адрес в настоящее время

gener. adresse actuelle (в анкетах)

в пространственном значении указывает на: нахождение около какого-л. предмета у, около - at the door у двери - at the table за столом, у стола нахождение в каком-л. месте на, в - at my aunt's (в доме) у моей тетки - at the factory на фабрике нахождение в каком-л. географическом пункте, особ.небольшом в, на - at Elgin в Элгине - at St.Helena на острове Св.Елены достижение места назначения к, на, в, до - to arrive at one's destination прибыть к месту( на место) назначения - to arrive at Manchester прибыть (приехать) в Манчестер проникновение через дверь, калитку и т. п. через, сквозь - to come in at the front door войти через парадную дверь при обозначении временных отношений указывает на какой-л. момент или период времени в, на, при, по - at two o'clock в два часа - at dusk в сумерки - at dawn на закате - at night ночью - at an appointed date в назначенный срок - at present в настоящее время - at one's arrival по прибытии - at parting при расставании - at the beginning of the twentieth century в начале двадцатого века возраст в - at an early age в раннем возрасте - at the age of 70, at 70 years of age в возрасте 70 лет указывает на деятельность или процесс, часто связанные с нахождением в определенном месте в, на, у, за - at school в школе - at Oxford в Оксфорде - at the wheel за рулем, за штурвалом - at the piano за роялем - at the meeting на собрании - at dinner за обедом указывает на состояние в, за, на - at peace в мире - at war в состоянии войны - at rest в покое;
без движения, неподвижный;
мертвый - at leisure на досуге - at work за работой - at table за едой, за обедом, ужином и т. п. указывает на направленность действия на, в, за - to point at smb., smth. указывать на кого-л., на что-л. - to look at smb., smth. смотреть на кого-л., на что-л. - to throw smth. at smb. бросать что-л. в кого-л. - to shoot at smb., smth. стрелять в кого-л., во что-л. (но промахнуться) - to talk at smb. разговаривать с кем-л. агрессивно - up and at them, boys! вперед, ребята, бей их! указывает на образ действия в, с, на - at a flash в одно мгновение - at intervals с промежутками, с перерывами, время от времени - at a run бегом - at a foot's pace шагом указывает на причину при, по, на - at the sign по знаку - at smb.'s request по чьей-л. просьбе - to be angry at smth. злиться на что-л. - surprise at smth. удивление по поводу чего-л. - he was pleased at hearing the news он обрадовался, услышав новость указывает на количество, меру, цену при, на, по, с, в - at 90 Fahrenheit при 90 по Фаренгейту - at 2 pounds a dozen по два фунта за дюжину - at a speed of 25 km со скоростью 25 км указывает на предмет занятий над, в - to work at smth. трудиться над чем-л., заниматься чем-л. - he is working at physics он занимается физикой - what are you at? (разговорное) чем вы занимаетесь? что вы делаете? - he is hard at it он за это взялся серьезно, он усиленно работает над этим сферу проявления способностей к - good at langauges способный к языкам - he is quick at understanding он сообразителен в сочетаниях at that к тому же - he lost his umbrella and a new one at that он потерял зонт, да еще новый к тому же на том - let it go at that на том мы и покончим даже так - at that you can make good profit даже так (при этих условиях) вы можете выиграть (выгадать)

aim ~ добиваться aim ~ домогаться aim ~ направлять aim ~ нацеливать aim ~ ставить своей целью aim ~ стремиться

at prep употр. в словосочетаниях, содержащих указание на количество, меру, цену при, на, по, с, в, за;
at a speed of 70 km со скоростью 70 км ~ prep во временном значении указывает на возраст в;
at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет;
at an early age в раннем возрасте ~ prep во временном значении указывает на момент или период времени в, на;
at six o'clock в шесть часов;
at dinnertime в обеденное время;
во время обеда ~ prep в пространств. значении указывает на движение в определенном направлении в, к, на;
to throw a stone at smb. бросить камнем в (кого-л.) ~ prep в пространств. значении указывает на достижение места назначения к, в, на, до;
trains arrive at the terminus every halfhour поезда приходят на конечную станцию каждые полчаса ~ prep в пространств. значении указывает на местонахождение в, на, у, при;
at Naples в Неаполе ~ prep указывает на действие, занятие за ~ prep указывает на источник из, в;
to get information at the fountainhead получать сведения из первоисточника;
to find out the address at the informationbureau узнать адрес в справочном бюро ~ prep указывает на причину при, по, на;
передается тж. твор. падежом;
at (smb.'s) request по (чьей-л.) просьбе;
to be surprised at smth. удивляться( чему-л.) ~ prep указывает на состояние, положение в, на;
at anchor на якоре;
at war в состоянии войны;
at peace в мире;
at watch на посту;
at leisure на досуге ~ prep указывает на сферу проявления способностей к;
clever at physics способный к физике;
good at languages способный к языкам ~ prep указывает на характер, способ действия в, с, на;
передается тж. твор. падежом;
at a run бегом;
at a gulp одним глотком;
at a snail's pace черепашьим шагом

~ a meeting на собрании;
at a depth of six feet на глубине шести футов;
at the window у окна

~ prep указывает на характер, способ действия в, с, на;
передается тж. твор. падежом;
at a run бегом;
at a gulp одним глотком;
at a snail's pace черепашьим шагом

~ high remuneration за большое вознаграждение;
at three shillings a pound по три шиллинга за фунт;
at a high price по высокой цене

~ a meeting на собрании;
at a depth of six feet на глубине шести футов;
at the window у окна

~ prep указывает на характер, способ действия в, с, на;
передается тж. твор. падежом;
at a run бегом;
at a gulp одним глотком;
at a snail's pace черепашьим шагом run: run бег, пробег;
at a run бегом ;
on the run на ходу, в движении;
on the run all day весь день в беготне ~ тех. погон, фракция (напр., нефти) ;
at a run подряд ;
in the long run в конце концов;
в общем;
to go with a run = идти как по маслу

~ prep указывает на характер, способ действия в, с, на;
передается тж. твор. падежом;
at a run бегом;
at a gulp одним глотком;
at a snail's pace черепашьим шагом snail: snail тех. спираль;
at a snail's pace = черепашьим шагом

at prep употр. в словосочетаниях, содержащих указание на количество, меру, цену при, на, по, с, в, за;
at a speed of 70 km со скоростью 70 км

~ prep во временном значении указывает на возраст в;
at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет;
at an early age в раннем возрасте

~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями

~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями

~ the end of the lesson в конце урока;
at dawn на заре;
at night ночью;
at present в настоящее время, теперь dawn: ~ рассвет, утренняя заря;
at dawn на рассвете, на заре

~ prep во временном значении указывает на момент или период времени в, на;
at six o'clock в шесть часов;
at dinnertime в обеденное время;
во время обеда

~ high remuneration за большое вознаграждение;
at three shillings a pound по три шиллинга за фунт;
at a high price по высокой цене

~ the hospital при больнице;
at home дома home: ~ дом, жилище;
at home дома, у себя;
to make one's home поселиться;
make yourself at home будьте как дома at ~ дома

~ prep указывает на состояние, положение в, на;
at anchor на якоре;
at war в состоянии войны;
at peace в мире;
at watch на посту;
at leisure на досуге leisure: leisure досуг, свободное время;
at leisure на досуге;
не спеша;
to be at leisure быть свободным, незанятым;
do it at your leisure сделайте это, когда вам будет удобно

~ prep в пространств. значении указывает на местонахождение в, на, у, при;
at Naples в Неаполе

~ the end of the lesson в конце урока;
at dawn на заре;
at night ночью;
at present в настоящее время, теперь night: at ~ вечером at ~ ночью

~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями

at par по номиналу par: ~ номинальная цена, номинал;
at par по номинальной цене, по номиналу;
above (below) par выше (ниже) номинальной стоимости at ~ по номинальной стоимости at ~ по паритету

~ prep указывает на состояние, положение в, на;
at anchor на якоре;
at war в состоянии войны;
at peace в мире;
at watch на посту;
at leisure на досуге

~ the end of the lesson в конце урока;
at dawn на заре;
at night ночью;
at present в настоящее время, теперь present: ~ настоящее время;
at present в данное время;
for the present на этот раз, пока

~ prep указывает на причину при, по, на;
передается тж. твор. падежом;
at (smb.'s) request по (чьей-л.) просьбе;
to be surprised at smth. удивляться (чему-л.) request: ~ просьба;
требование;
at (или by) request по просьбе;
to make a request обратиться с просьбой

~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями

~ prep во временном значении указывает на момент или период времени в, на;
at six o'clock в шесть часов;
at dinnertime в обеденное время;
во время обеда

~ that на том;
let it go at that на том мы и покончили ~ that притом, к тому же;
she lost her handbag and a new one at that она потеряла сумочку, да еще новую к тому же

~ prep во временном значении указывает на возраст в;
at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет;
at an early age в раннем возрасте

~ the end of the lesson в конце урока;
at dawn на заре;
at night ночью;
at present в настоящее время, теперь

~ the hospital при больнице;
at home дома

~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями

~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями

~ a meeting на собрании;
at a depth of six feet на глубине шести футов;
at the window у окна

~ high remuneration за большое вознаграждение;
at three shillings a pound по три шиллинга за фунт;
at a high price по высокой цене

~ prep указывает на состояние, положение в, на;
at anchor на якоре;
at war в состоянии войны;
at peace в мире;
at watch на посту;
at leisure на досуге war: in the ~ во время войны;
war to the knife война на истребление;
борьба не на живот, а на смерть;
at war в состоянии войны

~ prep указывает на состояние, положение в, на;
at anchor на якоре;
at war в состоянии войны;
at peace в мире;
at watch на посту;
at leisure на досуге

~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями ~ work за работой;
at work в действии;
at breakfast за завтраком;
at school в школе;
at court в суде;
at the piano за роялем;
at the wheel за рулем;
at one's studies за занятиями work: ~ работа;
труд;
занятие;
дело;
at work за работой;
to be at work (upon smth.) быть занятым( чем-л.)

~ prep во временном значении указывает на возраст в;
at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет;
at an early age в раннем возрасте

~ prep указывает на причину при, по, на;
передается тж. твор. падежом;
at (smb.'s) request по (чьей-л.) просьбе;
to be surprised at smth. удивляться (чему-л.)

~ prep указывает на сферу проявления способностей к;
clever at physics способный к физике;
good at languages способный к языкам

~ prep указывает на источник из, в;
to get information at the fountainhead получать сведения из первоисточника;
to find out the address at the informationbureau узнать адрес в справочном бюро

~ prep указывает на источник из, в;
to get information at the fountainhead получать сведения из первоисточника;
to find out the address at the informationbureau узнать адрес в справочном бюро

~ prep указывает на сферу проявления способностей к;
clever at physics способный к физике;
good at languages способный к языкам good: ~ умелый, искусный;
good at languages способный к языкам

what are you ~ now? что вы затеваете?;
he is at it again он снова взялся за это

we were sad ~ hearing such news мы огорчились, услышав такие новости;
he was shocked at what he saw он был потрясен тем, что увидел

~ that на том;
let it go at that на том мы и покончили

~ that притом, к тому же;
she lost her handbag and a new one at that она потеряла сумочку, да еще новую к тому же

squint ~ иметь тенденцию

~ prep в пространств. значении указывает на движение в определенном направлении в, к, на;
to throw a stone at smb. бросить камнем в (кого-л.)

~ prep в пространств. значении указывает на достижение места назначения к, в, на, до;
trains arrive at the terminus every halfhour поезда приходят на конечную станцию каждые полчаса

we were sad ~ hearing such news мы огорчились, услышав такие новости;
he was shocked at what he saw он был потрясен тем, что увидел

what are you ~ now? чем вы заняты теперь?, над чем вы работаете теперь? what are you ~ now? что вы затеваете?;
he is at it again он снова взялся за это

[æt]

aim at добиваться aim at домогаться aim at направлять aim at нацеливать aim at ставить своей целью aim at стремиться at prep употр. в словосочетаниях, содержащих указание на количество, меру, цену при, на, по, с, в, за; at a speed of 70 km со скоростью 70 км at prep во временном значении указывает на возраст в; at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет; at an early age в раннем возрасте at prep во временном значении указывает на момент или период времени в, на; at six o'clock в шесть часов; at dinnertime в обеденное время; во время обеда at prep в пространств. значении указывает на движение в определенном направлении в, к, на; to throw a stone at smb. бросить камнем в (кого-л.) at prep в пространств. значении указывает на достижение места назначения к, в, на, до; trains arrive at the terminus every halfhour поезда приходят на конечную станцию каждые полчаса at prep в пространств. значении указывает на местонахождение в, на, у, при; at Naples в Неаполе at prep указывает на действие, занятие за at prep указывает на источник из, в; to get information at the fountainhead получать сведения из первоисточника; to find out the address at the informationbureau узнать адрес в справочном бюро at prep указывает на причину при, по, на; передается тж. твор. падежом; at (smb.'s) request по (чьей-л.) просьбе; to be surprised at smth. удивляться (чему-л.) at prep указывает на состояние, положение в, на; at anchor на якоре; at war в состоянии войны; at peace в мире; at watch на посту; at leisure на досуге at prep указывает на сферу проявления способностей к; clever at physics способный к физике; good at languages способный к языкам at prep указывает на характер, способ действия в, с, на; передается тж. твор. падежом; at a run бегом; at a gulp одним глотком; at a snail's pace черепашьим шагом at a meeting на собрании; at a depth of six feet на глубине шести футов; at the window у окна at prep указывает на характер, способ действия в, с, на; передается тж. твор. падежом; at a run бегом; at a gulp одним глотком; at a snail's pace черепашьим шагом at high remuneration за большое вознаграждение; at three shillings a pound по три шиллинга за фунт; at a high price по высокой цене at a meeting на собрании; at a depth of six feet на глубине шести футов; at the window у окна at prep указывает на характер, способ действия в, с, на; передается тж. твор. падежом; at a run бегом; at a gulp одним глотком; at a snail's pace черепашьим шагом run: run бег, пробег; at a run бегом ; on the run на ходу, в движении; on the run all day весь день в беготне at тех. погон, фракция (напр., нефти); at a run подряд ; in the long run в конце концов; в общем; to go with a run = идти как по маслу at prep указывает на характер, способ действия в, с, на; передается тж. твор. падежом; at a run бегом; at a gulp одним глотком; at a snail's pace черепашьим шагом snail: snail тех. спираль; at a snail's pace = черепашьим шагом at prep употр. в словосочетаниях, содержащих указание на количество, меру, цену при, на, по, с, в, за; at a speed of 70 km со скоростью 70 км at prep во временном значении указывает на возраст в; at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет; at an early age в раннем возрасте at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями at the end of the lesson в конце урока; at dawn на заре; at night ночью; at present в настоящее время, теперь dawn: at рассвет, утренняя заря; at dawn на рассвете, на заре at prep во временном значении указывает на момент или период времени в, на; at six o'clock в шесть часов; at dinnertime в обеденное время; во время обеда at high remuneration за большое вознаграждение; at three shillings a pound по три шиллинга за фунт; at a high price по высокой цене at the hospital при больнице; at home дома home: at дом, жилище; at home дома, у себя; to make one's home поселиться; make yourself at home будьте как дома at at дома at prep указывает на состояние, положение в, на; at anchor на якоре; at war в состоянии войны; at peace в мире; at watch на посту; at leisure на досуге leisure: leisure досуг, свободное время; at leisure на досуге; не спеша; to be at leisure быть свободным, незанятым; do it at your leisure сделайте это, когда вам будет удобно at prep в пространств. значении указывает на местонахождение в, на, у, при; at Naples в Неаполе at the end of the lesson в конце урока; at dawn на заре; at night ночью; at present в настоящее время, теперь night: at at вечером at at ночью at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями at par по номиналу par: at номинальная цена, номинал; at par по номинальной цене, по номиналу; above (below) par выше (ниже) номинальной стоимости at at по номинальной стоимости at at по паритету at prep указывает на состояние, положение в, на; at anchor на якоре; at war в состоянии войны; at peace в мире; at watch на посту; at leisure на досуге at the end of the lesson в конце урока; at dawn на заре; at night ночью; at present в настоящее время, теперь present: at настоящее время; at present в данное время; for the present на этот раз, пока at prep указывает на причину при, по, на; передается тж. твор. падежом; at (smb.'s) request по (чьей-л.) просьбе; to be surprised at smth. удивляться (чему-л.) request: at просьба; требование; at (или by) request по просьбе; to make a request обратиться с просьбой at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями at prep во временном значении указывает на момент или период времени в, на; at six o'clock в шесть часов; at dinnertime в обеденное время; во время обеда at that на том; let it go at that на том мы и покончили at that притом, к тому же; she lost her handbag and a new one at that она потеряла сумочку, да еще новую к тому же at prep во временном значении указывает на возраст в; at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет; at an early age в раннем возрасте at the end of the lesson в конце урока; at dawn на заре; at night ночью; at present в настоящее время, теперь at the hospital при больнице; at home дома at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями at a meeting на собрании; at a depth of six feet на глубине шести футов; at the window у окна at high remuneration за большое вознаграждение; at three shillings a pound по три шиллинга за фунт; at a high price по высокой цене at prep указывает на состояние, положение в, на; at anchor на якоре; at war в состоянии войны; at peace в мире; at watch на посту; at leisure на досуге war: in the at во время войны; war to the knife война на истребление; борьба не на живот, а на смерть; at war в состоянии войны at prep указывает на состояние, положение в, на; at anchor на якоре; at war в состоянии войны; at peace в мире; at watch на посту; at leisure на досуге at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями at work за работой; at work в действии; at breakfast за завтраком; at school в школе; at court в суде; at the piano за роялем; at the wheel за рулем; at one's studies за занятиями work: at работа; труд; занятие; дело; at work за работой; to be at work (upon smth.) быть занятым (чем-л.) at prep во временном значении указывает на возраст в; at the age of 25, at 25 years of age в возрасте 25 лет; at an early age в раннем возрасте at prep указывает на причину при, по, на; передается тж. твор. падежом; at (smb.'s) request по (чьей-л.) просьбе; to be surprised at smth. удивляться (чему-л.) at prep указывает на сферу проявления способностей к; clever at physics способный к физике; good at languages способный к языкам at prep указывает на источник из, в; to get information at the fountainhead получать сведения из первоисточника; to find out the address at the informationbureau узнать адрес в справочном бюро at prep указывает на источник из, в; to get information at the fountainhead получать сведения из первоисточника; to find out the address at the informationbureau узнать адрес в справочном бюро at prep указывает на сферу проявления способностей к; clever at physics способный к физике; good at languages способный к языкам good: at умелый, искусный; good at languages способный к языкам what are you at now? что вы затеваете?; he is at it again он снова взялся за это we were sad at hearing such news мы огорчились, услышав такие новости; he was shocked at what he saw он был потрясен тем, что увидел at that на том; let it go at that на том мы и покончили at that притом, к тому же; she lost her handbag and a new one at that она потеряла сумочку, да еще новую к тому же squint at иметь тенденцию at prep в пространств. значении указывает на движение в определенном направлении в, к, на; to throw a stone at smb. бросить камнем в (кого-л.) at prep в пространств. значении указывает на достижение места назначения к, в, на, до; trains arrive at the terminus every halfhour поезда приходят на конечную станцию каждые полчаса we were sad at hearing such news мы огорчились, услышав такие новости; he was shocked at what he saw он был потрясен тем, что увидел what are you at now? чем вы заняты теперь?, над чем вы работаете теперь? what are you at now? что вы затеваете?; he is at it again он снова взялся за это

1. (1913)

  Отверженные

   1913 – Франция (3480 м; реставрированная копия – 142 мин при скорости 18 к/сек)

     Произв. Pathé S.C.A.G.L.

