Redondance sans interruption à haute disponibilité

La redondance sans interruption à haute disponibilité (HSR) est un développement ultérieur de l'approche PRP

La HSR fonctionne principalement comme un protocole pour créer la redondance des médias tandis que le PRP, comme décrit dans la section précédente, crée la redondance du réseau. Le PRP et la HSR sont tous deux décrits dans la norme IEC 62439 3. Contrairement au PRP, la HSR est principalement conçue pour être utilisée dans les topologies en anneau (couplées de manière redondante). Comme le PRP, elle utilise deux ports réseau, mais contrairement au PRP, une connexion HSR incorpore un DAN H (double nœud attaché pour la HSR) qui relie les deux interfaces pour former un anneau (voir figure : réseau en anneau HSR). Une trame de l'application reçoit une étiquette HSR par la connexion HSR.
Comme le PRP RCT, elle contient la longueur des données utilisateur, le port qui les a transmises et le numéro de séquence de la trame.

Cependant, contrairement au PRP, l'en-tête HSR est utilisé pour encapsuler la trame Ethernet. Ceci présente l'avantage que les doublons de toutes les trames sont reconnus dans tous les périphériques dès que l'en-tête HSR a été reçu. Il n'est pas nécessaire d'attendre que toute la trame et son ECR soient reçus avant qu'un duplicata puisse être reconnu comme tel. Cela signifie que, de la même manière que pour la commutation par coupure, les connexions HSR individuelles et les RedBox peuvent commencer à transférer la trame vers le second port anneau dès que son en-tête HSR a été complètement reçu et que la reconnaissance des doublons a été effectuée.

Chaque nœud HSR prélève sur le réseau toutes les trames qui ne sont adressées qu'à lui et les transmet à l'application. Les messages de multidiffusion et de diffusion sont transmis par chaque nœud de l'anneau et sont également transmis à l'application. Afin d'éviter que les trames de multidiffusion et de diffusion circulent en permanence, le nœud qui a initialement placé la trame de multidiffusion ou de diffusion sur l'anneau la supprimera dès qu'elle aura terminé un cycle (voir Flux de données HSR dans la figure : réseau en anneau HSR).

Réseau en anneau HSR

Contrairement au PRP, il n'est pas possible d'intégrer des nœuds SAN directement dans un réseau HSR sans casser l'anneau : un SAN n'a pas la deuxième interface réseau nécessaire pour un anneau fermé. C'est l'une des raisons pour lesquelles les SAN peuvent uniquement être connectés aux réseaux HSR via des boîtes de redondance. La deuxième raison est l'encapsulation du trafic réseau sur l'anneau effectuée par l'en-tête HSR. Contrairement au PRP, cela empêche les nœuds de réseau ordinaires de participer au trafic HSR. Alors que les nœuds SAN interprètent les RCT PRP comme du rembourrage, cela n'est pas possible pour la balise HSR : sa position dans la trame signifie qu'elle est toujours interprétée comme une information de trame de couche 2 valide, ce qui empêche les nœuds SAN de lire correctement les données utilisateur de la trame.

Étant donné que certains périphériques HSR peuvent avoir besoin de communiquer avec une station de gestion ou un ordinateur portable à des fins de configuration et de diagnostic, les connexions HSR accepteront temporairement les périphériques qui transmettent des trames Ethernet standard, même sur des ringports. Dans ce cas, les connexions HSR communiquent sans encapsulation d'en-tête HSR, bien que ce trafic ne soit pas transmis au réseau HSR ; il fournit simplement des communications bidirectionnelles entre la station de gestion de configuration sur un port HSR et le dispositif HSR. Les communications HSR normales ne redémarrent pas tant que l'anneau n'a pas été fermé. Les couplages entre deux anneaux HSR sont toujours réalisés au moyen de deux éléments de couplage d'anneaux appelés QuadBox. Ceux-ci facilitent un couplage entre deux HSR sans point de défaillance unique (voir figure : anneaux HSR couplés (extrait de IEC 62439 3)).

En ce qui concerne les temps de basculement, la HSR se comporte exactement comme le PRP : en envoyant des trames en double depuis les deux ports d'une connexion HSR, en cas de défaillance, une trame sera toujours transmise via le chemin réseau le plus intact.

Cela signifie que la redondance fonctionne à nouveau avec un temps de basculement nul et, contrairement au PRP, elle ne nécessite pas deux réseaux parallèles. Un réseau HSR, cependant, a toujours la forme d'un anneau, ou d'une structure d'anneaux couplés, ce qui signifie qu'il est moins flexible que le PRP au stade de l'installation.

La transmission en double de trames dans les deux sens signifie également que seulement 50 % de la bande passante du réseau est effectivement disponible pour le trafic de données.

Anneaux HSR couplés (extrait de IEC 62439 3)