Parallel Redundancy Protocol
Das Parallel Redundancy Protocol (PRP) ist seit 2010 im Standard IEC 62439-3 „Industrial communication networks: high availability automation networks“ definiert. Es ist ein Layer-2-Redundanzverfahren, welches von höheren Schichten unabhängig ist und sich für die in IEC 61784 beschriebenen Echtzeit-Ethernet-Mechanismen eignen soll. PRP wurde für Automatisierungsnetzwerke entwickelt, die für eine kontinuierliche Betriebsfunktionalität eine hohe Verfügbarkeit erfordern.
Während rekonfigurationsbasierte Redundanzprotokolle wie RSTP oder MRP bei Fehlern im Netzwerk immer eine gewisse Umschaltzeit für eine Neukonfigurierung benötigen, bietet das PRP-Protokoll im Fehlerfall eines der beiden redundanten Netzwerke einen stoßfreien kontinuierlichen Betrieb, bei dem kein Datenpaket bei der Übertragung verloren geht oder verzögert wird.
Jeder PRP-Knoten, ein sog. „Dual Attached Node“ (DAN) ist an zwei Netzwerke, hier LAN A und LAN B, angebunden. Da PRP ein Layer-2-Protokoll ist, muss das Protokoll der beiden Netzwerke auf der MAC-Ebene identisch sein. Topologie, Performance und Latenz können bei beiden Netzwerken unterschiedlich sein, die Latenzen dürfen jedoch nur bis zu einer gewissen Grenze differieren, da PRP ein auf Paketsequenznummern basierendes Sliding-Window-Protokoll mit endlicher Fensterkapazität ist. Die Netzwerke müssen so ausgelegt sein, dass sie unabhängig voneinander ausfallen. Falls bei einem Netzwerk ein Kabel gezogen wird, darf das andere davon nicht beeinflusst werden. Grundsätzlich darf daher keine direkte Verbindung zwischen den beiden LANs bestehen.
Das Anschalten eines „Single Attached Node“ (SAN), d.h. eines Endknoten ohne PRP-Fähigkeit, kann durch eine sog. „Redundancy Box“ (RedBox) erfolgen, die sich am parallel redundanten Netz wie ein DAN verhält.
Literatur
H. Kirrmann, M. Hansson, P. Muri; “IEC 62439 PRP: Bumpless recovery for highly available, hard real-time industrial networks“; ETFA 2007, Patras, Greece.