     Реж. АЛЬБЕР КАПЕЛЛАНИ

     Сцен. Альбер Капеллани по одноименному роману Виктора Гюго

     Опер. Луи Форестье, Каренин Меробян

     В ролях Анри Кросс (Жан Вальжан), Анри Этьеван (Жавер), Мари Вентура (Фантина), Леон Бернар (аббат Мириэль), Мистенге (Эпонина), Габриэль де Гравон (Мариюс), Мари Фроме (Козетта в детстве), Эмиль Мило (Тенардье), Леран (Жильнорман).

   1-й ПЕРИОД: ЖАН ВАЛЬЖАН, 1815 г. Жан Вальжан, пытающийся прокормить старую мать, ищет работу. Он безуспешно предлагает свои услуги кузнецу. Пытается промышлять браконьерством. Крадет кусок хлеба. Крестьяне, вооруженные вилами, гонят его до самого дома. Он дерется с ними. Мать умирает от испуга. Вальжана отправляют на каторгу в Тулон на 5 лет принудительных работ. Его богатырская сила позволяет ему поднять огромный валун на глазах у надзирателя Жавера. В общей спальне каторжники, по обычаю, жребием выбирают того, кто совершит следующую попытку побега. 7 мая 1817 г. Вальжан распиливает кандалы и прутья решетки и бежит с помощью веревки. Он переплывает реку. Жавер терпит первое поражение, пытаясь поймать его.

   Вальжан пешком приходит в Динь. Местные жители сторонятся Вальжана; его облаивает собака. Женщина указывает ему дом аббата Мириэля. Аббат приглашает Вальжана на ужин, сам наливает ему суп, а затем показывает комнату. Ночью Вальжан крадет столовое серебро из комнаты аббата. Он возвращается в спальню и уходит через окно. На улице Вальжан натыкается на конных жандармов, те находят при нем серебро и отводят обратно к аббату. Аббат отдает Вальжану серебряную ложку и 2 серебряных канделябра. Он отпускает Вальжана, затем вручает ему рекомендательное письмо к своему брату, промышленнику в Монтрее-сюр-Мер. Вальжан падает на колени, растроганный добротой Мириэля. Прибыв в Монтрей, он отдает письмо хозяину.

   2-й ПЕРИОД: ФАНТИНА. Жан Вальжан сменяет работодателя и управляет стеклодувным заводом под именем г-на Мадлена. Он становится мэром Монтрея. Его работница Фантина возвращается после недельного отсутствия, проведя все это время со своей дочерью Козеттой. Она не хочет признаваться, что она – мать-одиночка. Г-н Мадлен, не зная о положении Фантины, увольняет ее. Жавер принимает новое назначение в Монтрее. Он узнает в г-не Мадлене бывшего каторжника Вальжана. Фантина продает парикмахеру свои волосы. Она ссорится с бывшими подругами, которые смеются над ней. Ее арестовывают. Она плюет в лицо г-ну Мадлену, но тот находит письмо от супругов Тенардье, требующих у Фантины денег за Козетту. Он распоряжается, чтобы Фантину отпустили, приводит ее к себе, и там Фантина рассказывает, как ее бросил любовник (сцена появляется на правой части экрана, наложенная на прежнее изображение). Она падает в обморок. Г-н Мадлен отводит ее в заводскую больницу. Выясняется, что у нее чахотка.

   Г-н Мадлен спасает дядюшку Фошлевана, придавленного каретой. Это чудо он совершает на глазах у Жавера, который сразу же узнает каторжника по его богатырской силе. Жавер пишет донос на Мадлена королевскому прокурору. Г-н Мадлен добивается для Фошлевана места садовника. Жавер читает в газете сообщение об аресте Жана Вальжана, которому теперь придется предстать перед судом. Он подает г-ну Мадлену заявление об отставке, которое тот не принимает. Буря в душе: г-н Мадлен воображает процесс над невинным человеком (сцена возникает на правой стороне экрана). Явившись в суд, г-н Мадлен раскрывает свое настоящее имя. Он прощается с Фантиной, и та передает ему письмо с просьбой разыскать Козетту у четы Тенардье. В комнате умирающей появляется Жавер и хватает г-на Мадлена. Увидев это, Фантина умирает. Г-н Мадлен вырывается и закрывает умершей глаза. Жавер уводит г-на Мадлена. Попав в тюремную камеру, Вальжан вырывает решетку из окна и сбегает на свободу.

   3-й ПЕРИОД: КОЗЕТТА, 1821 г. Семья Тенардье держит таверну в Монфермее. В семье 2 родных детей – Эпонина и Гаврош. Козетта, живущая у Тенардье, – их козел отпущения. Вооружившись огромной метлой, она подметает ресторанную залу и смотрит, как Эпонина играет в куклы. Мадам Тенардье отправляет ее набрать воды в реке. Шагая с ведром по деревне, Козетта встречает Вальжана. Он спрашивает у нее адрес Тенардье и понимает, кто она такая. Вальжан помогает Козетте нести ведро, но у самой таверны она забирает его себе. Козетта смотрит на большую куклу на прилавке магазина. Вальжан садится ужинать за стол, под которым спряталась Козетта. Он вступается за девочку перед Тенардье и отправляется в магазин, чтобы купить ей большую куклу. Козетта целует куклу, плача от радости. Вальжан платит Тенардье и уводит ребенка с собой. Тенардье бежит за ним и хочет отнять у него Козетту. Вальжан показывает ему письмо Фантины и бесцеремонно отталкивает его.

   В Париже Жан Вальжан и Козетта живут в старом доме в Госпитальном квартале. Консьержка, заинтригованная подозрительным поведением Вальжана, доносит на него Жаверу. Вальжан спасается бегством с Козеттой. Спасаясь от людей Жавера, Вальжан взбирается по стене и тянет Козетту за собой на веревке. Утром после тревожной ночи он обнаруживает, что попал в монастырь. Он встречает дедушку Фошлевана, работающего здесь садовником. Старик, растерявшись от признательности, падает перед Вальжаном на колени. Флэшбек: эпизод с каретой (на весь экран). Фошлеван предоставляет убежище Вальжану и Козетте. Он берет Вальжана помощником садовника. Козетту отдают на воспитание монахиням.

   4-й ПЕРИОД: КОЗЕТТА И МАРИЮС, 1832 г. Жан Вальжан снова живет в Париже, с уже повзрослевшей Козеттой. Тенардье совсем обнищали и живут под именем Жондреттов в квартире по соседству с молодым Мариюсом. Жондретт приказывает своей дочери Эпонине пойти и попросить денег у Мариюса (2 помещения объединены на экране боковым проездом камеры). Мариюс дает денег тайно влюбленной в него Эпонине. Мариюс впервые видит Вальжана и Козетту на скамейке в саду. Он еще раз нарочно проходит мимо, чтобы полюбоваться Козеттой. К Вальжану и Козетте пристает Эпонина, вынужденная побираться. Она отводит их к отцу, которому Вальжан отдает свое пальто и деньги. Мужчины не узнают друг друга. Эпонина дает Мариюсу адрес Козетты. Оставшись одна, Эпонина рыдает. Мариюс оставляет записку на скамейке в саду дома Козетты. Он показывается ей на глаза, но исчезает при появлении Вальжана. Тот попрекает Козетту.

   Мариюс умоляет своего деда Жильнормана попросить руку Козетты у ее отца. Жильнорман отказывает. В отчаянии Мариюс присоединяется к мятежникам на баррикаде улицы Шанврери (sic) 5 июня 1832 г. Жаверу поручено проникнуть в стан мятежников. Он приходит к ним переодетым, но его тут же узнают, разоблачают и связывают. Солдаты открывают огонь по баррикаде. Мариюс пишет записку Козетте и передает ее через посыльного; тот же вручает ее Вальжану, который отправляется на баррикаду. Гаврош погибает, собирая патроны у убитых. Вальжану поручено казнить Жавера, но он его отпускает. Баррикада разрушена. Вальжан, неся на руках раненого Мариюса, уходит через канализацию. Жавер, преследующий Тенардье, обирающего трупы, случайно натыкается на Вальжана, выходящего на поверхность. Тенардье издалека наблюдает за встречей старых знакомых и завладевает документом, предписывающим Жаверу взять под арест бывшего каторжника. Он идет следом за Вальжаном и Жавером, которые несут раненого Мариюса к Жильнорману.

   Не дождавшись, когда Вальжан выйдет от Жильнормана и сдастся, Жавер исчезает. Он пишет предсмертную записку где обвиняет себя в том, что восхищается Вальжаном и не способен арестовать его. Затем он бросается в Сену. Вальжан получает письмо от Жильнормана, где старик от имени внука просит руки Козетты. Вальжан идет к Жильнорману и отдает все свое состояние в приданое за Козетту. Свадьба Мариюса и Козетты. Тенардье за деньги открывает Мариюсу тайну Жана Вальжана. Мариюс приходит к Вальжану, который признается ему во всем. Появляется Козетта. Вальжан умирает рядом с 2 канделябрами (на правой стороне экрана появляется изображение аббата Мириэля).

   ►  По своей длине и художественной ценности эта 2-я экранизация «Отверженных» (после Бродяги, Le chemineau, фильма студии «Pathé» 1907 г.) ― одна из первых больших кинокартин, поставленных во Франции. Именно так ее приветствовал Андре Антуан, и его одобрение доказывает, что Капеллани удалось заставить реализм восторжествовать над издержками мелодрамы, простоту и определенную строгость – над условностями и театральными приемами. Составители «Большой иллюстрированной истории 7-го вида искусства» (Grande histoire illustrée du 7-e art, Editions Atlas, 1984, том 9), например, без колебаний называют эту экранизацию «1-м великим французским фильмом, снискавшим мировую известность». Действительно, он обладает рядом достоинств, выдающихся для своего времени. Выбранный ритм поддерживается во всем фильме (3 периода по 2 части в каждом, затем – 4-й период, чуть более длинный, состоящий из 3 частей). Декорации интерьеров схематичны, но не лишены выразительности (напр., помещение, где спят каторжники). Актеры играют сдержанно, и это подчеркивается систематическим использованием общего плана (хотя другие планы в те годы были невозможны). Это не мешает некоторым сценам внезапно пробуждать подлинные эмоции (напр., сцена с Козеттой, целующей куклу). Только Мари Вентура в сцене смерти Фантины слепо следует моде на утрированную мелодраматичность.

   N.B. С 1908 по 1914 г. Альберто Капеллани был художественным руководителем S.C.A.G.L. («Кинематографического общества авторов и литераторов»), департамента «Pathé», специализировавшегося на экранизации шедевров нашей литературы. Этот департамент был создан для того, чтобы соперничать с «Films d'Art», выпустившим на экраны сенсационный фильм Убийство герцога де Гиза, L'assassinat du duc de Guise, Ле Баржи и Кальмет, 1908, который очень высоко ценили Гриффит и Дрейер. Вплоть до 1914 г. Кастеллани снял как режиссер или выпустил под своим руководством экранизации целого ряда произведений Гюго: Король забавляется, Le roi s'amuse, 1909; Эрнани, Hernani, 1910; Мария Тюдор, Marie Tudor, 1917; Марион Делорм, Marion de Lorme, 1912; Собор Парижской Богоматери, Notre-Dame de Paris, 1911; Девяносто третий год, Quatre-vingt-treize, 1920 – фильм, законченный Антуаном после войны, и Золя (Западня, L'assommoir, 1909, названная Жаном Митри 1-й французской полнометражной картиной, и Жерминаль, Germinal, 1913).

2. (1925)

  Отверженные

   1925 – Франция (513 мин)

     Произв. Films de France

     Реж. АНРИ ФЕКУР

     Сцен. Анри Фекур по одноименному роману Виктора Гюго

     Опер. Рауль Обурдье, Меробяy и Жорж Лаффон

     В ролях Габриэль Габрио (Жан Вальжан), Жан Тулу (Жавер), Жорж Сайяр (Тенардье), Сандра Милованофф (Фантина / Козетта), Рене Карл (мадам Тенардье), Сюзанн Ниветт (Эпонина), Франсуа Розе (Мариюс), Шарль Бадиоль (Гаврош), Поль Жорж (монсеньор Мириэль).

   ЧАСТИ I и II. Динь, 1815 г. Епископ Мириэль, добрый и милосердный человек, устроил в своей резиденции больницу. Жан Вальжан, вышедший на свободу после 19 лет каторги, приходит в мэрию и предъявляет документы. Он измотан, его выгоняют из 2 таверн. Дети бросаются в него камнями. Он идет в тюрьму, но и там он не нужен. Некая женщина советует ему постучаться в дверь монсеньора Мириэля, который сажает его за свой стол.

   1-й флэшбек: до своего осуждения Жан Вальжан, обрубщик ветвей, вынужден был кормить 7 детей своей овдовевшей сестры. Он украл буханку хлеба и был приговорен к каторжным работам в Тулоне. Там он поднял повозку, нагруженную камнями, и спас жизнь человеку, попавшему под колеса. Его богатырскую силу приметил надзиратель по имени Жавер.

   Настоящее время: посреди ночи Вальжан хочет зарезать Мириэля, но луна освещает безмятежное лицо епископа, и потрясенный Вальжан отказывается от своего намерения. Он крадет серебряные столовые приборы и убегает. Наутро жандармы возвращают его в дом священника. Мириэль утверждает, что серебро – собственность Вальжана, и вдобавок отдает ему 2 канделябра. Он говорит Вальжану, что отныне тот принадлежит не Злу, а Добру. Поднявшись на гору, Вальжан наступает на монету, принадлежащую малышу Жерве, бродячему мальчишке-музыканту. Когда мальчик требует вернуть ему монету, Вальжан прогоняет его. Позже он хочет его вернуть, но напрасно. Он плачет впервые за 19 лет.

   За несколько месяцев до этого, после битвы при Ватерлоо, сержант Тенардье, обирая мертвецов на поле боя, спасает жизнь барону де Понмерси, погребенному под трупами. Фантина, брошенная любовником-студентом, рожает дочь. Из Парижа она возвращается в родной город Монтрей-сюр-Мер. По дороге в Монфермее она доверяет свою дочь матери 2 детей мадам Тенардье. Прибыв в Монтрей, она слышит про некоего всеми уважаемого господина Мадлена.

   2-й флэшбек: за 3 года до этого, едва придя в город, Жан Вальжан спас 2 детей при пожаре. Титр: «Он придумал, как усовершенствовать производство стеклянных изделий, и сделал на этом состояние. Он стал мэром (под именем г-на Мадлена)».

   Настоящее время: Жавер, ставший полицейским инспектором в Монтрее, не разделяет всеобщего восхищения перед мэром (он получил предписание о розыске каторжника, ограбившего ребенка). Еще один местный житель, дедушка Фошлеван, завидует успеху Мадлена. Однажды он попадает под собственную телегу, и Мадлен спасает его, приподняв повозку. Этот подвиг происходит на глазах у Жавера и вызывает в его памяти почти забытый эпизод из прошлого.

   Фантина работает на фабрике г-на Мадлена; ее постоянно терзают Тенардье, требуя денег. О Фантине начинают судачить злые языки; в конце концов старший мастер вызывает ее к себе и увольняет. Она шьет на дому, затем, оставшись без работы, продает свои волосы. Безо всяких средств к существованию, она выходит на панель. Однажды зимним вечером прохожий засовывает ей под корсет пригоршню снега. Начинается драка. Жавер арестовывает Фантину и лично приговаривает ее к полугоду тюрьмы. Она на коленях умоляет простить ее ради дочери. Она оскорбляет мэра, но тот освобождает Фантину и обещает помочь ей и дочери. О ней заботится сестра Симплиция.

   Жавер пишет донос на Мадлена. Позднее он признается, что клеветал, и просит отставки: разыскиваемый преступник пойман – это каторжник по имени Шанматье. Вальжан проводит целую ночь в раздумьях о том, как ему следует поступить. Он отправляется в Аррас и перед судьями называется тем, кого они ищут. Он остается в распоряжении суда, но его не арестовывают. Он возвращается к Фантине, прикованной к постели. Жавер берет его под арест у ее изголовья. Фантина умирает. Вальжана уводят жандармы. Он совершает побег из тюрьмы. Уходя от погони, он прячется у сестры Симплиции, которая впервые в своей жизни лжет, говоря людям Жавера, что не видела его. Титр: «Здесь теряются следы Вальжана». Он зарывает в лесу сундук.

