服務器的冗餘技術是用來幹什麼的？又是怎麼實現的呢？

前言

服務器是工業數據采集與上位機進行通信的樞紐，一旦遭到攻擊或者出現連接不穩定的情況，導致斷開連接，工廠就會出現非計劃性的停機停產。這種情況帶來的損失是難以估量的。因此，為了保障自動化生產的穩定可控，服務器冗余尤為重要。

服務器冗余能夠在服務器系統發現故障時，由冗余配置的部件介入並承擔故障部件的工作，即在一台服務器出現故障的情況下保持托管服務的運行，由此減少系統的故障時間。

虹科提供了一個通過OPC技術實現系統冗余的解決方案——OPC Redundancy Broker(以下簡稱ORB)，力求在最大程度上保證工程項目中關鍵數據交互的可靠性，尤其是容易因為PC機的任何故障而引起通信失敗數據丟失的工程項目。

一、虹科OPC Redundancy Broker工作原理

虹科ORB持續地監控一個由用戶指定的主OPC服務器。當檢測到故障時，ORB自動重定向通信到一個備用OPC服務器，通過智能地在主用和備用OPC服務器之間切換，防止OPC服務器故障時的數據丟失和停機。

二、虹科OPC Redundancy Broker功能

1. OPC警報和事件功能

ORB支持OPC 實時數據訪問規範(OPC DA)和OPC報警事件訪問(OPC A&E)規範。對OPC A&E 的支持使得ORB可以實現對SOE數據的冗余性保證。虹科ORB是目前市場上性能最好、穩定性最高的、提供工業級服務器冗余的軟件。

2. 易於實施

ORB可與任何OPC客戶端軟件一起工作。ORB提供一個直觀的用戶界面引導用戶選擇主用和備用的OPC服務器。通常情況下，ORB默認的標準可以檢測到通信故障和強制故障轉移，同時支持定義特定類型的服務器故障的額外標準。通過簡單的冗余對配置，自動處理所有配置和故障轉移問題，無需編程。

TIPS：冗余策略類型：

熱模式——ORB在主服務器和備用服務器上都訂閱並激活標簽。這種模式最大限度地減少了故障切換期間的數據缺口，代價是增加了目標系統的負載，只適用於當兩個OPC服務器可以同時從目標系統中讀取數據的情況。

暖模式——ORB在主服務器和備用服務器中都訂閱了標簽，標簽只在主服務器中被激活。當發生故障切換時，標簽在備用服務器中被激活，該模式能夠減少故障切換時間，同時保障目標系統的負載情況在適度的範圍內。

冷模式——ORB只在主服務器上訂閱和激活標簽。當發生故障切換時，ORB會訂閱並激活備用服務器中的標簽。這種模式最大限度地減少了目標系統的負載的情況，但代價是在故障切換期間會有較長的數據間隙。

3. 無縫集成

ORB可用於無縫升級現有的OPC基礎設施。只要添加了備用OPC Server, ORB將自動啟用所有客戶端軟件，以便快速利用增強的系統。

4. 看門狗標簽

看門狗標簽可以配置為觸發失敗項偏差、閾值、變化率和質量，由此觸發故障轉移。

三、應用案例分析

1. 應用案例一：天然氣加工廠中的虹科ORB與Triconex的結合方案

ORB讓用戶可以輕松地將Triconex的三重冗余與完整的OPC DA/A&E冗余結合起來。

某天然氣加工廠中，應用ORB與Triconex安全系統的接口結合構建了一個完整的解決方案。該解決方案為OPC A&E客戶端應用程序增加了事件序列(SOE)數據可用性。Tricon 控制系統提供設備級冗余，同時，服務器級冗余的重要性也不可忽略。為確保工程項目的可靠性，Triconex Tricon 的冗余 OPC 服務器安裝在兩台獨立的計算機上，處理來自主 OPC 服務的故障轉移，有效地提高工廠安全系統的性能。

2. 應用案例二：電力行業中的虹科ORB方案

在電力行業中，數據收集的穩定性是至關重要的。此案例中ORB用於為企業環境小組收集數據的連續排放監測系統 (CEMS)。CEMS 系統提供有關燃氣輪機運行的信息，以確保執行環境標準。該方案在多級 OPC 冗余架構中使用 ORB對接所有OPC基礎設施。虹科ORB保證了CEMS系統的98%的正常運行時間以及數據流的連續性。

