Bypass工业交换机光旁路保护工作原理

Bypass光旁路保护工业交换机工作原理和选择

一、什么是Bypass光旁路保护系统

Bypass光旁路保护系统是一种应用于光纤通信领域并能自动绕过故障网络节点的智能光路切换系统，能自动识别网络节点供电状态及光信号输出状态，当本地光设备出现故障（包括电源中断、硬件或软件故障等）后，能够瞬间切换到旁通光路，通讯线路将绕过本地设备（即故障节点），从而能避免由于该故障节点而发生全阻障碍，保证系统连通正常。

二、Bypass交换机工作原理

1.       什么是光开光

光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作.

图一

我们以2*2的bypass光开关说一下其工作原理

当设备正常工作时，光信号通过1端口输入，经过3端口进入设备， 再通过4端口传输到光开关，从2端口输出。

当设备故障时，光开关通过识别光信号及电信号的异常状态，光信号通过1端口输入，直接从2端口输出，从而绕过故障点直接进行传输，从而有效避免单节点故障导致整个网络中断。

2.       Bypass工业以太网交换机工作原理

Bypass交换机采用内置机械光开关模块，在本地设备正常工作时，报文通过设备芯片进行流量处理后再转发到下一节点，当设备出现故障时（如电源中断），迅速切换至Bypass模式，报文不经过处理直接转发，从而能避免由于该故障节点而发生全阻障碍，保证通信系统连通正常。

三、Bypass光旁路保护工业交换机的作用

在高速公路，管廊等领域，网络可靠性要求极高，bypass工业交换机和工业环网交换机相比，具有多重保护的优点，当网络出现多个单节点故障时，依然不影响工业网络整体的传输，Bypass工业以太网交换机具有以下功能和优点：

1.      即插即用安装；无需软件开发

2.      远程控制功能和Web管理

3.      嵌入式设备发生故障时保持网络流量畅通

4.      拆卸嵌入式设备进行维修，而不会影响网络流量

5.      确保高可靠性和最大的网络正常运行时间

四、市面上常用的工业以太网交换机分类

1.         工业交换机+bypass旁路保护器，如图2：

图2

工业交换机+bypass旁路保护器的结构：

优点：该方案部署简单，任意交换机+bypass旁路保护器即可实现相应的功能，不存在任何技术难度；

缺点：该方案原理上也是做了bypass旁路保护，但是也有很多明显的不足，并容易增加故障点，工业交换机和bypass保护器，不论是使用双电源，还是单电源串联，一旦工业交换机出现故障无法正常工作，bypass旁路保护器供电正常的情况下，bypass旁路保护器都不会正常启动，而导致线路网络故障。

2.         外置型bypass工业交换机，如图3：

图3

外置型bypass交换机，光开关已经内置在交换机内部，实现了光开关和交换机的集中供电，用户只要将光模块和光开关连接在一起，即可实现bypass光旁路保护功能，改方案有个不足之处为，光开关和光模块需要通过跳线转接，需要增加布线，不太方便且也会增加额外的故障点。

3.         内置型bypass工业交换机，如图4：

图4 

内置型bypass交换机，具有普通环网交换机的全部功能，支持FR-RING环网协议，还对光旁路保护功能做了高度集成。除了能够实现光开光和交换机的集中供电外，通过光模块内置，实现光模块和光开关的内部转接，简化了接口结构，也可以减少施工的工作量。但内置型bypass工业交换机方案由于集成度要求高，设计比较复杂，技术难度较高，也导致该方案的成本相对较高。

五、Bypass工业交换机的选择

Bypass工业交换机在高速，管廊，油田等领域已经得到了广泛应用，在不同的应用场景下需求也不一样，用户可以根据项目要求，项目预算等综合考虑