   В Париже противный старик Жильнорман в свои 80 лет по-прежнему танцует. Его бывшая горничная приносит ему близнецов, родившихся якобы от него. Он отрицает свое отцовство, но все же платит за содержание детей. Больше всего на свете он дорожит своим законным внуком Мариюсом. В Монфермее Козетта живет у Тенардье как рабыня. Ночью ее отправляют за водой; для этого она должна пройти через страшный лес. Она встречает Вальжана, который помогает ей нести ведро и провожает до таверны Тенардье, где и остается до утра. Он дарит ей восхитительную куклу (которая поражает всех, включая кошку), а затем выкупает Козетту у Тенардье за баснословные деньги.

   В Париже Вальжан и девочка живут в лачуге Горбо. Вальжан учит Козетту читать и рассказывает ей о матери. Старая соседка-сплетница видит, как Вальжан зашивает в подкладку банкноты (которые достал из сундука, зарытого в лесу). Жавер, переодевшись нищим, стоит на страже у дверей лачуги. Вальжан и Козетта спасаются бегством. Убегая от полицейских, они попадают в тупик, взбираются по стене (Вальжан тянет девочку на веревке) – и попадают в женский монастырь Пти-Пикпюс. По воле провидения Вальжан встречает там Фошлевана, некогда спасенного им. Вальжан выдает себя за его брата, работает с ним в качестве помощника садовника, а Козетта становится пансионеркой монастыря.

   ЧАСТЬ III. Мариюсу исполнилось 20 лет. Его дед Жильнорман, ярый роялист, после смерти дочери буквально вырвал его из рук отца, наполеоновского офицера Понмерси. Жильнорман с самого начала не одобрял выбор дочери. Тем не менее он отпускает Мариюса в Вернон попрощаться с умирающим отцом. Но молодой человек приезжает слишком поздно. Он узнает, что отец всегда любил его и что своим спасением на поле Ватерлоо отец обязан человеку по фамилии Тенардье. Мариюс порывает отношения с дедом и переселяется в лачугу Горбо, где в жуткой нищете под именем Жондреттов живут Тенардье. В Люксембургском саду Мариюс видит Козетту, гуляющую с Вальжаном, и влюбляется в нее. Дочь Тенардье Эпонина любит Мариюса. Ее брат Гаврош промышляет мелким воровством и делит награбленное с 2 беспризорниками, над которыми взял шефство.

   Выходя из церкви, Эпонина передает Вальжану письмо от отца: он просит денег. Вальжан и Козетта приходят к Жондреттам. Мариюс следит за ними через дырку в стене и узнает в Тенардье Жондретте человека, спасшего его отца. В 6 часов Вальжан должен вернуться с деньгами. Узнав в нем миллионера, выкупившего у него Козетту, Тенардье с сообщниками готовит засаду. Мариюс разрывается между желаниями спасти Козетту и пощадить спасителя своего отца, но все-таки приходит в комиссариат и говорит полицейским, что затевается в доме. Его собеседник – сам Жавер. Вальжан попадает в засаду. Он прикладывает к руке раскаленный добела железный прут в знак того, что не боится нападающих. Нагрянувшая полиция хватает всю банду. Вальжан исчезает.

   Эпонина узнает, что ее друзья готовятся ограбить дом Вальжана и Козетты на улице Плюме. Она сообщает об этом Мариюсу. Тот приходит к Козетте и признается ей в любви. Эпонина мешает заговорщикам проникнуть в дом Вальжана. Мариюс просит у деда разрешения жениться на Козетте. Старик советует ему сделать ее своей любовницей. Новая ссора. На лесной дороге Эпонина передает Вальжану записку с одним лишь словом: «Переезжайте».

   ЧАСТЬ IV. Июнь 1832 г. Листовки и плакаты против Луи-Филиппа. Начинается восстание. Козетта, запертая в доме Вальжаном, который зажил спокойной жизнью, передает Эпонине записку для Мариюса. Студент-революционер Анжольрас подталкивает Мариюса к действию и заражает его идеями. Мариюс отправляется на улицу Плюме, но никого там не находит. Вальжан и Козетта живут теперь на улице Вооруженного Человека. Восстание набирает силы. Начинаются перестрелки. Жавер шпионит на строительстве баррикады. Вальжан читает любовное письмо, написанное Козеттой Мариюсу на листе промокательной бумаги, и ужасно страдает от этого.

   Штаб-квартира восставших находится в кабачке «Коринф» на улице Шанврери. Революционер убивает горожанина, не пожелавшего отдавать свой дом. Анжольрас расправляется с ним и говорит: «Нельзя очернять нашу борьбу». В Жавере узнают предателя. Эпонина получает смертельное ранение штыком. Вокруг баррикады усиливаются бои. Умирая на руках у Мариюса, Эпонина передает ему записку от Козетты. Вальжан сражается в рядах защитников баррикады. Погибает Гаврош, отправившись собирать патроны у мертвецов. Штурм баррикады. Вальжан освобождает Жавера, которого должен был казнить. Он уносит на плечах раненого Мариюса и уходит через парижскую канализацию. Анжольрас расстрелян. У выхода из канализации Вальжан встречает Тенардье, который продает ему ключ от канализационной решетки. Жавер ждет его снаружи, чтобы арестовать. Вдвоем они относят Мариюса к его деду. Жаверу не хватает духа арестовать Вальжана; он чувствует, что не может выполнить долг, и кончает с собой, бросившись в Сену.

   Свадьба Козетты и Мариюса. Вальжан не приходит на праздник, сказавшись раненым, хотя на самом деле он не хочет раскрывать свое настоящее имя. На следующий день он называет его Мариюсу, добавляя: «Успокойтесь. Для Козетты я – никто». Титр: «Козетта уходит от Вальжана». Он остается один. К Мариюсу приходит Тенар (Тенардье); он обвиняет Вальжана в убийстве. Мариюс понимает, что человек, спасший его и вынесший на своих плечах через канализацию, – Вальжан. Он прогоняет прочь Тенардье со словами: «Убирайтесь. Вас спасает Ватерлоо». Козетта и Мариюс в последний раз приходят к Вальжану. Он смотрит на канделябры: «Монсеньор Мириэль, довольны ли вы мною?» Он умирает.

   ►  Самая полная и подробная экранизация «Отверженных», разделенная на 4 фильма, выпущенные в парижском кинотеатре «Ампир» с недельным интервалом, начиная с рождественского вечера 1925 г. Главное достоинство этой версии – ее длина: она позволяет пересечь различные сюжетные линии, сохранить ряд подробностей, содержащихся в книге, восстановить на экране эпический масштаб, свойственный роману Гюго. Впрочем, Фекуру стоило большого труда добиться от продюсеров согласия на подобную концепцию и подобный метраж. В своей книге «Вера и горы» (La Foi et les Montagnes, Paul Montel, 1959 – одно из лучших документальных свидетельств о немом французском кинематографе) он пишет: «Фильм должно было продюсировать „Общество кинофильмов Франции“, подчиняющееся „Кинороманам“. Но, если при подготовке каждого киноромана приходилось мучительно наскребать необходимое количество перипетий, чтобы раздуть из них 10–12 эпизодов, на этот раз, когда речь зашла об „Отверженных“ – романе, переполненным событиями, способными насытить с полсотни эпизодов, – по нелепому противоречию было принято решение пересказать это монументальное произведение в единственном фильме, что смехотворно. Я отчаянно сражался с чиновниками, темной и бесчисленной силой, но в конце концов одержал победу». Чуть позже банкротство иностранного партнера по производству привело к сокращению бюджета, из-за чего пострадали революционные сцены, гораздо менее масштабные, чем предполагалось.

   При всех своих достоинствах и ограничениях, при всей своей скрупулезной честности и отсутствии подлинного вдохновения, фильм служит характерным образцом того, что можно назвать «иллюстрирующим кинематографом»; это течение было распространено во Франции в 20-е гг. и здесь представлено на высочайшем уровне. Актерская игра неизменно точна и добротна. Наиболее удачные сцены – те, что относятся к детству Козетты (взаимоотношения между взрослым и ребенком завязаны лучше, чем других версиях). Увы, крайняя монотонность раскадровки, построения сцен и применяющихся технических средств придает картине театральность, от которой ее должно было бы уберечь разнообразие декораций и объектов. Отказавшись от всех визуальных приемов авангардизма, Фекур хотел раствориться в своем сюжете. Это смирение было удостоено похвал, хотя иногда его называют чрезмерным. Больше, чем личность Фекура, на фильм отложила отпечаток сама эпоха, пристрастная к несколько беспорядочным фильмам-фельетонам, густо населенным бандитами, похотливыми стариками, бандами хулиганов, которые, кажется, вот-вот возьмут верх над добрыми героями. Но здесь их противником становится Вальжан, почти что сверхчеловек, который в себе самом переплавил зло в добро, – и, вследствие этого, плоды их злодеяний не будут обильны. Усиленно сторонясь славы амбициозного культурного монумента, эта экранизация обретает дух романов-фельетонов и народной литературы, откуда и черпал изначально Гюго материал для сюжета.

3. (1933)

   Отверженные

   1933 – Франция (I: 109 мин, II: 85 мин, III: 86 мин)

     Произв. Pathé, Natan

     Реж. РЕЙМОН БЕРНАР

     Сцен. Андре Ланг, Реймон Бернар по одноименному роману Виктора Гюго

     Опер. Жюль Крюжер

     Муз. Артюр Онеггер

     Дек. Жан Перрье, Люсьен Карре

     Кост. Поль Колон

     В ролях Арри Бор (Жан Вальжан / господин Мадлен / Шанматье / Фошлеван), Шарль Ванель (Жавер), Флорель (Фантина), Шарль Дюллен (Тенардье), Маргерит Морено (мадам Тенардье), Эмиль Женевуа (Гаврош), Оран Демазис (Эпонина), Жильберт Савари (Эпонина в детстве), Жослин Гаэль (Козетта), Габи Трике (Козетта в детстве), Анри Кросс (монсеньор Мириэль), Марта Мелло (мадемуазель Батистина), Жан Сервэ (Мариюс), Макс Дирли (Жильнорман), Жорж Молуа (председатель суда), Робер Видален (Анжольрас), Поль Азаис (Грантэр).

   Перечень основных сцен 3-серийной версии:

   I ― БУРЯ В ДУШЕ, 1815 г. (Une tempête sous un crane). Каторжник Жан Вальжан, обладающий богатырской силой, поддерживает статую на фасаде мэрии Тулона, не давая ей обрушиться. Ценой этого подвига он добивается досрочного освобождения. Он отправляется в Понталье. В Дине его не пускают ни в одну гостиницу и наконец указывают на дом монсеньора Мириэля. Епископ дает ему кров и накрывает стол. Ночью Вальжан крадет его серебряные столовые приборы. 2 жандарма возвращают его в дом священника. Мириэль освобождает его и отдает ему 2 серебряных канделябра. В лесу Вальжан встречает маленького савояра и крадет у него монету. В Париже Фантина на балу у Бомбарда знакомится со студентом по имени Толомьес.

   В 1823 г. в Монтрее-сюр-Мер торжественно открывается Профессиональная школа, подаренная городу его мэром, г-ном Мадленом (Жаном Вальжаном), автором изобретения, произведшего революцию в стеклодувном деле. Супруги Тенардье из Монфермея требуют у Фантины денег для Козетты. Та – рабыня Тенардье. На глазах у Жавера, который узнает его богатырскую силу, г-н Мадлен спасает дядюшку Фошлевана, придавленного телегой. Фантину увольняют с завода Мадлена. Жавер пишет письмо префекту с доносом на Мадлена―Вальжана. Фантина отвергает приставания хозяина квартиры. Новое требование денег от Тенардье. Козетта в мороз ходит за покупками для Тенардье.

   Над Фантиной, продавшей свои волосы и зубы, решает злобно подшутить прохожий горожанин, сующий ей снег за пазуху. Она бьет его. Попадает под арест. Тщетно умоляет Жавера. Плюет в лицо г-ну Мадлену, считая его виновником увольнения. Г-н Мадлен освобождает ее. У Фантины начинается агония. Козетта поглаживает шубки Эпонимы и Азельмы. Тенардье получают за Козетту 300 франков. «Я начинаю любить эту малышку», – говорит Тенардье. Жавер просит у Мадлена отставки за ложный донос. Настоящий Жан Вальжан якобы пойман. Фантина с радостью узнает, что г-н Мадлен отправится за Козеттой. Всю ночь он думает, нужно ли ему ехать в Аррас на процесс Шанматье, которого принимают за Жана Вальжана. Фантина ждет Козетту. Мадлен во весь опор мчится в Аррас. Фантина молится за Мадлена. Мадлен предстает перед судом: благодаря ему Шанматье освобождают. Мадлен у изголовья Фантины: она в ужасе видит, как его арестовывает Жавер. Она умирает. Ложь монашенки позволяет Вальжану скрыться.

   II ― СЕМЬЯ ТЕНАРДЬЕ (Les Thénardier). Рождество в Монфермее. Козетта смотрит на большую куклу в витрине магазина игрушек. Мадам Тенардье заставляет ее идти за водой посреди ночи. Вальжан помогает девочке нести ведро. Ужинает в таверне Тенардье. Уходит и возвращается с большой куклой для Козетты. Он «выкупает» девочку у Тенардье.

   1832 г.: 16-й день рождения Козетты, которая живет с мсье Фошлеваном (Жаном Вальжаном) и считает его своим отцом. Она делает знаки влюбленному в нее Мариюсу, ждущему ее на улице. Тот идет к своему деду, роялисту Жильнорману, с которым рассорился по политическим мотивам, и просит разрешения жениться на мадемуазель Фошлеван. «Сделай ее своей любовницей», – отвечает старик. Уязвленный Мариюс разворачивается и уходит.

   Он живет в жалкой лачуге, по соседству с Жондреттами (Тенардье): у тех в семье 2 дочери и маленький сын Гаврош. Эпонина влюблена в Мариюса. Тенардье принимают у себя филантропа Фошлевана и его дочь. Фошлеван обещает вернуться в 7 часов с деньгами. Тенардье-Жондретт узнал в нем человека, некогда уведшего с собой Козетту. Он готовит засаду. Мариюс через перегородку подслушивает его намерения и бежит в Люксембургский сад предупредить Козетту. Для своего злодеяния Жондретт нанимает банду Патрона-Минетта. Мариюс предупреждает Жавера; они договариваются об условном сигнале. Жондретт хочет занять комнату у Мариюса, и тот неожиданно узнает в нем человека, спасшего его отца при Ватерлоо.

   Прибытие Фошлевана. Жондретт требует у него 200 000 франков. Бандиты набрасываются на него. Мариюс не решается подать сигнал. Фошлеван прикладывает к руке раскаленный прут в знак того, что ничто ему не страшно. Полиция врывается в дом и хватает бандитов. Фошлеван ускользает. Жавер приходит к нему. Фошлеван не признается, что стал жертвой нападения. Он снова убегает. Мариюс узнает от Козетты, с которой встречается в потайном месте на улице Плюме, что она уезжает в Англию с отцом. Появляется Фошлеван и разлучает влюбленных. Козетта в слезах. Вдвоем с Фошлеваном они смотрят на проходящую мимо колонну каторжников.

   III ― СВОБОДА, МИЛАЯ СВОБОДА, 1832 г. (Liberté, liberté chérie). Похоронная процессия генерала Ламарка в пригороде Сент-Антуан провоцирует восстание против правительства короля Луи-Филиппа. Град камней и мебели сыплется на драгунов и национальную гвардию. Козетта беспокоится за Мариюса, и Вальжан обещает разыскать его. Студенты и Гаврош строят баррикаду на улице Шанврери. Мариюс, обессилев от тоски, смотрит на это безучастно. В 22.30 гвардейцы идут в атаку, и начинается перестрелка. Старик Мабёф водружает флаг на верхушке баррикады и погибает под пулями. Бой возобновляется. Мариюс грозится взорвать баррикаду и заставляет гвардейцев отступить. Жавер, шпионивший среди студентов, разоблачен и связан. Гаврош собирает патроны у мертвецов и погибает с песней на устах. Тела старика и мальчика лежат рядом. Национальная гвардия дает залп. Эпонина, которая переоделась в мальчика, чтобы добраться до баррикады, умирает на руках у Мариюса. Она берет с него обещание, что он поцелует ее в лоб, когда она умрет. Студенты поют «Марсельезу» и отказываются сдаться. Вальжан присоединяется к ним и даже спасает нескольких людей от смерти. Ему поручают казнить Жавера. Вместо этого он Жавера отпускает.

   Студенты взрывают баррикаду. Оставшиеся в живых будут расстреляны. Вальжан уносит на плечах Мариюса, раненого и потерявшего сознание. Жавер следит за ним. Вальжан идет по канализации. Жавер поджидает его у выхода. Он разрешает ему отнести раненого к Жильнорману. Прежде чем сдаться Жаверу, Вальжан просит разрешения зайти к себе; Жавер исчезает, не в силах арестовать своего спасителя. Но он не может смириться со столь злостным невыполнением долга и поэтому кидается в Сену.

   Свадебный ужин Мариюса и Козетты. Вальжана нет на их празднике. Дедушка Жильнорман открывает бал танцем с новобрачной. Вальжан бродит под освещенными окнами. На следующий день он признается Мариюсу, что он – бывший каторжник. Именно поэтому он не пришел на свадьбу. Он также говорит, что знаком с Козеттой лишь 10 лет. Он хочет попрощаться с Козеттой, целует ее и падает в обморок. Он умирает, передав ей 2 серебряных канделябра монсеньора Мириэля.

   ► Отверженные Реймона Бернара – фильм необычный во многих отношениях; прежде всего с глобальной точки зрения это самая приемлемая экранизация романа Гюго. Не считая Деревянных крестов, Les Croix de bois, это единственный амбициозный проект, который Реймону Бернару удалось довести до конца в эпоху звукового кино (хотя у него было много других проектов), и можно заметить, что даже своим масштабом это полотно сильно контрастирует с достаточно узким и тесным контекстом французского кино 30―35-х гг. Отверженные стали единственным фильмом за всю историю французского звукового кино, который демонстрировался в 3 сериях (каждая соответствовала полнометражному фильму). Как напоминает Жак Салль (Jacques Salle, Raymond Bernard, Anthologie du cinéma, 1979), 3 серии демонстрировались в Париже в 3 разных эксклюзивных кинотеатрах («Парамаунт», «Мариво», «Мариньян»), причем расписание было составлено таким образом, чтобы зритель при желании мог посмотреть весь фильм за день. Менее известен тот факт, что Реймон Бернар добился этой необычной возможности выпустить 3-серийную версию в результате сделки и договоренности с продюсерами, требовавшими, чтобы в то же самое время он подготовил к прокату и версию в 2 сериях. Эта 2-серийная версия (Жан Вальжан и Козетта), длящаяся приблизительно 200 мин, очень быстро заменила собой первоначальную; в конце 40-х гг. ее еще можно было увидеть в небольших парижских кинотеатрах (2-я серия демонстрировалась через неделю после 1-й). В 1977 и 1983 гг. замечательная инициатива телеканала «FR3» позволила увидеть полную версию фильма.