四、總結

虹科OPC Redundancy Broker解決方案保障了工程項目中關鍵數據交互的穩定性和可靠性，對實現穩定可控的自動化生產具有重要意義。

此外，該解決方案還為用戶提供以下應用功能：

• 支持多個相同的服務器，冗余對
• 支持DA，A&E和HDA OPC服務器的冗余
• 對所選HDA接口的完整OPC HDA支持
• 狀態標簽使您能夠跟蹤哪些OPC服務器已關閉
• 多級冗余(熱，溫和冷)
• 當檢測到故障轉移標準時，會自動從主數據庫切換到備用數據庫，反之亦然
• 允許“強制故障轉移”在主數據庫到備用數據庫之間手動切換，反之亦然
• 強大的故障轉移檢測引擎(根據項目偏差，閾值，變更率和質量觸發故障轉移)
• 全面支持虹科Matrikon OPC Tunneller
• Windows本機支持32位和64位

---

更多精彩資訊 歡迎關註博主

發布於 2022-12-13 09:37
宏集工業物聯網 | SCADA、網關、協作機器人、工業樹莓派、PLC、傳感器等​ 關註
https://www.zhihu.com/question/63304813

---

宇泰 | 網絡都有什麽冗余技術

網絡設備並不像PC機一樣，需要使用的時候開機，不需要使用時就可以關機。它匯聚的可能是10台，20台，乃至100台終端設備的流量。就好比家用WiFi一樣，它不止為一台手機服務，可能還有其他人的手機、平板、電腦、智能家居等等設備。一旦WiFi出現故障，這些設備就會出現癱瘓的現象。如果在工業通信中出現這種情況，可想而知網絡癱瘓的範圍有多大了。冗余技術的存在，就是為了解決這種窘況。

冗余技術又稱儲備技術，有時也稱容災備份技術，它是利用系統的並聯模型來提高系統可靠性的一種手段。在通信網絡的應用中，冗余技術作為網絡安全的關鍵因數之一，是提供不間斷的高品質服務的焦點。工業通信網絡中的冗余技術分為三個大類：設備冗余、鏈路冗余以及網關冗余，三者之間彼此相互聯合使用。

“設備冗余

設備冗余，也就是為設備本身做一種備份，分為熱備和冷備，最常用於匯聚層和核心層，熱備以雙機備份的方式來進行連接、運行，冷備以庫存的方式當做備機。使用熱備時，當一台設備出現問題時，另外一台設備也依舊正常接收數據，保證業務的運行不中斷。主設備與備用設備之間采用鏈路聚合進行同步數據，也可作為做負載分擔使用。這樣平常兩台設備可以同時傳輸數據，一方面不會浪費設備資源，又起到設備冗余。使用冷備時，備機不工作，在設備發生故障時完成替換即可。設備的熱備和冷備都提高了網絡的可靠性和穩定性。

“鏈路冗余

鏈路冗余這個名詞可能不是很熟悉，但一說起聚合鏈路就明白了吧！上述設備冗余介紹中提到，骨幹網中設備與設備之間采用鏈路聚合，其原理就是將多個網絡接口劃分到同一個邏輯接口。設備之間以這樣的邏輯接口鏈接，組成的鏈路的邊就是聚合鏈路。這就是好比我們平常看到的電線一樣。表面看到是一條線，透過外層表皮，我們不難發現裏邊是由n條細小的銅絲扭轉成的。當裏邊某條銅絲斷，並不會影響電流的正常運行。同理，單一鏈路的連接很容易實現,一個簡單的故障就會造成網絡的中斷。因此在實際網絡組建的過程中,為了保持網絡的穩定性,在多台交換機組成的網絡環境中,通常都使用一些備份連接（聚合鏈路）,以提高網絡的健壯性、穩定性。

鏈路冗余除了鏈路聚合，組環網也可實現鏈路故障時業務的不間斷運行。

“網關冗余

VRRP虛擬網關路由協議

VRRP也就是一種網關冗余備份協議。大家都知道在不同網絡之間互相通信，都是通過數據發送給自己的網關，讓網關去尋找目的網關，對方的網關再將數據進行發送。因此網關的存在至關重要，影響的是直接通信的問題。那麽VRRP協議是如何將備份網關的呢？IP地址在同網段同設備裏是唯一的存在。那麽也不可能存在給兩台設備配同一個ip地址的這種情況。

VRRP這個協議就解決了這個問題，在兩台設備中間建立一個虛擬網關。我們的終端網關指向的就是這個虛擬網關。只要虛擬網關在，網絡就可以正常運行，不管它哪台是真實設備。控制虛擬網關 IP 地址的 VRRP 路由器稱為主路由器，它負責轉發數據包到這些虛擬 IP 地址。一旦主路由器不可用，這種選擇過程就提供了動態的故障轉移機制，將主路由器的權限切換到另外一台備用設備。虛擬網關便由備用路由器繼續使用。保證了不會因為單一網關設備的故障，而導致無法訪問網絡。

環網冗余涉及的技術比較多，這期簡單了解一下，咱們就下期再來詳細講講。

深圳市宇泰科技有限公司 | 2022/9/23 11:43:07
https://www.gongkong.com/news/202209/423134.html