Parallel Redundancy Protocol (PRP), High-Availability Seamless Redundancy (HSR), TAP vs. SPAN
In der industriellen Fertigung können Netzwerkunterbrechungen von wenigen Millisekunden Schutzabschaltungen und Produktionsausschuss auslösen. Hochverfügbare Protokolle garantieren unterbrechungsfreie Umschaltung.
| Verfahren | Topologie | Funktionsweise & Umschaltzeit |
|---|---|---|
| RSTP (IEEE 802.1w) | Ring / Masche | Blockiert redundante Pfade. Bei Ausfall Umschaltzeit 100 ms bis einige Sekunden (Paketverlust!). |
| PRP (Parallel Redundancy) | Zwei getrennte parallele Netze (LAN A und LAN B) | Endgerät sendet jedes Paket doppelt. Empfänger nimmt das erste Paket an und verwirft Duplikate. Umschaltzeit: 0 ms (unterbrechungsfrei)! |
| HSR (High-availability Seamless) | Geschlossener Ring | Pakete werden in beide Richtungen des Rings gesendet. Kein separates Doppelnetz nötig. Umschaltzeit: 0 ms! |
Achtung IHK-Grundsatz: In OT-Netzen ist aktives Scannen (z.B. mit Nmap oder Schwachstellenscannern) streng verboten, da fragile SPS-Netzwerkstacks abstürzen können! Stattdessen kommt rein passives Monitoring über physische Netzwerk-TAPs oder Switch-Spiegelports (SPAN) zum Einsatz, um Anomalien und Cyberangriffe über Network Detection and Response (NDR) risikolos zu detektieren.
Erläutern Sie die industriellen Redundanzprotokolle Parallel Redundancy Protocol (PRP) und High-availability Seamless Redundancy (HSR) nach IEC 62439-3. Warum reicht das klassische Spanning Tree Protocol (RSTP) in diesen Anwendungen nicht aus?
a) Begründen Sie, warum herkömmliche Redundanzverfahren wie RSTP (Rapid Spanning Tree) für diese Anwendung unzureichend sind. b) Erläutern Sie das Funktionsprinzip des Parallel Redundancy Protocol (PRP nach IEC 62439-3). c) Was ist die theoretische Umschaltzeit (Reconfiguration Time) von PRP bei Ausfall eines Übertragungspfades?