   Как отмечено всеми историками, сильной стороной фильма является актерская игра, и особенно это касается трио Бор-Ванель-Дюллен. Арри Бор обладает физическим и духовным масштабом, а также способностью к адаптации, необходимыми для этого персонажа, которого Гюго хотел показать в постоянном процессе преображения. По мере преображения Жана Вальжана его муки, тайны его прошлого и даже отцовская любовь к Козетте открывают новые грани в мрачном образе этого человека, который далек от того монолита, каким он иногда предстает в неудачных экранизациях; и в каждом новом обличье Вальжан переживает новые чувства и приобретает новый опыт. Арри Бор великолепен во всех воплощениях своего героя, особенно в облике Шанматье. Шарль Ванель был идеальным кандидатом на роль сильного и непроницаемого Жавера, неумолимого робота долга, чей механизм неожиданно выходит из строя, когда Жан Вальжан безо всяких причин жалеет его. Дюллен выносит на суд зрителя мрачную и дьявольскую комичность Тенардье, заодно внушая публике отвращение к этому персонажу.

   О женских ролях известно, что Реймон Бернар и его сценарист Андре Ланг очень сожалели, что в результате размолвки Арлетти не смогла сыграть роль Эпонины. Однако Оран Демазис смотрится великолепно в роли этой неудовлетворенной и невезучей героини, и сцена, где она просит Мариюса поцеловать ее в лоб после смерти, по-настоящему потрясает. (Довольно сложно представить, чего могла бы добиться в этой роли Арлетти.) Точно так же место Даниэль Даррьё, предполагавшейся поначалу, занимает Жослин Гаэль – элегантная, чуть неестественная, со слегка приторным обаянием модной гравюры, но все же не бесцветная.

   3-я серия пытается поднять интонацию фильма до эпической, и это ей хорошо удается. Чтобы придать дополнительную энергию сценам восстания и революции, стиль Реймона Бернара на время забывает о своем природном классицизме и заимствует технику репортажной съемки (беглые панорамы, ручная камера и т. д.). Грубое, необычное и почти барочное новшество в контексте французского кино тех лет, столь далекого от авангарда. Но в целом в стиле Реймона Бернара торжествует сдержанная строгость, стремление к подлинному чувству, что-то среднее между мелодрамой и аскетической скудостью, без лишнего пафоса и показных эффектов. Его экранизация «Отверженных» – фильм честного человека и гуманиста. Бернар никогда не метит выше, чем может попасть, и именно поэтому почти всегда добивается целей, в результате разумных решений и большой любви к качественной работе. В этом фильме присутствуют главные сюжетные линии романа Гюго, а также его напряженность и грандиозный размах. Фильм очень ровен по качеству; особенно удачно поданы наиболее легендарные сцены романа (ужин у Мириэля, встреча Вальжана и Козетты, гибель Гавроша, смерть Вальжана у канделябров). В этих сценах Реймону Бернару удалось нащупать хрупкое равновесие между обыденностью и легендой, благодаря которому картина живет до сих пор и хранит верность подробному и, если можно так выразиться, священному ходу развития сюжета, который уже долгие годы хранится в коллективной памяти человечества.

 

технология коммутации
-
[Интент]

Современные технологии коммутации
[ http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84]

Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах "LAN", "Сети и системы связи", в книге В.Олифер и Н.Олифер "Новые технологии и оборудование IP-сетей", на сайтах www.citforum.ru и опубликована в журнале "Компьютерные решения" NN4-6 за 2000 год.

• Введение
• Коммутация первого уровня.
• Коммутация второго уровня.
• Коммутация третьего уровня.
• Коммутация четвертого уровня.
• Критерии выбора оборудования, физическая и логическая структура сети
• Качество обслуживания (QoS) и принципы задания приоритетов
• Заключение

Введение

На сегодня практически все организации, имеющие локальные сети, остановили свой выбор на сетях типа Ethernet. Данный выбор оправдан тем, что начало внедрения такой сети сопряжено с низкой стоимостью и простотой реализации, а развитие - с хорошей масштабируемостью и экономичностью.

Бросив взгляд назад - увидим, что развитие активного оборудования сетей шло в соответствии с требованиями к полосе пропускания и надежности. Требования, предъявляемые к большей надежности, привели к отказу от применения в качестве среды передачи коаксиального кабеля и перевода сетей на витую пару. В результате такого перехода отказ работы соединения между одной из рабочих станций и концентратором перестал сказываться на работе других рабочих станций сети. Но увеличения производительности данный переход не принес, так как концентраторы используют разделяемую (на всех пользователей в сегменте) полосу пропускания. По сути, изменилась только физическая топология сети - с общей шины на звезду, а логическая топология по-прежнему осталась - общей шиной.

Дальнейшее развитие сетей шло по нескольким путям:

• увеличение скорости,
• внедрение сегментирования на основе коммутации,
• объединение сетей при помощи маршрутизации.

Увеличение скорости при прежней логической топологии - общая шина, привело к незначительному росту производительности в случае большого числа портов.

Большую эффективность в работе сети принесло сегментирование сетей с использованием технология коммутации пакетов. Коммутация наиболее действенна в следующих вариантах:

Вариант 1, именуемый связью "многие со многими" – это одноранговые сети, когда одновременно существуют потоки данных между парами рабочих станций. При этом предпочтительнее иметь коммутатор, у которого все порты имеют одинаковую скорость, (см. Рисунок 1).

Вариант 2, именуемый связью "один со многими" – это сети клиент-сервер, когда все рабочие станции работают с файлами или базой данных сервера. В данном случае предпочтительнее иметь коммутатор, у которого порты для подключения рабочих станций имеют одинаковую небольшую скорость, а порт, к которому подключается сервер, имеет большую скорость,(см. Рисунок 2).

Когда компании начали связывать разрозненные системы друг с другом, маршрутизация обеспечивала максимально возможную целостность и надежность передачи трафика из одной сети в другую. Но с ростом размера и сложности сети, а также в связи со все более широким применением коммутаторов в локальных сетях, базовые маршрутизаторы (зачастую они получали все данные, посылаемые коммутаторами) стали с трудом справляться со своими задачами.

Проблемы с трафиком, связанные с маршрутизацией, проявляются наиболее остро в средних и крупных компаниях, а также в деятельности операторов Internet, так как они вынуждены иметь дело с большими объемами IP-трафика, причем этот трафик должен передаваться своевременно и эффективно.

С подключением настольных систем непосредственно к коммутаторам на 10/100 Мбит/с между ними и магистралью оказывается все меньше промежуточных устройств. Чем выше скорость подключения настольных систем, тем более скоростной должна быть магистраль. Кроме того, на каждом уровне устройства должны справляться с приходящим трафиком, иначе возникновения заторов не избежать.

Рассмотрению технологий коммутации и посвящена данная статья.

Коммутация первого уровня

Термин "коммутация первого уровня" в современной технической литературе практически не описывается. Для начала дадим определение, с какими характеристиками имеет дело физический или первый уровень модели OSI:

физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики.

Смысл коммутации на первом уровне модели OSI означает физическое (по названию уровня) соединение. Из примеров коммутации первого уровня можно привести релейные коммутаторы некоторых старых телефонных и селекторных систем. В более новых телефонных системах коммутация первого уровня применяется совместно с различными способами сигнализации вызовов и усиления сигналов. В сетях передачи данных данная технология применяется в полностью оптических коммутаторах.

Коммутация второго уровня

Рассматривая свойства второго уровня модели OSI и его классическое определение, увидим, что данному уровню принадлежит основная доля коммутирующих свойств.

Определение. Канальный уровень (формально называемый информационно-канальным уровнем) обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. Канальный уровень решает вопросы физической адресации (в противоположность сетевой или логической адресации), топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации.

На самом деле, определяемая канальным уровнем модели OSI функциональность служит платформой для некоторых из сегодняшних наиболее эффективных технологий. Большое значение функциональности второго уровня подчеркивает тот факт, что производители оборудования продолжают вкладывать значительные средства в разработку устройств с такими функциями.

С технологической точки зрения, коммутатор локальных сетей представляет собой устройство, основное назначение которого - максимальное ускорение передачи данных за счет параллельно существующих потоков между узлами сети. В этом - его главное отличие от других традиционных устройств локальных сетей – концентраторов (Hub), предоставляющих всем потокам данных сети всего один канал передачи данных.

Коммутатор позволяет передавать параллельно несколько потоков данных c максимально возможной для каждого потока скоростью. Эта скорость ограничена физической спецификацией протокола, которую также часто называют "скоростью провода". Это возможно благодаря наличию в коммутаторе большого числа центров обработки и продвижения кадров и шин передачи данных.

Коммутаторы локальных сетей в своем основном варианте, ставшем классическим уже с начала 90-х годов, работают на втором уровне модели OSI, применяя свою высокопроизводительную параллельную архитектуру для продвижения кадров канальных протоколов. Другими словами, ими выполняются алгоритмы работы моста, описанные в стандартах IEEE 802.1D и 802.1H. Также они имеют и много других дополнительных функций, часть которых вошла в новую редакцию стандарта 802.1D-1998, а часть остается пока не стандартизованной.

Коммутаторы ЛВС отличаются большим разнообразием возможностей и, следовательно, цен - стоимость 1 порта колеблется в диапазоне от 50 до 1000 долларов. Одной из причин столь больших различий является то, что они предназначены для решения различных классов задач. Коммутаторы высокого класса должны обеспечивать высокую производительность и плотность портов, а также поддерживать широкий спектр функций управления. Простые и дешевые коммутаторы имеют обычно небольшое число портов и не способны поддерживать функции управления. Одним из основных различий является используемая в коммутаторе архитектура. Поскольку большинство современных коммутаторов работают на основе патентованных контроллеров ASIC, устройство этих микросхем и их интеграция с остальными модулями коммутатора (включая буферы ввода-вывода) играет важнейшую роль. Контроллеры ASIC для коммутаторов ЛВС делятся на 2 класса - большие ASIC, способные обслуживать множество коммутируемых портов (один контроллер на устройство) и небольшие ASIC, обслуживающие по несколько портов и объединяемые в матрицы коммутации.

Существует 3 варианта архитектуры коммутаторов:
 

• переключение (cross-bar) с буферизацией на входе,
• самомаршрутизация (self-route) с разделяемой памятью
• высокоскоростная шина.

На рисунке 3 показана блок-схема коммутатора с архитектурой, используемой для поочередного соединения пар портов. В любой момент такой коммутатор может обеспечить организацию только одного соединения (пара портов). При невысоком уровне трафика не требуется хранение данных в памяти перед отправкой в порт назначения - такой вариант называется коммутацией на лету cut-through. Однако, коммутаторы cross-bar требуют буферизации на входе от каждого порта, поскольку в случае использования единственно возможного соединения коммутатор блокируется (рисунок 4). Несмотря на малую стоимость и высокую скорость продвижения на рынок, коммутаторы класса cross-bar слишком примитивны для эффективной трансляции между низкоскоростными интерфейсами Ethernet или token ring и высокоскоростными портами ATM и FDDI.

Коммутаторы с разделяемой памятью имеют общий входной буфер для всех портов, используемый как внутренняя магистраль устройства (backplane). Буферизагия данных перед их рассылкой (store-and-forward - сохранить и переслать) приводит к возникновению задержки. Однако, коммутаторы с разделяемой памятью, как показано на рисунке 5 не требуют организации специальной внутренней магистрали для передачи данных между портами, что обеспечивает им более низкую цену по сравнению с коммутаторами на базе высокоскоростной внутренней шины.

На рисунке 6 показана блок-схема коммутатора с высокоскоростной шиной, связывающей контроллеры ASIC. После того, как данные преобразуются в приемлемый для передачи по шине формат, они помещаются на шину и далее передаются в порт назначения. Поскольку шина может обеспечивать одновременную (паралельную) передачу потока данных от всех портов, такие коммутаторы часто называют "неблокируемыми" (non-blocking) - они не создают пробок на пути передачи данных.

Применение аналогичной параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня модели OSI.

Коммутация третьего уровня

В продолжении темы о технологиях коммутации рассмотренных в предыдущем номера повторим, что применение параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня. Это позволило существенно, в 10-100 раз повысить скорость маршрутизации по сравнению с традиционными маршрутизаторами, в которых один центральный универсальный процессор выполняет программное обеспечение маршрутизации.

По определению Сетевой уровень (третий) - это комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным "подсетям", которые могут находиться в разных географических пунктах. В данном случае "подсеть" это, по сути, независимый сетевой кабель (иногда называемый сегментом).

Коммутация на третьем уровне - это аппаратная маршрутизация. Традиционные маршрутизаторы реализуют свои функции с помощью программно-управляемых процессоров, что будем называть программной маршрутизацией. Традиционные маршрутизаторы обычно продвигают пакеты со скоростью около 500000 пакетов в секунду. Коммутаторы третьего уровня сегодня работают со скоростью до 50 миллионов пакетов в секунду. Возможно и дальнейшее ее повышение, так как каждый интерфейсный модуль, как и в коммутаторе второго уровня, оснащен собственным процессором продвижения пакетов на основе ASIC. Так что наращивание количества модулей ведет к наращиванию производительности маршрутизации. Использование высокоскоростной технологии больших заказных интегральных схем (ASIC) является главной характеристикой, отличающей коммутаторы третьего уровня от традиционных маршрутизаторов. Коммутаторы 3-го уровня делятся на две категории: пакетные (Packet-by-Packet Layer 3 Switches, PPL3) и сквозные (Cut-Through Layer 3 Switches, CTL3). PPL3 - означает просто быструю маршрутизацию (Рисунок_7). CTL3 – маршрутизацию первого пакета и коммутацию всех остальных (Рисунок 8).

У коммутатора третьего уровня, кроме реализации функций маршрутизации в специализированных интегральных схемах, имеется несколько особенностей, отличающих их от традиционных маршрутизаторов. Эти особенности отражают ориентацию коммутаторов 3-го уровня на работу, в основном, в локальных сетях, а также последствия совмещения в одном устройстве коммутации на 2-м и 3-м уровнях:
 

• поддержка интерфейсов и протоколов, применяемых в локальных сетях,
• усеченные функции маршрутизации,
• обязательная поддержка механизма виртуальных сетей,
• тесная интеграция функций коммутации и маршрутизации, наличие удобных для администратора операций по заданию маршрутизации между виртуальными сетями.

Наиболее "коммутаторная" версия высокоскоростной маршрутизации выглядит следующим образом (рисунок 9). Пусть коммутатор третьего уровня построен так, что в нем имеется информация о соответствии сетевых адресов (например, IP-адресов) адресам физического уровня (например, MAC-адресам) Все эти МАС-адреса обычным образом отображены в коммутационной таблице, независимо от того, принадлежат ли они данной сети или другим сетям.

Первый коммутатор, на который поступает пакет, частично выполняет функции маршрутизатора, а именно, функции фильтрации, обеспечивающие безопасность. Он решает, пропускать или нет данный пакет в другую сеть Если пакет пропускать нужно, то коммутатор по IP-адресу назначения определяет МАС-адрес узла назначения и формирует новый заголовок второго уровня с найденным МАС-адресом. Затем выполняется обычная процедура коммутации по данному МАС-адресу с просмотром адресной таблицы коммутатора. Все последующие коммутаторы, построенные по этому же принципу, обрабатывают данный кадр как обычные коммутаторы второго уровня, не привлекая функций маршрутизации, что значительно ускоряет его обработку. Однако функции маршрутизации не являются для них избыточными, поскольку и на эти коммутаторы могут поступать первичные пакеты (непосредственно от рабочих станций), для которых необходимо выполнять фильтрацию и подстановку МАС-адресов.

Это описание носит схематический характер и не раскрывает способов решения возникающих при этом многочисленных проблем, например, проблемы построения таблицы соответствия IP-адресов и МАС-адресов

Примерами коммутаторов третьего уровня, работающих по этой схеме, являются коммутаторы SmartSwitch компании Cabletron. Компания Cabletron реализовала в них свой протокол ускоренной маршрутизации SecureFast Virtual Network, SFVN.

Для организации непосредственного взаимодействия рабочих станций без промежуточного маршрутизатора необходимо сконфигурировать каждую из них так, чтобы она считала собственный интерфейс маршрутизатором по умолчанию. При такой конфигурации станция пытается самостоятельно отправить любой пакет конечному узлу, даже если этот узел находится в другой сети. Так как в общем случае (см. рисунок 10) станции неизвестен МАС-адрес узла назначения, то она генерирует соответствующий ARP-запрос, который перехватывает коммутатор, поддерживающий протокол SFVN. В сети предполагается наличие сервера SFVN Server, являющегося полноценным маршрутизатором и поддерживающего общую ARP-таблицу всех узлов SFVN-сети. Сервер возвращает коммутатору МАС-адрес узла назначения, а коммутатор, в свою очередь, передает его исходной станции. Одновременно сервер SFVN передает коммутаторам сети инструкции о разрешении прохождения пакета с МАС-адресом узла назначения через границы виртуальных сетей. Затем исходная станция передает пакет в кадре, содержащем МАС-адрес узла назначения. Этот кадр проходит через коммутаторы, не вызывая обращения к их блокам маршрутизации. Отличие протокола SFVN компании Cabletron от - описанной выше общей схемы в том, что для нахождения МАС-адреса по IP-адресу в сети используется выделенный сервер.

Протокол Fast IP компании 3Com является еще одним примером реализации подхода с отображением IP-адреса на МАС-адрес. В этом протоколе основными действующими лицами являются сетевые адаптеры (что не удивительно, так как компания 3Com является признанным лидером в производстве сетевых адаптеров Ethernet) С одной стороны, такой подход требует изменения программного обеспечения драйверов сетевых адаптеров, и это минус Но зато не требуется изменять все остальное сетевое оборудование.

