幀，并丟棄第二個 prp 幀。
同時冗余伙伴（ap1 和 ap2，或者客戶端1和客戶端2）彼此進行通信，以防止兩個冗余 prp 幀到達scalance x200rna的時間相差過大。
上圖中l(wèi)an a或lan b里ap的數(shù)量可以是多個，其中的ap也可以選擇有兩個無線網(wǎng)卡的產(chǎn)品，如scalance w788-2，一個網(wǎng)卡用于lan a，另一個網(wǎng)卡用于lan b。lan a和lan b可以采用不同的天線來覆蓋，如lan a用rcoax電纜，lan b用全向天線。
scalance x200rna+scalance w700帶來的最大好處就是提高了無線的可用性。我曾在實驗室里做過實驗，將該方案用于pnio通信。為了讓信號較差，測試時在ap和客戶端上都沒有安裝天線。
lan a的ap和客戶端采用2.4ghz頻段的12信道，使能ipcf,信號強度約-67dbm.
圖6. 示例lan a
lan b的ap和客戶端采用5ghz頻段的36信道，不使能ipcp,信號強度約-66dbm
圖7.示例lan b
實驗時，這兩個信道都存在同頻干擾，只是5ghz頻段干擾較少。
pnio看門狗設置為4ms*3=12ms
圖8. 示例pnio刷新時間
在此條件下，
如果只使用lan a，在2分鐘內通信故障20次。
如果只使用lan b，在10分鐘內通信故障4次
而如果lan a和lan b同時使用，運行2個小時沒有出故障，停止試驗。
可以看到，使用冗余的方案，可以大幅降低故障概率，這一點在某客戶現(xiàn)場測試時也已得到證實。
怎么樣，這是一對好cp吧？那些對無線可用性有較高要求的場合就交給它們吧。