《工业网络技术与应用（微课版）》-教案 第8次 4.3 RSTP+协议

PAGEPAGE2第8次课程教学方案备课时间备课教师教学时间教学地点周次课时数4教学内容（章、节）模块/单元第4章网络冗余技术 2备用环网间冗余协议4.3RSTP+协议教学目标和要求理解备用环网间冗余协议基本原理；理解RSTP+协议基本原理培养学生具备需求分析的能力培养学生耐心、细致和认真的工作精神教学重点备用环网间冗余协议基本原理熟练掌握双环网间备用配置教学难点熟练掌握双环网间备用配置教学方法教学方法：1.启发式教学2.情境教学法教学手段：1.讲解2.教师演示3.学生实践使用媒体资源eq\o\ac(□,√)纸质材料eq\o\ac(□,√)多媒体课件□网络资源□其他资源：使用教具、设备、设施等多媒体计算机、投影机两台安装有博途软件的电脑、两台S7-1200PLC、四台SCALANCE-XB-208工业交换机、两台SCALANCE-XM-408工业交换机，两台SCALANCEX204RNA交换机及网线若干。。作业练习完成实验报告3-4课后记（空白不够可添加附页）教学内容（板书）教学步骤、方法及学生活动教学管理：点名记录考勤，上交手机一、实验室安全〖实训室日常安全措施〗1、不要随意更换鼠标和键盘，机器使用有问题请及时向老师反映。2、严禁在实训室吃各种食物，请将水杯拧紧放好，注意不要将水泼洒在键盘上。3、未经允许不得随意使用实训室电源给手机充电或使用其他电子设备。4、发现有安全隐患的电子设备应及时报告老师，不要擅自动手。5、下课后请整理好桌面杂物、将机器正常关闭后再离开。6、每天课后安排2名学生整理实训室，打扫卫生、关闭电源、关好门窗。引导学生了解整个课程的教学设计；了解这个课程的组成要素和实施要求二、理论讲解2.Standby备用冗余协议Standby协议是HRP的扩展，支持在环网之间或开放网段（线性总线）之间采用冗余连接。在冗余链路中，环网通过以太网连接相连在一起。实现的方法是在一个环网中配置一个主、从设备对，主、从设备能彼此监视对方，并且能在发生故障时将数据通信从常用的主以太网连接重定向到替代（从）以太网连接，图4-10中展示了两个环网之间的备用冗余。图4-10两个HSP环网之间的备用冗余正常状态下，环网中交换机第一次启动时，当备用主交换机发送一个信号到环网中，并且该信号被备用从交换机接收到时，说明备用主交换机已经准备就绪。当备用从交换机发送一个信号到环网中，该信号被备用主交换机接收到时，说明备用从交换机已经准备就绪。这样备用主交换机和备用从交换机都成功完成了启动，环网便可以开始采用备用冗余协议（standby）进行通讯，也就是说在环网开始通讯之前会进行一个关键帧的检测，检测备用主交换机和备用从交换机是不是已经准备就绪，是否可以开始进行通讯了。备用协议工作时，在数据传输的过程中，备用主交换机会不断的向备用从交换机发送一个被动“状态”的信号，如果备用从交换能够接收到这个信号，说明此时的环是正常的，那么此时的路径是由备用主交换机的主端口进行转发。当主链路出现故障时，备用主交换机发送的被动状态信号，无法被备用从交换机收到，备用从交换机长时间未收到主交换机发送的被动信号，那么此时从交换机备用端口变为转发状态，进行链路的切换。4.3RSTP+协议RSTP+主要用于将MRP环网冗余与RSTP网络的集成。对于只使用RSTP的网络，如果想和更高效且更快速的MRP环网集成，就要使用RSTP+协议。MRP环网冗余模式不受RSTP+的影响，因为这两种模式相互独立地工作。除外，还可以使用RSTP+基于一个MRP环网连接两个RSTP网络。如果不使用RSTP+，则无法实现该连接，因为生成树在环网端口上已禁用。原则上，RSTP网络与MRP环网之间连接点处的所有设备都必须支持RSTP+方法。MRP环网中的所有其它设备都必须转发BPDU（桥接协议数据单元）。RSTP网络和MRP环网集成2.多个MRP环网集成理论部分以教师讲授为主要形式学生可以提问，由教师进行进一步的解释和说明三、实践讲解双环网间备用冗余网络结构如图4-45所示。分别配置环网A和环网B的环形冗余；配置环间冗余，将环网A中的一台SCALANCEXM408配置为StandbyMaster，另一台XM408配置为StandbySlave；通过博途软件配置S7-1200，包括需要监控的变量；依据如图所示网络结构图连接网络结构；完成通讯测试：将StandbyMaster对应端口断开，检查StandbySlave冗余通信线路是否自动激活，并将S7-1200中的数据通过第一个环网