При необходимости передать пакет узлу назначения другой сети, исходный узел в соответствии с технологией Fast IP должен передать запрос по протоколу NHRP (Next Hop Routing Protocol) маршрутизатору сети. Маршрутизатор переправляет этот запрос узлу назначения, как обычный пакет Узел назначения, который также поддерживает Fast IP и NHRP, получив запрос, отвечает кадром, отсылаемым уже не маршрутизатору, а непосредственно узлу-источнику (по его МАС-адресу, содержащемуся в NHRP-запросе). После этого обмен идет на канальном уровне на основе известных МАС-адресов. Таким образом, снова маршрутизировался только первый пакет потока (как на рисунке 9 кратковременный поток), а все остальные коммутировались (как на рисунке 9 долговременный поток).

Еще один тип коммутаторов третьего уровня — это коммутаторы, работающие с протоколами локальных сетей типа Ethernet и FDDI. Эти коммутаторы выполняют функции маршрутизации не так, как классические маршрутизаторы. Они маршрутизируют не отдельные пакеты, а потоки пакетов.

Поток — это последовательность пакетов, имеющих некоторые общие свойства. По меньшей мере, у них должны совпадать адрес отправителя и адрес получателя, и тогда их можно отправлять по одному и тому же маршруту. Если классический способ маршрутизации использовать только для первого пакета потока, а все остальные обрабатывать на основании опыта первого (или нескольких первых) пакетов, то можно значительно ускорить маршрутизацию всего потока.

Рассмотрим этот подход на примере технологии NetFlow компании Cisco, реализованной в ее маршрутизаторах и коммутаторах. Для каждого пакета, поступающего на порт маршрутизатора, вычисляется хэш-функция от IP-адресов источника, назначения, портов UDP или TCP и поля TOS, характеризующего требуемое качество обслуживания. Во всех маршрутизаторах, поддерживающих данную технологию, через которые проходит данный пакет, в кэш-памяти портов запоминается соответствие значения хэш-функции и адресной информации, необходимой для быстрой передачи пакета следующему маршрутизатору. Таким образом, образуется квазивиртуальный канал (см. Рисунок 11), который позволяет быстро передавать по сети маршрутизаторов все последующие пакеты этого потока. При этом ускорение достигается за счет упрощения процедуры обработки пакета маршрутизатором - не просматриваются таблицы маршрутизации, не выполняются ARP-запросы.

Этот прием может использоваться в маршрутизаторах, вообще не поддерживающих коммутацию, а может быть перенесен в коммутаторы. В этом случае такие коммутаторы тоже называют коммутаторами третьего уровня. Примеров маршрутизаторов, использующих данный подход, являются маршрутизаторы Cisco 7500, а коммутаторов третьего уровня — коммутаторы Catalyst 5000 и 5500. Коммутаторы Catalyst выполняют усеченные функции описанной схемы, они не могут обрабатывать первые пакеты потоков и создавать новые записи о хэш-функциях и адресной информации потоков. Они просто получают данную информацию от маршрутизаторов 7500 и обрабатывают пакеты уже распознанных маршрутизаторами потоков.

Выше был рассмотрен способ ускоренной маршрутизации, основанный на концепции потока. Его сущность заключается в создании квазивиртуальных каналов в сетях, которые не поддерживают виртуальные каналы в обычном понимании этого термина, то есть сетях Ethernet, FDDI, Token Ring и т п. Следует отличать этот способ от способа ускоренной работы маршрутизаторов в сетях, поддерживающих технологию виртуальных каналов — АТМ, frame relay, X 25. В таких сетях создание виртуального канала является штатным режимом работы сетевых устройств. Виртуальные каналы создаются между двумя конечными точками, причем для потоков данных, требующих разного качества обслуживания (например, для данных разных приложений) может создаваться отдельный виртуальный канал. Хотя время создания виртуального канала существенно превышает время маршрутизации одного пакета, выигрыш достигается за счет последующей быстрой передачи потока данных по виртуальному каналу. Но в таких сетях возникает другая проблема — неэффективная передача коротких потоков, то есть потоков, состоящих из небольшого количества пакетов (классический пример — пакеты протокола DNS).

Накладные расходы, связанные с созданием виртуального канала, приходящиеся на один пакет, снижаются при передаче объемных потоков данных. Однако они становятся неприемлемо высокими при передаче коротких потоков. Для того чтобы эффективно передавать короткие потоки, предлагается следующий вариант, при передаче нескольких первых пакетов выполняется обычная маршрутизация. Затем, после того как распознается устойчивый поток, для него строится виртуальный канал, и дальнейшая передача данных происходит с высокой скоростью по этому виртуальному каналу. Таким образом, для коротких потоков виртуальный канал вообще не создается, что и повышает эффективность передачи.

По такой схеме работает ставшая уже классической технология IP Switching компании Ipsilon. Для того чтобы сети коммутаторов АТМ передавали бы пакеты коротких потоков без установления виртуального канала, компания Ipsilon предложила встроить во все коммутаторы АТМ блоки IP-маршрутизации (рисунок 12), строящие обычные таблицы маршрутизации по обычным протоколам RIP и OSPF.

Компания Cisco Systems выдвинула в качестве альтернативы технологии IP Switching свою собственную технологию Tag Switching, но она не стала стандартной. В настоящее время IETF работает над стандартным протоколом обмена метками MPLS (Multi-Protocol Label Switching), который обобщает предложение компаний Ipsilon и Cisco, а также вносит некоторые новые детали и механизмы. Этот протокол ориентирован на поддержку качества обслуживания для виртуальных каналов, образованных метками.

Коммутация четвертого уровня

Свойства четвертого или транспортного уровня модели OSI следующие: транспортный уровень обеспечивает услуги по транспортировке данных. В частности, заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через объединенную сеть. Предоставляя надежные услуги, транспортный уровень обеспечивает механизмы для установки, поддержания и упорядоченного завершения действия виртуальных каналов, систем обнаружения и устранения неисправностей транспортировки и управления информационным потоком (с целью предотвращения переполнения данными из другой системы).

Некоторые производители заявляют, что их системы могут работать на втором, третьем и даже четвертом уровнях. Однако рассмотрение описания стека TCP/IP (рисунок 1), а также структуры пакетов IP и TCP (рисунки 2, 3), показывает, что коммутация четвертого уровня является фикцией, так как все относящиеся к коммутации функции осуществляются на уровне не выше третьего. А именно, термин коммутация четвертого уровня с точки зрения описания стека TCP/IP противоречий не имеет, за исключением того, что при коммутации должны указываться адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя. Пакеты TCP имеют поля локальный порт отправителя и локальный порт получателя (рисунок 3), несущие смысл точек входа в приложение (в программу), например Telnet с одной стороны, и точки входа (в данном контексте инкапсуляции) в уровень IP. Кроме того, в стеке TCP/IP именно уровень TCP занимается формированием пакетов из потока данных идущих от приложения. Пакеты IP (рисунок 2) имеют поля адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя и следовательно могут наряду с MAC адресами использоваться для коммутации. Тем не менее, название прижилось, к тому же практика показывает, что способность системы анализировать информацию прикладного уровня может оказаться полезной — в частности для управления трафиком. Таким образом, термин "зависимый от приложения" более точно отражает функции так называемых коммутаторов четвертого уровня.

Тематики

• сети вычислительные

EN

• switching technology

 

технология коммутации
-
[Интент]

Современные технологии коммутации
[ http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84]

Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах "LAN", "Сети и системы связи", в книге В.Олифер и Н.Олифер "Новые технологии и оборудование IP-сетей", на сайтах www.citforum.ru и опубликована в журнале "Компьютерные решения" NN4-6 за 2000 год.

• Введение
• Коммутация первого уровня.
• Коммутация второго уровня.
• Коммутация третьего уровня.
• Коммутация четвертого уровня.
• Критерии выбора оборудования, физическая и логическая структура сети
• Качество обслуживания (QoS) и принципы задания приоритетов
• Заключение

Введение

На сегодня практически все организации, имеющие локальные сети, остановили свой выбор на сетях типа Ethernet. Данный выбор оправдан тем, что начало внедрения такой сети сопряжено с низкой стоимостью и простотой реализации, а развитие - с хорошей масштабируемостью и экономичностью.

Бросив взгляд назад - увидим, что развитие активного оборудования сетей шло в соответствии с требованиями к полосе пропускания и надежности. Требования, предъявляемые к большей надежности, привели к отказу от применения в качестве среды передачи коаксиального кабеля и перевода сетей на витую пару. В результате такого перехода отказ работы соединения между одной из рабочих станций и концентратором перестал сказываться на работе других рабочих станций сети. Но увеличения производительности данный переход не принес, так как концентраторы используют разделяемую (на всех пользователей в сегменте) полосу пропускания. По сути, изменилась только физическая топология сети - с общей шины на звезду, а логическая топология по-прежнему осталась - общей шиной.

Дальнейшее развитие сетей шло по нескольким путям:

• увеличение скорости,
• внедрение сегментирования на основе коммутации,
• объединение сетей при помощи маршрутизации.

Увеличение скорости при прежней логической топологии - общая шина, привело к незначительному росту производительности в случае большого числа портов.

Большую эффективность в работе сети принесло сегментирование сетей с использованием технология коммутации пакетов. Коммутация наиболее действенна в следующих вариантах:

Вариант 1, именуемый связью "многие со многими" – это одноранговые сети, когда одновременно существуют потоки данных между парами рабочих станций. При этом предпочтительнее иметь коммутатор, у которого все порты имеют одинаковую скорость, (см. Рисунок 1).

Вариант 2, именуемый связью "один со многими" – это сети клиент-сервер, когда все рабочие станции работают с файлами или базой данных сервера. В данном случае предпочтительнее иметь коммутатор, у которого порты для подключения рабочих станций имеют одинаковую небольшую скорость, а порт, к которому подключается сервер, имеет большую скорость,(см. Рисунок 2).

Когда компании начали связывать разрозненные системы друг с другом, маршрутизация обеспечивала максимально возможную целостность и надежность передачи трафика из одной сети в другую. Но с ростом размера и сложности сети, а также в связи со все более широким применением коммутаторов в локальных сетях, базовые маршрутизаторы (зачастую они получали все данные, посылаемые коммутаторами) стали с трудом справляться со своими задачами.

Проблемы с трафиком, связанные с маршрутизацией, проявляются наиболее остро в средних и крупных компаниях, а также в деятельности операторов Internet, так как они вынуждены иметь дело с большими объемами IP-трафика, причем этот трафик должен передаваться своевременно и эффективно.

С подключением настольных систем непосредственно к коммутаторам на 10/100 Мбит/с между ними и магистралью оказывается все меньше промежуточных устройств. Чем выше скорость подключения настольных систем, тем более скоростной должна быть магистраль. Кроме того, на каждом уровне устройства должны справляться с приходящим трафиком, иначе возникновения заторов не избежать.

Рассмотрению технологий коммутации и посвящена данная статья.

Коммутация первого уровня

Термин "коммутация первого уровня" в современной технической литературе практически не описывается. Для начала дадим определение, с какими характеристиками имеет дело физический или первый уровень модели OSI:

физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики.

Смысл коммутации на первом уровне модели OSI означает физическое (по названию уровня) соединение. Из примеров коммутации первого уровня можно привести релейные коммутаторы некоторых старых телефонных и селекторных систем. В более новых телефонных системах коммутация первого уровня применяется совместно с различными способами сигнализации вызовов и усиления сигналов. В сетях передачи данных данная технология применяется в полностью оптических коммутаторах.

Коммутация второго уровня

Рассматривая свойства второго уровня модели OSI и его классическое определение, увидим, что данному уровню принадлежит основная доля коммутирующих свойств.

Определение. Канальный уровень (формально называемый информационно-канальным уровнем) обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. Канальный уровень решает вопросы физической адресации (в противоположность сетевой или логической адресации), топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации.

На самом деле, определяемая канальным уровнем модели OSI функциональность служит платформой для некоторых из сегодняшних наиболее эффективных технологий. Большое значение функциональности второго уровня подчеркивает тот факт, что производители оборудования продолжают вкладывать значительные средства в разработку устройств с такими функциями.

С технологической точки зрения, коммутатор локальных сетей представляет собой устройство, основное назначение которого - максимальное ускорение передачи данных за счет параллельно существующих потоков между узлами сети. В этом - его главное отличие от других традиционных устройств локальных сетей – концентраторов (Hub), предоставляющих всем потокам данных сети всего один канал передачи данных.

Коммутатор позволяет передавать параллельно несколько потоков данных c максимально возможной для каждого потока скоростью. Эта скорость ограничена физической спецификацией протокола, которую также часто называют "скоростью провода". Это возможно благодаря наличию в коммутаторе большого числа центров обработки и продвижения кадров и шин передачи данных.

Коммутаторы локальных сетей в своем основном варианте, ставшем классическим уже с начала 90-х годов, работают на втором уровне модели OSI, применяя свою высокопроизводительную параллельную архитектуру для продвижения кадров канальных протоколов. Другими словами, ими выполняются алгоритмы работы моста, описанные в стандартах IEEE 802.1D и 802.1H. Также они имеют и много других дополнительных функций, часть которых вошла в новую редакцию стандарта 802.1D-1998, а часть остается пока не стандартизованной.

Коммутаторы ЛВС отличаются большим разнообразием возможностей и, следовательно, цен - стоимость 1 порта колеблется в диапазоне от 50 до 1000 долларов. Одной из причин столь больших различий является то, что они предназначены для решения различных классов задач. Коммутаторы высокого класса должны обеспечивать высокую производительность и плотность портов, а также поддерживать широкий спектр функций управления. Простые и дешевые коммутаторы имеют обычно небольшое число портов и не способны поддерживать функции управления. Одним из основных различий является используемая в коммутаторе архитектура. Поскольку большинство современных коммутаторов работают на основе патентованных контроллеров ASIC, устройство этих микросхем и их интеграция с остальными модулями коммутатора (включая буферы ввода-вывода) играет важнейшую роль. Контроллеры ASIC для коммутаторов ЛВС делятся на 2 класса - большие ASIC, способные обслуживать множество коммутируемых портов (один контроллер на устройство) и небольшие ASIC, обслуживающие по несколько портов и объединяемые в матрицы коммутации.

Существует 3 варианта архитектуры коммутаторов:
 

• переключение (cross-bar) с буферизацией на входе,
• самомаршрутизация (self-route) с разделяемой памятью
• высокоскоростная шина.

На рисунке 3 показана блок-схема коммутатора с архитектурой, используемой для поочередного соединения пар портов. В любой момент такой коммутатор может обеспечить организацию только одного соединения (пара портов). При невысоком уровне трафика не требуется хранение данных в памяти перед отправкой в порт назначения - такой вариант называется коммутацией на лету cut-through. Однако, коммутаторы cross-bar требуют буферизации на входе от каждого порта, поскольку в случае использования единственно возможного соединения коммутатор блокируется (рисунок 4). Несмотря на малую стоимость и высокую скорость продвижения на рынок, коммутаторы класса cross-bar слишком примитивны для эффективной трансляции между низкоскоростными интерфейсами Ethernet или token ring и высокоскоростными портами ATM и FDDI.

Коммутаторы с разделяемой памятью имеют общий входной буфер для всех портов, используемый как внутренняя магистраль устройства (backplane). Буферизагия данных перед их рассылкой (store-and-forward - сохранить и переслать) приводит к возникновению задержки. Однако, коммутаторы с разделяемой памятью, как показано на рисунке 5 не требуют организации специальной внутренней магистрали для передачи данных между портами, что обеспечивает им более низкую цену по сравнению с коммутаторами на базе высокоскоростной внутренней шины.

На рисунке 6 показана блок-схема коммутатора с высокоскоростной шиной, связывающей контроллеры ASIC. После того, как данные преобразуются в приемлемый для передачи по шине формат, они помещаются на шину и далее передаются в порт назначения. Поскольку шина может обеспечивать одновременную (паралельную) передачу потока данных от всех портов, такие коммутаторы часто называют "неблокируемыми" (non-blocking) - они не создают пробок на пути передачи данных.

Применение аналогичной параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня модели OSI.

Коммутация третьего уровня

В продолжении темы о технологиях коммутации рассмотренных в предыдущем номера повторим, что применение параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня. Это позволило существенно, в 10-100 раз повысить скорость маршрутизации по сравнению с традиционными маршрутизаторами, в которых один центральный универсальный процессор выполняет программное обеспечение маршрутизации.

По определению Сетевой уровень (третий) - это комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным "подсетям", которые могут находиться в разных географических пунктах. В данном случае "подсеть" это, по сути, независимый сетевой кабель (иногда называемый сегментом).

Коммутация на третьем уровне - это аппаратная маршрутизация. Традиционные маршрутизаторы реализуют свои функции с помощью программно-управляемых процессоров, что будем называть программной маршрутизацией. Традиционные маршрутизаторы обычно продвигают пакеты со скоростью около 500000 пакетов в секунду. Коммутаторы третьего уровня сегодня работают со скоростью до 50 миллионов пакетов в секунду. Возможно и дальнейшее ее повышение, так как каждый интерфейсный модуль, как и в коммутаторе второго уровня, оснащен собственным процессором продвижения пакетов на основе ASIC. Так что наращивание количества модулей ведет к наращиванию производительности маршрутизации. Использование высокоскоростной технологии больших заказных интегральных схем (ASIC) является главной характеристикой, отличающей коммутаторы третьего уровня от традиционных маршрутизаторов. Коммутаторы 3-го уровня делятся на две категории: пакетные (Packet-by-Packet Layer 3 Switches, PPL3) и сквозные (Cut-Through Layer 3 Switches, CTL3). PPL3 - означает просто быструю маршрутизацию (Рисунок_7). CTL3 – маршрутизацию первого пакета и коммутацию всех остальных (Рисунок 8).

У коммутатора третьего уровня, кроме реализации функций маршрутизации в специализированных интегральных схемах, имеется несколько особенностей, отличающих их от традиционных маршрутизаторов. Эти особенности отражают ориентацию коммутаторов 3-го уровня на работу, в основном, в локальных сетях, а также последствия совмещения в одном устройстве коммутации на 2-м и 3-м уровнях:
 

• поддержка интерфейсов и протоколов, применяемых в локальных сетях,
• усеченные функции маршрутизации,
• обязательная поддержка механизма виртуальных сетей,
• тесная интеграция функций коммутации и маршрутизации, наличие удобных для администратора операций по заданию маршрутизации между виртуальными сетями.

Наиболее "коммутаторная" версия высокоскоростной маршрутизации выглядит следующим образом (рисунок 9). Пусть коммутатор третьего уровня построен так, что в нем имеется информация о соответствии сетевых адресов (например, IP-адресов) адресам физического уровня (например, MAC-адресам) Все эти МАС-адреса обычным образом отображены в коммутационной таблице, независимо от того, принадлежат ли они данной сети или другим сетям.

Первый коммутатор, на который поступает пакет, частично выполняет функции маршрутизатора, а именно, функции фильтрации, обеспечивающие безопасность. Он решает, пропускать или нет данный пакет в другую сеть Если пакет пропускать нужно, то коммутатор по IP-адресу назначения определяет МАС-адрес узла назначения и формирует новый заголовок второго уровня с найденным МАС-адресом. Затем выполняется обычная процедура коммутации по данному МАС-адресу с просмотром адресной таблицы коммутатора. Все последующие коммутаторы, построенные по этому же принципу, обрабатывают данный кадр как обычные коммутаторы второго уровня, не привлекая функций маршрутизации, что значительно ускоряет его обработку. Однако функции маршрутизации не являются для них избыточными, поскольку и на эти коммутаторы могут поступать первичные пакеты (непосредственно от рабочих станций), для которых необходимо выполнять фильтрацию и подстановку МАС-адресов.

Это описание носит схематический характер и не раскрывает способов решения возникающих при этом многочисленных проблем, например, проблемы построения таблицы соответствия IP-адресов и МАС-адресов

Примерами коммутаторов третьего уровня, работающих по этой схеме, являются коммутаторы SmartSwitch компании Cabletron. Компания Cabletron реализовала в них свой протокол ускоренной маршрутизации SecureFast Virtual Network, SFVN.

Для организации непосредственного взаимодействия рабочих станций без промежуточного маршрутизатора необходимо сконфигурировать каждую из них так, чтобы она считала собственный интерфейс маршрутизатором по умолчанию. При такой конфигурации станция пытается самостоятельно отправить любой пакет конечному узлу, даже если этот узел находится в другой сети. Так как в общем случае (см. рисунок 10) станции неизвестен МАС-адрес узла назначения, то она генерирует соответствующий ARP-запрос, который перехватывает коммутатор, поддерживающий протокол SFVN. В сети предполагается наличие сервера SFVN Server, являющегося полноценным маршрутизатором и поддерживающего общую ARP-таблицу всех узлов SFVN-сети. Сервер возвращает коммутатору МАС-адрес узла назначения, а коммутатор, в свою очередь, передает его исходной станции. Одновременно сервер SFVN передает коммутаторам сети инструкции о разрешении прохождения пакета с МАС-адресом узла назначения через границы виртуальных сетей. Затем исходная станция передает пакет в кадре, содержащем МАС-адрес узла назначения. Этот кадр проходит через коммутаторы, не вызывая обращения к их блокам маршрутизации. Отличие протокола SFVN компании Cabletron от - описанной выше общей схемы в том, что для нахождения МАС-адреса по IP-адресу в сети используется выделенный сервер.

Протокол Fast IP компании 3Com является еще одним примером реализации подхода с отображением IP-адреса на МАС-адрес. В этом протоколе основными действующими лицами являются сетевые адаптеры (что не удивительно, так как компания 3Com является признанным лидером в производстве сетевых адаптеров Ethernet) С одной стороны, такой подход требует изменения программного обеспечения драйверов сетевых адаптеров, и это минус Но зато не требуется изменять все остальное сетевое оборудование.

При необходимости передать пакет узлу назначения другой сети, исходный узел в соответствии с технологией Fast IP должен передать запрос по протоколу NHRP (Next Hop Routing Protocol) маршрутизатору сети. Маршрутизатор переправляет этот запрос узлу назначения, как обычный пакет Узел назначения, который также поддерживает Fast IP и NHRP, получив запрос, отвечает кадром, отсылаемым уже не маршрутизатору, а непосредственно узлу-источнику (по его МАС-адресу, содержащемуся в NHRP-запросе). После этого обмен идет на канальном уровне на основе известных МАС-адресов. Таким образом, снова маршрутизировался только первый пакет потока (как на рисунке 9 кратковременный поток), а все остальные коммутировались (как на рисунке 9 долговременный поток).

Еще один тип коммутаторов третьего уровня — это коммутаторы, работающие с протоколами локальных сетей типа Ethernet и FDDI. Эти коммутаторы выполняют функции маршрутизации не так, как классические маршрутизаторы. Они маршрутизируют не отдельные пакеты, а потоки пакетов.

Поток — это последовательность пакетов, имеющих некоторые общие свойства. По меньшей мере, у них должны совпадать адрес отправителя и адрес получателя, и тогда их можно отправлять по одному и тому же маршруту. Если классический способ маршрутизации использовать только для первого пакета потока, а все остальные обрабатывать на основании опыта первого (или нескольких первых) пакетов, то можно значительно ускорить маршрутизацию всего потока.

Рассмотрим этот подход на примере технологии NetFlow компании Cisco, реализованной в ее маршрутизаторах и коммутаторах. Для каждого пакета, поступающего на порт маршрутизатора, вычисляется хэш-функция от IP-адресов источника, назначения, портов UDP или TCP и поля TOS, характеризующего требуемое качество обслуживания. Во всех маршрутизаторах, поддерживающих данную технологию, через которые проходит данный пакет, в кэш-памяти портов запоминается соответствие значения хэш-функции и адресной информации, необходимой для быстрой передачи пакета следующему маршрутизатору. Таким образом, образуется квазивиртуальный канал (см. Рисунок 11), который позволяет быстро передавать по сети маршрутизаторов все последующие пакеты этого потока. При этом ускорение достигается за счет упрощения процедуры обработки пакета маршрутизатором - не просматриваются таблицы маршрутизации, не выполняются ARP-запросы.

Этот прием может использоваться в маршрутизаторах, вообще не поддерживающих коммутацию, а может быть перенесен в коммутаторы. В этом случае такие коммутаторы тоже называют коммутаторами третьего уровня. Примеров маршрутизаторов, использующих данный подход, являются маршрутизаторы Cisco 7500, а коммутаторов третьего уровня — коммутаторы Catalyst 5000 и 5500. Коммутаторы Catalyst выполняют усеченные функции описанной схемы, они не могут обрабатывать первые пакеты потоков и создавать новые записи о хэш-функциях и адресной информации потоков. Они просто получают данную информацию от маршрутизаторов 7500 и обрабатывают пакеты уже распознанных маршрутизаторами потоков.

Выше был рассмотрен способ ускоренной маршрутизации, основанный на концепции потока. Его сущность заключается в создании квазивиртуальных каналов в сетях, которые не поддерживают виртуальные каналы в обычном понимании этого термина, то есть сетях Ethernet, FDDI, Token Ring и т п. Следует отличать этот способ от способа ускоренной работы маршрутизаторов в сетях, поддерживающих технологию виртуальных каналов — АТМ, frame relay, X 25. В таких сетях создание виртуального канала является штатным режимом работы сетевых устройств. Виртуальные каналы создаются между двумя конечными точками, причем для потоков данных, требующих разного качества обслуживания (например, для данных разных приложений) может создаваться отдельный виртуальный канал. Хотя время создания виртуального канала существенно превышает время маршрутизации одного пакета, выигрыш достигается за счет последующей быстрой передачи потока данных по виртуальному каналу. Но в таких сетях возникает другая проблема — неэффективная передача коротких потоков, то есть потоков, состоящих из небольшого количества пакетов (классический пример — пакеты протокола DNS).

Накладные расходы, связанные с созданием виртуального канала, приходящиеся на один пакет, снижаются при передаче объемных потоков данных. Однако они становятся неприемлемо высокими при передаче коротких потоков. Для того чтобы эффективно передавать короткие потоки, предлагается следующий вариант, при передаче нескольких первых пакетов выполняется обычная маршрутизация. Затем, после того как распознается устойчивый поток, для него строится виртуальный канал, и дальнейшая передача данных происходит с высокой скоростью по этому виртуальному каналу. Таким образом, для коротких потоков виртуальный канал вообще не создается, что и повышает эффективность передачи.

По такой схеме работает ставшая уже классической технология IP Switching компании Ipsilon. Для того чтобы сети коммутаторов АТМ передавали бы пакеты коротких потоков без установления виртуального канала, компания Ipsilon предложила встроить во все коммутаторы АТМ блоки IP-маршрутизации (рисунок 12), строящие обычные таблицы маршрутизации по обычным протоколам RIP и OSPF.

Компания Cisco Systems выдвинула в качестве альтернативы технологии IP Switching свою собственную технологию Tag Switching, но она не стала стандартной. В настоящее время IETF работает над стандартным протоколом обмена метками MPLS (Multi-Protocol Label Switching), который обобщает предложение компаний Ipsilon и Cisco, а также вносит некоторые новые детали и механизмы. Этот протокол ориентирован на поддержку качества обслуживания для виртуальных каналов, образованных метками.

Коммутация четвертого уровня

Свойства четвертого или транспортного уровня модели OSI следующие: транспортный уровень обеспечивает услуги по транспортировке данных. В частности, заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через объединенную сеть. Предоставляя надежные услуги, транспортный уровень обеспечивает механизмы для установки, поддержания и упорядоченного завершения действия виртуальных каналов, систем обнаружения и устранения неисправностей транспортировки и управления информационным потоком (с целью предотвращения переполнения данными из другой системы).

Некоторые производители заявляют, что их системы могут работать на втором, третьем и даже четвертом уровнях. Однако рассмотрение описания стека TCP/IP (рисунок 1), а также структуры пакетов IP и TCP (рисунки 2, 3), показывает, что коммутация четвертого уровня является фикцией, так как все относящиеся к коммутации функции осуществляются на уровне не выше третьего. А именно, термин коммутация четвертого уровня с точки зрения описания стека TCP/IP противоречий не имеет, за исключением того, что при коммутации должны указываться адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя. Пакеты TCP имеют поля локальный порт отправителя и локальный порт получателя (рисунок 3), несущие смысл точек входа в приложение (в программу), например Telnet с одной стороны, и точки входа (в данном контексте инкапсуляции) в уровень IP. Кроме того, в стеке TCP/IP именно уровень TCP занимается формированием пакетов из потока данных идущих от приложения. Пакеты IP (рисунок 2) имеют поля адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя и следовательно могут наряду с MAC адресами использоваться для коммутации. Тем не менее, название прижилось, к тому же практика показывает, что способность системы анализировать информацию прикладного уровня может оказаться полезной — в частности для управления трафиком. Таким образом, термин "зависимый от приложения" более точно отражает функции так называемых коммутаторов четвертого уровня.

Тематики

• сети вычислительные

EN

• switching technology

 

GOOSE-сообщение
-
[Интент]

широковещательное объектно-ориентированное сообщение о событии на подстанции
Широковещательный высокоскоростной внеочередной отчет, содержащий статус каждого из входов, устройств пуска, элементов выхода и реле, реальных и виртуальных.
Примечание. Этот отчет выдается многократно последовательно, как правило, сразу после первого отчета с интервалами 2, 4, 8,…, 60000 мс. Значение задержки первого повторения является конфигурируемым. Такой отчет обеспечивает выдачу высокоскоростных сигналов отключения с высокой вероятностью доставки.
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]

общие объектно-ориентированные события на подстанции
-
[ ГОСТ Р МЭК 61850-7-2-2009]

GOOSE
Generic Object Oriented Substation Event (стандарт МЭК 61850-8-1)
Протокол передачи данных о событиях на подстанции.
Один из трех протоколов передачи данных, предлагаемых к использованию в МЭК 61850.
Фактически данный протокол служит для замены медных кабельных связей, предназначенных для передачи дискретных сигналов между устройствами.
[ Цифровые подстанции. Проблемы внедрения устройств РЗА]

EN

generic object oriented substation event
on the occurrence of any change of state, an IED will multicast a high speed, binary object, Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) report by exception, typically containing the double command state of each of its status inputs, starters, output elements and relays, actual and virtual.

This report is re-issued sequentially, typically after the first report, again at intervals of 2, 4, 8…60000 ms. (The first repetition delay value is an open value it may be either shorter or longer).

A GOOSE report enables high speed trip signals to be issued with a high probability of delivery
[IEC 61850-2, ed. 1.0 (2003-08)]

До недавнего времени для передачи дискретных сигналов между терминалами релейной защиты и автоматики (РЗА) использовались дискретные входы и выходные реле. Передача сигнала при этом осуществляется подачей оперативного напряжения посредством замыкания выходного реле одного терминала на дискретный вход другого терминала (далее такой способ передачи будем называть традиционным).
Такой способ передачи информации имеет следующие недостатки:

• необходимо большое количество контрольных кабелей, проложенных между шкафами РЗА,
• терминалы РЗА должны иметь большое количество дискретных входов и выходных реле,
• количество передаваемых сигналов ограничивается определенным количеством дискретных входов и выходных реле,
• отсутствие контроля связи между терминалами РЗА,
• возможность ложного срабатывания дискретного входа при замыкании на землю в цепи передачи сигнала.

Информационные технологии уже давно предоставляли возможность для передачи информации между микропроцессорными терминалами по цифровой сети. Разработанный недавно стандарт МЭК 61850 предоставил такую возможность для передачи сигналов между терминалами РЗА.
Стандарт МЭК 61850 использует для передачи данных сеть Ethernet. Внутри стандарта МЭК 61850 предусмотрен такой механизм, как GOOSE-сообщения, которые и используются для передачи сообщений между терминалами РЗА.
Принцип передачи GOOSE-сообщений показан на рис. 1.

Устройство-отправитель передает по сети Ethernet информацию в широковещательном диапазоне.
В сообщении присутствует адрес отправителя и адреса, по которым осуществляется его передача, а также значение сигнала (например «0» или «1»).
Устройство-получатель получит сообщение, а все остальные устройства его проигнорируют.
Поскольку передача GOOSE-сообщений осуществляется в широковещательном диапазоне, т.е. нескольким адресатам, подтверждение факта получения адресатами сообщения отсутствует. По этой причине передача GOOSE-сообщений в установившемся режиме производится с определенной периодичностью.
При наступлении нового события в системе (например, КЗ и, как следствие, пуска измерительных органов защиты) начинается спонтанная передача сообщения через увеличивающиеся интервалы времени (например, 1 мс, 2 мс, 4 мс и т.д.). Интервалы времени между передаваемыми сообщениями увеличиваются, пока не будет достигнуто предельное значение, определяемое пользователем (например, 50 мс). Далее, до момента наступления нового события в системе, передача будет осуществляется именно с таким периодом. Указанное проиллюстрировано на рис. 2.

Технология повторной передачи не только гарантирует получение адресатом сообщения, но также обеспечивает контроль исправности линии связи и устройств – любые неисправности будут обнаружены по истечении максимального периода передачи GOOSE-сообщений (с точки зрения эксплуатации практически мгновенно). В случае передачи сигналов традиционным образом неисправность выявляется либо в процессе плановой проверки устройств, либо в случае неправильной работы системы РЗА.

Еще одной особенностью передачи GOOSE-сообщений является использование функций установки приоритетности передачи телеграмм (priority tagging) стандарта Ethernet IEEE 802.3u, которые не используются в других протоколах, в том числе уровня TCP/IP. То есть GOOSE-сообщения идут в обход «нормальных» телеграмм с более высоким приоритетом (см. рис. 3).

Однако стандарт МЭК 61850 декларирует передачу не только дискретной информации между терминалами РЗА, но и аналоговой. Это означает, что в будущем будет иметься возможность передачи аналоговой информации от ТТ и ТН по цифровым каналам связи. На данный момент готовых решений по передаче аналоговой информации для целей РЗА (в рамках стандарта МЭК 61850) ни один из производителей не предоставляет.
Для того чтобы использовать GOOSE-сообщения для передачи дискретных сигналов между терминалами РЗА необходима достаточная надежность и быстродействие передачи GOOSE-сообщений. Надежность передачи GOOSE-сообщений обеспечивается следующим:

• Протокол МЭК 61850 использует Ethernet-сеть, за счет этого выход из строя верхнего уровня АСУ ТП и любого из устройств РЗА не отражается на передаче GOOSE-сообщений оставшихся в работе устройств,
• Терминалы РЗА имеют два независимых Ethernet-порта, при выходе одного из них из строя второй его полностью заменяет,
• Сетевые коммутаторы, к которым подключаются устройства РЗА, соединяются в два независимых «кольца»,
• Разные порты одного терминала РЗА подключаются к разным сетевым коммутаторам, подключенным к разным «кольцам»,
• Каждый сетевой коммутатор имеет дублированное питание от разных источников,
• Во всех устройствах РЗА осуществляется постоянный контроль возможности прохождения каждого сигнала. Это позволяет автоматически определить не только отказы цифровой связи, но и ошибки параметрирования терминалов.

На рис. 4 изображен пример структурной схемы сети Ethernet (100 Мбит/c) подстанции. Отказ в передаче GOOSE-сообщения от одного устройства защиты другому возможен в результате совпадения как минимум двух событий. Например, одновременный отказ двух коммутаторов, к которым подключено одно устройство или одновременный отказ обоих портов одного устройства. Могут быть и более сложные отказы, связанные с одновременным наложением большего количества событий. Таким образом, единичные отказы оборудования не могут привести к отказу передачи GOOSEсообщений. Дополнительно увеличивает надежность то обстоятельство, что даже в случае отказа в передаче GOOSE-сообщения, устройство, принимающее сигнал, выдаст сигнал неисправности, и персонал примет необходимые меры для ее устранения.

Быстродействие.
В соответствии с требованиями стандарта МЭК 61850 передача GOOSE-сообщений должна осуществляться со временем не более 4 мс (для сообщений, требующих быстрой передачи, например, для передачи сигналов срабатывания защит, пусков АПВ и УРОВ и т.п.). Вообще говоря, время передачи зависит от топологии сети, количества устройств в ней, загрузки сети и загрузки вычислительных ресурсов терминалов РЗА, версии операционной системы терминала, коммуникационного модуля, типа центрального процессора терминала, количества коммутаторов и некоторых других аспектов. Поэтому время передачи GOOSE-сообщений должно быть подтверждено опытом эксплуатации.
Используя для передачи дискретных сигналов GOOSE-сообщения необходимо обращать внимание на то обстоятельство, что при использовании аппаратуры некоторых производителей, в случае отказа линии связи, значение передаваемого сигнала может оставаться таким, каким оно было получено в момент приема последнего сообщения.
Однако при отказе связи бывают случаи, когда сигнал должен принимать определенное значение. Например, значение сигнала блокировки МТЗ ввода 6–10 кВ в логике ЛЗШ при отказе связи целесообразно установить в значение «1», чтобы при КЗ на отходящем присоединении не произошло ложного отключения ввода. Так, к примеру, при проектировании терминалов фирмы Siemens изменить значение сигнала при отказе связи возможно с помощью свободно-программируемой CFCлогики (см. рис. 5).

К CFC-блоку SI_GET_STATUS подводится принимаемый сигнал, на выходе блока мы можем получить значение сигнала «Value» и его статус «NV». Если в течение определенного времени не поступит сообщение со значением сигнала, статус сигнала «NV» примет значение «1». Далее статус сигнала и значение сигнала подводятся к элементу «ИЛИ», на выходе которого будет получено значение сигнала при исправности линии связи или «1» при нарушении исправности линии связи. Изменив логику, можно установить значение сигнала равным «0» при обрыве связи.
Использование GOOSE-сообщений предъявляет специальные требования к наладке и эксплуатации устройств РЗА. Во многом процесс наладки становится проще, однако при выводе устройства из работы необходимо следить не только за выводом традиционных цепей, но и не забывать отключать передачу GOOSE-сообщений.
При изменении параметрирования одного устройства РЗА необходимо производить загрузку файла параметров во все устройства, с которыми оно было связано.
В нашей стране имеется опыт внедрения и эксплуатации систем РЗА с передачей дискретных сигналов с использованием GOOSE-сообщений. На первых объектах GOOSE-сообщения использовались ограниченно (ПС 500 кВ «Алюминиевая»).
На ПС 500 кВ «Воронежская» GOOSEсообщения использовались для передачи сигналов пуска УРОВ, пуска АПВ, запрета АПВ, действия УРОВ на отключение смежного элемента, положения коммутационных аппаратов, наличия/отсутствия напряжения, сигналы ЛЗШ, АВР и т.п. Кроме того, на ОРУ 500 кВ и 110 кВ ПС «Воронежская» были установлены полевые терминалы, в которые собиралась информация с коммутационного оборудования и другая дискретная информация с ОРУ (рис. 6). Далее информация с помощью GOOSE-сообщений передавалась в терминалы РЗА, установленные в ОПУ подстанции (рис. 7, 8).
GOOSE-сообщения также были использованы при проектировании уже введенных в эксплуатацию ПС 500 кВ «Бескудниково», ПС 750 кВ «Белый Раст», ПС 330кВ «Княжегубская», ПС 220 кВ «Образцово», ПС 330 кВ «Ржевская». Эта технология применяется и при проектировании строящихся и модернизируемых подстанций ПС 500 кВ «Чагино», ПС 330кВ «Восточная», ПС 330 кВ «Южная», ПС 330 кВ «Центральная», ПС
330 кВ «Завод Ильич» и многих других.
Основные преимущества использования GOOSE-сообщений:

• позволяет снизить количество кабелей вторичной коммутации на ПС;
• обеспечивает лучшую помехозащищенность канала связи;
• позволяет снизить время монтажных и пусконаладочных работ;
• исключает проблему излишнего срабатывания дискретных входов терминалов из-за замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока;
• убирает зависимость количества передаваемых сигналов от количества дискретных входов и выходных реле терминалов;
• обеспечивает возможность реконструкции и изменения связей между устройствами РЗА без прокладки дополнительных кабельных связей и повторного монтажа в шкафах;
• позволяет использовать МП терминалы РЗА с меньшим количеством входов и выходов (уменьшение габаритов и стоимости устройства);
• позволяет контролировать возможность прохождения сигнала (увеличивается надежность).

Безусловно, для окончательных выводов должен появиться достаточный опыт эксплуатации. В настоящее время большинство производителей устройств РЗА заявили о возможности использования GOOSEсообщений. Стандарт МЭК 61850 определяет передачу GOOSE-сообщений между терминалами разных производителей. Использование GOOSE-сообщений для передачи дискретных сигналов – это качественный скачок в развитии систем РЗА. С развитием стандарта МЭК 61850, переходом на Ethernet 1 Гбит/сек, с появлением новых цифровых ТТ и ТН, новых выключателей с возможностью подключения их блока управления к шине процесса МЭК 61850, эффективность использования GOOSE-сообщений намного увеличится. Облик будущих подстанций представляется с минимальным количеством контрольных кабелей, с передачей всех сообщений между устройствами РЗА, ТТ, ТН, коммутационными аппаратами через цифровую сеть. Устройства РЗА будут иметь минимальное количество выходных реле и дискретных входов

[ http://romvchvlcomm.pbworks.com/f/goosepaper1.pdf]

---

В стандарте определены два способа передачи данных напрямую между устройствами: GOOSE и GSSE. Это тоже пример наличия двух способов для реализации одной функции. GOOSE - более новый способ передачи сообщений, разработан специально для МЭК 61850. Способ передачи сообщений GSSE ранее присутствовал в стандарте UCA 2.0, являющимся одним из предшественников МЭК 61850. По сравнению с GSSE, GOOSE имеет более простой формат (Ethernet против стека OSI протоколов) и возможность передачи различных типов данных. Вероятно, способ GSSE включили в МЭК 61850 для того, чтобы производители, имеющие в своих устройствах протокол UCA 2.0, могли сразу декларировать соответствие МЭК 61850. В настоящее время все производители используют только GOOSE для передачи сообщений между устройствами.
Для выбора списка передаваемых данных в GOOSE, как и в отчѐтах, используются наборы данных. Однако тут требования уже другие. Время обработки GOOSE-сообщений должно быть минимальным, поэтому логично передавать наиболее простые типы данных. Обычно передаѐтся само значение сигнала и в некоторых случаях добавляется поле качества. Метка времени обычно включается в набор данных.
...
В устройствах серии БЭ2704 в передаваемых GOOSE-сообщениях содержатся данные типа boolean. Приниматься могут данные типа boolean, dbpos, integer.
Устоявшаяся тенденция существует только для передачи дискретной информации. Аналоговые данные пока передают немногие производители, и поэтому устоявшаяся тенденция в передаче аналоговой информации в данный момент отсутствует.
[ Источник]


 

Тематики

• релейная защита

Синонимы

• GOOSE-сообщение
• общие объектно-ориентированные события на подстанции

EN

• generic object oriented substation event
• GOOSE

 

GOOSE-сообщение
-
[Интент]

широковещательное объектно-ориентированное сообщение о событии на подстанции
Широковещательный высокоскоростной внеочередной отчет, содержащий статус каждого из входов, устройств пуска, элементов выхода и реле, реальных и виртуальных.
Примечание. Этот отчет выдается многократно последовательно, как правило, сразу после первого отчета с интервалами 2, 4, 8,…, 60000 мс. Значение задержки первого повторения является конфигурируемым. Такой отчет обеспечивает выдачу высокоскоростных сигналов отключения с высокой вероятностью доставки.
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]

общие объектно-ориентированные события на подстанции
-
[ ГОСТ Р МЭК 61850-7-2-2009]

GOOSE
Generic Object Oriented Substation Event (стандарт МЭК 61850-8-1)
Протокол передачи данных о событиях на подстанции.
Один из трех протоколов передачи данных, предлагаемых к использованию в МЭК 61850.
Фактически данный протокол служит для замены медных кабельных связей, предназначенных для передачи дискретных сигналов между устройствами.
[ Цифровые подстанции. Проблемы внедрения устройств РЗА]

EN

generic object oriented substation event
on the occurrence of any change of state, an IED will multicast a high speed, binary object, Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) report by exception, typically containing the double command state of each of its status inputs, starters, output elements and relays, actual and virtual.

This report is re-issued sequentially, typically after the first report, again at intervals of 2, 4, 8…60000 ms. (The first repetition delay value is an open value it may be either shorter or longer).

A GOOSE report enables high speed trip signals to be issued with a high probability of delivery
[IEC 61850-2, ed. 1.0 (2003-08)]

До недавнего времени для передачи дискретных сигналов между терминалами релейной защиты и автоматики (РЗА) использовались дискретные входы и выходные реле. Передача сигнала при этом осуществляется подачей оперативного напряжения посредством замыкания выходного реле одного терминала на дискретный вход другого терминала (далее такой способ передачи будем называть традиционным).
Такой способ передачи информации имеет следующие недостатки:

• необходимо большое количество контрольных кабелей, проложенных между шкафами РЗА,
• терминалы РЗА должны иметь большое количество дискретных входов и выходных реле,
• количество передаваемых сигналов ограничивается определенным количеством дискретных входов и выходных реле,
• отсутствие контроля связи между терминалами РЗА,
• возможность ложного срабатывания дискретного входа при замыкании на землю в цепи передачи сигнала.

Информационные технологии уже давно предоставляли возможность для передачи информации между микропроцессорными терминалами по цифровой сети. Разработанный недавно стандарт МЭК 61850 предоставил такую возможность для передачи сигналов между терминалами РЗА.
Стандарт МЭК 61850 использует для передачи данных сеть Ethernet. Внутри стандарта МЭК 61850 предусмотрен такой механизм, как GOOSE-сообщения, которые и используются для передачи сообщений между терминалами РЗА.
Принцип передачи GOOSE-сообщений показан на рис. 1.

Устройство-отправитель передает по сети Ethernet информацию в широковещательном диапазоне.
В сообщении присутствует адрес отправителя и адреса, по которым осуществляется его передача, а также значение сигнала (например «0» или «1»).
Устройство-получатель получит сообщение, а все остальные устройства его проигнорируют.
Поскольку передача GOOSE-сообщений осуществляется в широковещательном диапазоне, т.е. нескольким адресатам, подтверждение факта получения адресатами сообщения отсутствует. По этой причине передача GOOSE-сообщений в установившемся режиме производится с определенной периодичностью.
При наступлении нового события в системе (например, КЗ и, как следствие, пуска измерительных органов защиты) начинается спонтанная передача сообщения через увеличивающиеся интервалы времени (например, 1 мс, 2 мс, 4 мс и т.д.). Интервалы времени между передаваемыми сообщениями увеличиваются, пока не будет достигнуто предельное значение, определяемое пользователем (например, 50 мс). Далее, до момента наступления нового события в системе, передача будет осуществляется именно с таким периодом. Указанное проиллюстрировано на рис. 2.

Технология повторной передачи не только гарантирует получение адресатом сообщения, но также обеспечивает контроль исправности линии связи и устройств – любые неисправности будут обнаружены по истечении максимального периода передачи GOOSE-сообщений (с точки зрения эксплуатации практически мгновенно). В случае передачи сигналов традиционным образом неисправность выявляется либо в процессе плановой проверки устройств, либо в случае неправильной работы системы РЗА.

Еще одной особенностью передачи GOOSE-сообщений является использование функций установки приоритетности передачи телеграмм (priority tagging) стандарта Ethernet IEEE 802.3u, которые не используются в других протоколах, в том числе уровня TCP/IP. То есть GOOSE-сообщения идут в обход «нормальных» телеграмм с более высоким приоритетом (см. рис. 3).

Однако стандарт МЭК 61850 декларирует передачу не только дискретной информации между терминалами РЗА, но и аналоговой. Это означает, что в будущем будет иметься возможность передачи аналоговой информации от ТТ и ТН по цифровым каналам связи. На данный момент готовых решений по передаче аналоговой информации для целей РЗА (в рамках стандарта МЭК 61850) ни один из производителей не предоставляет.
Для того чтобы использовать GOOSE-сообщения для передачи дискретных сигналов между терминалами РЗА необходима достаточная надежность и быстродействие передачи GOOSE-сообщений. Надежность передачи GOOSE-сообщений обеспечивается следующим:

• Протокол МЭК 61850 использует Ethernet-сеть, за счет этого выход из строя верхнего уровня АСУ ТП и любого из устройств РЗА не отражается на передаче GOOSE-сообщений оставшихся в работе устройств,
• Терминалы РЗА имеют два независимых Ethernet-порта, при выходе одного из них из строя второй его полностью заменяет,
• Сетевые коммутаторы, к которым подключаются устройства РЗА, соединяются в два независимых «кольца»,
• Разные порты одного терминала РЗА подключаются к разным сетевым коммутаторам, подключенным к разным «кольцам»,
• Каждый сетевой коммутатор имеет дублированное питание от разных источников,
• Во всех устройствах РЗА осуществляется постоянный контроль возможности прохождения каждого сигнала. Это позволяет автоматически определить не только отказы цифровой связи, но и ошибки параметрирования терминалов.

На рис. 4 изображен пример структурной схемы сети Ethernet (100 Мбит/c) подстанции. Отказ в передаче GOOSE-сообщения от одного устройства защиты другому возможен в результате совпадения как минимум двух событий. Например, одновременный отказ двух коммутаторов, к которым подключено одно устройство или одновременный отказ обоих портов одного устройства. Могут быть и более сложные отказы, связанные с одновременным наложением большего количества событий. Таким образом, единичные отказы оборудования не могут привести к отказу передачи GOOSEсообщений. Дополнительно увеличивает надежность то обстоятельство, что даже в случае отказа в передаче GOOSE-сообщения, устройство, принимающее сигнал, выдаст сигнал неисправности, и персонал примет необходимые меры для ее устранения.

Быстродействие.
В соответствии с требованиями стандарта МЭК 61850 передача GOOSE-сообщений должна осуществляться со временем не более 4 мс (для сообщений, требующих быстрой передачи, например, для передачи сигналов срабатывания защит, пусков АПВ и УРОВ и т.п.). Вообще говоря, время передачи зависит от топологии сети, количества устройств в ней, загрузки сети и загрузки вычислительных ресурсов терминалов РЗА, версии операционной системы терминала, коммуникационного модуля, типа центрального процессора терминала, количества коммутаторов и некоторых других аспектов. Поэтому время передачи GOOSE-сообщений должно быть подтверждено опытом эксплуатации.
Используя для передачи дискретных сигналов GOOSE-сообщения необходимо обращать внимание на то обстоятельство, что при использовании аппаратуры некоторых производителей, в случае отказа линии связи, значение передаваемого сигнала может оставаться таким, каким оно было получено в момент приема последнего сообщения.
Однако при отказе связи бывают случаи, когда сигнал должен принимать определенное значение. Например, значение сигнала блокировки МТЗ ввода 6–10 кВ в логике ЛЗШ при отказе связи целесообразно установить в значение «1», чтобы при КЗ на отходящем присоединении не произошло ложного отключения ввода. Так, к примеру, при проектировании терминалов фирмы Siemens изменить значение сигнала при отказе связи возможно с помощью свободно-программируемой CFCлогики (см. рис. 5).

К CFC-блоку SI_GET_STATUS подводится принимаемый сигнал, на выходе блока мы можем получить значение сигнала «Value» и его статус «NV». Если в течение определенного времени не поступит сообщение со значением сигнала, статус сигнала «NV» примет значение «1». Далее статус сигнала и значение сигнала подводятся к элементу «ИЛИ», на выходе которого будет получено значение сигнала при исправности линии связи или «1» при нарушении исправности линии связи. Изменив логику, можно установить значение сигнала равным «0» при обрыве связи.
Использование GOOSE-сообщений предъявляет специальные требования к наладке и эксплуатации устройств РЗА. Во многом процесс наладки становится проще, однако при выводе устройства из работы необходимо следить не только за выводом традиционных цепей, но и не забывать отключать передачу GOOSE-сообщений.
При изменении параметрирования одного устройства РЗА необходимо производить загрузку файла параметров во все устройства, с которыми оно было связано.
В нашей стране имеется опыт внедрения и эксплуатации систем РЗА с передачей дискретных сигналов с использованием GOOSE-сообщений. На первых объектах GOOSE-сообщения использовались ограниченно (ПС 500 кВ «Алюминиевая»).
На ПС 500 кВ «Воронежская» GOOSEсообщения использовались для передачи сигналов пуска УРОВ, пуска АПВ, запрета АПВ, действия УРОВ на отключение смежного элемента, положения коммутационных аппаратов, наличия/отсутствия напряжения, сигналы ЛЗШ, АВР и т.п. Кроме того, на ОРУ 500 кВ и 110 кВ ПС «Воронежская» были установлены полевые терминалы, в которые собиралась информация с коммутационного оборудования и другая дискретная информация с ОРУ (рис. 6). Далее информация с помощью GOOSE-сообщений передавалась в терминалы РЗА, установленные в ОПУ подстанции (рис. 7, 8).
GOOSE-сообщения также были использованы при проектировании уже введенных в эксплуатацию ПС 500 кВ «Бескудниково», ПС 750 кВ «Белый Раст», ПС 330кВ «Княжегубская», ПС 220 кВ «Образцово», ПС 330 кВ «Ржевская». Эта технология применяется и при проектировании строящихся и модернизируемых подстанций ПС 500 кВ «Чагино», ПС 330кВ «Восточная», ПС 330 кВ «Южная», ПС 330 кВ «Центральная», ПС
330 кВ «Завод Ильич» и многих других.
Основные преимущества использования GOOSE-сообщений:

• позволяет снизить количество кабелей вторичной коммутации на ПС;
• обеспечивает лучшую помехозащищенность канала связи;
• позволяет снизить время монтажных и пусконаладочных работ;
• исключает проблему излишнего срабатывания дискретных входов терминалов из-за замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока;
• убирает зависимость количества передаваемых сигналов от количества дискретных входов и выходных реле терминалов;
• обеспечивает возможность реконструкции и изменения связей между устройствами РЗА без прокладки дополнительных кабельных связей и повторного монтажа в шкафах;
• позволяет использовать МП терминалы РЗА с меньшим количеством входов и выходов (уменьшение габаритов и стоимости устройства);
• позволяет контролировать возможность прохождения сигнала (увеличивается надежность).

Безусловно, для окончательных выводов должен появиться достаточный опыт эксплуатации. В настоящее время большинство производителей устройств РЗА заявили о возможности использования GOOSEсообщений. Стандарт МЭК 61850 определяет передачу GOOSE-сообщений между терминалами разных производителей. Использование GOOSE-сообщений для передачи дискретных сигналов – это качественный скачок в развитии систем РЗА. С развитием стандарта МЭК 61850, переходом на Ethernet 1 Гбит/сек, с появлением новых цифровых ТТ и ТН, новых выключателей с возможностью подключения их блока управления к шине процесса МЭК 61850, эффективность использования GOOSE-сообщений намного увеличится. Облик будущих подстанций представляется с минимальным количеством контрольных кабелей, с передачей всех сообщений между устройствами РЗА, ТТ, ТН, коммутационными аппаратами через цифровую сеть. Устройства РЗА будут иметь минимальное количество выходных реле и дискретных входов

[ http://romvchvlcomm.pbworks.com/f/goosepaper1.pdf]

---

В стандарте определены два способа передачи данных напрямую между устройствами: GOOSE и GSSE. Это тоже пример наличия двух способов для реализации одной функции. GOOSE - более новый способ передачи сообщений, разработан специально для МЭК 61850. Способ передачи сообщений GSSE ранее присутствовал в стандарте UCA 2.0, являющимся одним из предшественников МЭК 61850. По сравнению с GSSE, GOOSE имеет более простой формат (Ethernet против стека OSI протоколов) и возможность передачи различных типов данных. Вероятно, способ GSSE включили в МЭК 61850 для того, чтобы производители, имеющие в своих устройствах протокол UCA 2.0, могли сразу декларировать соответствие МЭК 61850. В настоящее время все производители используют только GOOSE для передачи сообщений между устройствами.
Для выбора списка передаваемых данных в GOOSE, как и в отчѐтах, используются наборы данных. Однако тут требования уже другие. Время обработки GOOSE-сообщений должно быть минимальным, поэтому логично передавать наиболее простые типы данных. Обычно передаѐтся само значение сигнала и в некоторых случаях добавляется поле качества. Метка времени обычно включается в набор данных.
...
В устройствах серии БЭ2704 в передаваемых GOOSE-сообщениях содержатся данные типа boolean. Приниматься могут данные типа boolean, dbpos, integer.
Устоявшаяся тенденция существует только для передачи дискретной информации. Аналоговые данные пока передают немногие производители, и поэтому устоявшаяся тенденция в передаче аналоговой информации в данный момент отсутствует.
[ Источник]


 

Тематики

• релейная защита

Синонимы

• GOOSE-сообщение
• общие объектно-ориентированные события на подстанции

EN

• generic object oriented substation event
• GOOSE

 

GOOSE-сообщение
-
[Интент]

широковещательное объектно-ориентированное сообщение о событии на подстанции
Широковещательный высокоскоростной внеочередной отчет, содержащий статус каждого из входов, устройств пуска, элементов выхода и реле, реальных и виртуальных.
Примечание. Этот отчет выдается многократно последовательно, как правило, сразу после первого отчета с интервалами 2, 4, 8,…, 60000 мс. Значение задержки первого повторения является конфигурируемым. Такой отчет обеспечивает выдачу высокоскоростных сигналов отключения с высокой вероятностью доставки.
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]

общие объектно-ориентированные события на подстанции
-
[ ГОСТ Р МЭК 61850-7-2-2009]

GOOSE
Generic Object Oriented Substation Event (стандарт МЭК 61850-8-1)
Протокол передачи данных о событиях на подстанции.
Один из трех протоколов передачи данных, предлагаемых к использованию в МЭК 61850.
Фактически данный протокол служит для замены медных кабельных связей, предназначенных для передачи дискретных сигналов между устройствами.
[ Цифровые подстанции. Проблемы внедрения устройств РЗА]

EN

generic object oriented substation event
on the occurrence of any change of state, an IED will multicast a high speed, binary object, Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) report by exception, typically containing the double command state of each of its status inputs, starters, output elements and relays, actual and virtual.

This report is re-issued sequentially, typically after the first report, again at intervals of 2, 4, 8…60000 ms. (The first repetition delay value is an open value it may be either shorter or longer).

A GOOSE report enables high speed trip signals to be issued with a high probability of delivery
[IEC 61850-2, ed. 1.0 (2003-08)]

До недавнего времени для передачи дискретных сигналов между терминалами релейной защиты и автоматики (РЗА) использовались дискретные входы и выходные реле. Передача сигнала при этом осуществляется подачей оперативного напряжения посредством замыкания выходного реле одного терминала на дискретный вход другого терминала (далее такой способ передачи будем называть традиционным).
Такой способ передачи информации имеет следующие недостатки:

• необходимо большое количество контрольных кабелей, проложенных между шкафами РЗА,
• терминалы РЗА должны иметь большое количество дискретных входов и выходных реле,
• количество передаваемых сигналов ограничивается определенным количеством дискретных входов и выходных реле,
• отсутствие контроля связи между терминалами РЗА,
• возможность ложного срабатывания дискретного входа при замыкании на землю в цепи передачи сигнала.

Информационные технологии уже давно предоставляли возможность для передачи информации между микропроцессорными терминалами по цифровой сети. Разработанный недавно стандарт МЭК 61850 предоставил такую возможность для передачи сигналов между терминалами РЗА.
Стандарт МЭК 61850 использует для передачи данных сеть Ethernet. Внутри стандарта МЭК 61850 предусмотрен такой механизм, как GOOSE-сообщения, которые и используются для передачи сообщений между терминалами РЗА.
Принцип передачи GOOSE-сообщений показан на рис. 1.

Устройство-отправитель передает по сети Ethernet информацию в широковещательном диапазоне.
В сообщении присутствует адрес отправителя и адреса, по которым осуществляется его передача, а также значение сигнала (например «0» или «1»).
Устройство-получатель получит сообщение, а все остальные устройства его проигнорируют.
Поскольку передача GOOSE-сообщений осуществляется в широковещательном диапазоне, т.е. нескольким адресатам, подтверждение факта получения адресатами сообщения отсутствует. По этой причине передача GOOSE-сообщений в установившемся режиме производится с определенной периодичностью.
При наступлении нового события в системе (например, КЗ и, как следствие, пуска измерительных органов защиты) начинается спонтанная передача сообщения через увеличивающиеся интервалы времени (например, 1 мс, 2 мс, 4 мс и т.д.). Интервалы времени между передаваемыми сообщениями увеличиваются, пока не будет достигнуто предельное значение, определяемое пользователем (например, 50 мс). Далее, до момента наступления нового события в системе, передача будет осуществляется именно с таким периодом. Указанное проиллюстрировано на рис. 2.

Технология повторной передачи не только гарантирует получение адресатом сообщения, но также обеспечивает контроль исправности линии связи и устройств – любые неисправности будут обнаружены по истечении максимального периода передачи GOOSE-сообщений (с точки зрения эксплуатации практически мгновенно). В случае передачи сигналов традиционным образом неисправность выявляется либо в процессе плановой проверки устройств, либо в случае неправильной работы системы РЗА.

Еще одной особенностью передачи GOOSE-сообщений является использование функций установки приоритетности передачи телеграмм (priority tagging) стандарта Ethernet IEEE 802.3u, которые не используются в других протоколах, в том числе уровня TCP/IP. То есть GOOSE-сообщения идут в обход «нормальных» телеграмм с более высоким приоритетом (см. рис. 3).

Однако стандарт МЭК 61850 декларирует передачу не только дискретной информации между терминалами РЗА, но и аналоговой. Это означает, что в будущем будет иметься возможность передачи аналоговой информации от ТТ и ТН по цифровым каналам связи. На данный момент готовых решений по передаче аналоговой информации для целей РЗА (в рамках стандарта МЭК 61850) ни один из производителей не предоставляет.
Для того чтобы использовать GOOSE-сообщения для передачи дискретных сигналов между терминалами РЗА необходима достаточная надежность и быстродействие передачи GOOSE-сообщений. Надежность передачи GOOSE-сообщений обеспечивается следующим:

• Протокол МЭК 61850 использует Ethernet-сеть, за счет этого выход из строя верхнего уровня АСУ ТП и любого из устройств РЗА не отражается на передаче GOOSE-сообщений оставшихся в работе устройств,
• Терминалы РЗА имеют два независимых Ethernet-порта, при выходе одного из них из строя второй его полностью заменяет,
• Сетевые коммутаторы, к которым подключаются устройства РЗА, соединяются в два независимых «кольца»,
• Разные порты одного терминала РЗА подключаются к разным сетевым коммутаторам, подключенным к разным «кольцам»,
• Каждый сетевой коммутатор имеет дублированное питание от разных источников,
• Во всех устройствах РЗА осуществляется постоянный контроль возможности прохождения каждого сигнала. Это позволяет автоматически определить не только отказы цифровой связи, но и ошибки параметрирования терминалов.

На рис. 4 изображен пример структурной схемы сети Ethernet (100 Мбит/c) подстанции. Отказ в передаче GOOSE-сообщения от одного устройства защиты другому возможен в результате совпадения как минимум двух событий. Например, одновременный отказ двух коммутаторов, к которым подключено одно устройство или одновременный отказ обоих портов одного устройства. Могут быть и более сложные отказы, связанные с одновременным наложением большего количества событий. Таким образом, единичные отказы оборудования не могут привести к отказу передачи GOOSEсообщений. Дополнительно увеличивает надежность то обстоятельство, что даже в случае отказа в передаче GOOSE-сообщения, устройство, принимающее сигнал, выдаст сигнал неисправности, и персонал примет необходимые меры для ее устранения.

Быстродействие.
В соответствии с требованиями стандарта МЭК 61850 передача GOOSE-сообщений должна осуществляться со временем не более 4 мс (для сообщений, требующих быстрой передачи, например, для передачи сигналов срабатывания защит, пусков АПВ и УРОВ и т.п.). Вообще говоря, время передачи зависит от топологии сети, количества устройств в ней, загрузки сети и загрузки вычислительных ресурсов терминалов РЗА, версии операционной системы терминала, коммуникационного модуля, типа центрального процессора терминала, количества коммутаторов и некоторых других аспектов. Поэтому время передачи GOOSE-сообщений должно быть подтверждено опытом эксплуатации.
Используя для передачи дискретных сигналов GOOSE-сообщения необходимо обращать внимание на то обстоятельство, что при использовании аппаратуры некоторых производителей, в случае отказа линии связи, значение передаваемого сигнала может оставаться таким, каким оно было получено в момент приема последнего сообщения.
Однако при отказе связи бывают случаи, когда сигнал должен принимать определенное значение. Например, значение сигнала блокировки МТЗ ввода 6–10 кВ в логике ЛЗШ при отказе связи целесообразно установить в значение «1», чтобы при КЗ на отходящем присоединении не произошло ложного отключения ввода. Так, к примеру, при проектировании терминалов фирмы Siemens изменить значение сигнала при отказе связи возможно с помощью свободно-программируемой CFCлогики (см. рис. 5).

К CFC-блоку SI_GET_STATUS подводится принимаемый сигнал, на выходе блока мы можем получить значение сигнала «Value» и его статус «NV». Если в течение определенного времени не поступит сообщение со значением сигнала, статус сигнала «NV» примет значение «1». Далее статус сигнала и значение сигнала подводятся к элементу «ИЛИ», на выходе которого будет получено значение сигнала при исправности линии связи или «1» при нарушении исправности линии связи. Изменив логику, можно установить значение сигнала равным «0» при обрыве связи.
Использование GOOSE-сообщений предъявляет специальные требования к наладке и эксплуатации устройств РЗА. Во многом процесс наладки становится проще, однако при выводе устройства из работы необходимо следить не только за выводом традиционных цепей, но и не забывать отключать передачу GOOSE-сообщений.
При изменении параметрирования одного устройства РЗА необходимо производить загрузку файла параметров во все устройства, с которыми оно было связано.
В нашей стране имеется опыт внедрения и эксплуатации систем РЗА с передачей дискретных сигналов с использованием GOOSE-сообщений. На первых объектах GOOSE-сообщения использовались ограниченно (ПС 500 кВ «Алюминиевая»).
На ПС 500 кВ «Воронежская» GOOSEсообщения использовались для передачи сигналов пуска УРОВ, пуска АПВ, запрета АПВ, действия УРОВ на отключение смежного элемента, положения коммутационных аппаратов, наличия/отсутствия напряжения, сигналы ЛЗШ, АВР и т.п. Кроме того, на ОРУ 500 кВ и 110 кВ ПС «Воронежская» были установлены полевые терминалы, в которые собиралась информация с коммутационного оборудования и другая дискретная информация с ОРУ (рис. 6). Далее информация с помощью GOOSE-сообщений передавалась в терминалы РЗА, установленные в ОПУ подстанции (рис. 7, 8).
GOOSE-сообщения также были использованы при проектировании уже введенных в эксплуатацию ПС 500 кВ «Бескудниково», ПС 750 кВ «Белый Раст», ПС 330кВ «Княжегубская», ПС 220 кВ «Образцово», ПС 330 кВ «Ржевская». Эта технология применяется и при проектировании строящихся и модернизируемых подстанций ПС 500 кВ «Чагино», ПС 330кВ «Восточная», ПС 330 кВ «Южная», ПС 330 кВ «Центральная», ПС
330 кВ «Завод Ильич» и многих других.
Основные преимущества использования GOOSE-сообщений:

• позволяет снизить количество кабелей вторичной коммутации на ПС;
• обеспечивает лучшую помехозащищенность канала связи;
• позволяет снизить время монтажных и пусконаладочных работ;
• исключает проблему излишнего срабатывания дискретных входов терминалов из-за замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока;
• убирает зависимость количества передаваемых сигналов от количества дискретных входов и выходных реле терминалов;
• обеспечивает возможность реконструкции и изменения связей между устройствами РЗА без прокладки дополнительных кабельных связей и повторного монтажа в шкафах;
• позволяет использовать МП терминалы РЗА с меньшим количеством входов и выходов (уменьшение габаритов и стоимости устройства);
• позволяет контролировать возможность прохождения сигнала (увеличивается надежность).

Безусловно, для окончательных выводов должен появиться достаточный опыт эксплуатации. В настоящее время большинство производителей устройств РЗА заявили о возможности использования GOOSEсообщений. Стандарт МЭК 61850 определяет передачу GOOSE-сообщений между терминалами разных производителей. Использование GOOSE-сообщений для передачи дискретных сигналов – это качественный скачок в развитии систем РЗА. С развитием стандарта МЭК 61850, переходом на Ethernet 1 Гбит/сек, с появлением новых цифровых ТТ и ТН, новых выключателей с возможностью подключения их блока управления к шине процесса МЭК 61850, эффективность использования GOOSE-сообщений намного увеличится. Облик будущих подстанций представляется с минимальным количеством контрольных кабелей, с передачей всех сообщений между устройствами РЗА, ТТ, ТН, коммутационными аппаратами через цифровую сеть. Устройства РЗА будут иметь минимальное количество выходных реле и дискретных входов

[ http://romvchvlcomm.pbworks.com/f/goosepaper1.pdf]

---

В стандарте определены два способа передачи данных напрямую между устройствами: GOOSE и GSSE. Это тоже пример наличия двух способов для реализации одной функции. GOOSE - более новый способ передачи сообщений, разработан специально для МЭК 61850. Способ передачи сообщений GSSE ранее присутствовал в стандарте UCA 2.0, являющимся одним из предшественников МЭК 61850. По сравнению с GSSE, GOOSE имеет более простой формат (Ethernet против стека OSI протоколов) и возможность передачи различных типов данных. Вероятно, способ GSSE включили в МЭК 61850 для того, чтобы производители, имеющие в своих устройствах протокол UCA 2.0, могли сразу декларировать соответствие МЭК 61850. В настоящее время все производители используют только GOOSE для передачи сообщений между устройствами.
Для выбора списка передаваемых данных в GOOSE, как и в отчѐтах, используются наборы данных. Однако тут требования уже другие. Время обработки GOOSE-сообщений должно быть минимальным, поэтому логично передавать наиболее простые типы данных. Обычно передаѐтся само значение сигнала и в некоторых случаях добавляется поле качества. Метка времени обычно включается в набор данных.
...
В устройствах серии БЭ2704 в передаваемых GOOSE-сообщениях содержатся данные типа boolean. Приниматься могут данные типа boolean, dbpos, integer.
Устоявшаяся тенденция существует только для передачи дискретной информации. Аналоговые данные пока передают немногие производители, и поэтому устоявшаяся тенденция в передаче аналоговой информации в данный момент отсутствует.
[ Источник]


 

Тематики

• релейная защита

Синонимы

• GOOSE-сообщение
• общие объектно-ориентированные события на подстанции

EN

• generic object oriented substation event
• GOOSE

1. ГЛАГОЛ повторяется в настоящем, прошедшем и будущем времени, чтобы подчеркнуть непрерывность

Мы поддерживали и будем поддерживать прифронтовые государства Африки. –

Россия не ослабляет и не ослабит усилий, направленных на то, чтобы отвести от человечества военную угрозу.

Мы предлагали и предлагаем договориться о полном запрещении ядерного оружия. –

Наша страна не допустила и не допустит вмешательства в свои внутренние дела. –

Мы выступали и будем выступать в их поддержку. -

2. ГЛАГОЛ, повторенный через дефис

3. передача инфинитива при помощи будущего времени

4. повелительное наклонение

а) в условном времени

Приди я вовремя, ничего бы не случилось. – If I had come in time nothing would have happened.

б) для выражения протеста против необходимости выполнять нежелательные действия

с) неожиданное или непредвиденное действие

5. Настоящее время, описывающее серию событий в прошлом, переводится прошедшим.

6. Настоящее время переводится и настоящим, и будущим.

7. Совершенный вид русских глаголов, выражающих повторное действие, переводится с помощью длительного настоящего времени.

Сегодня мне весь день мешают – то кто-нибудь придет, то телефон зазвонит. – I’m being bothered all day – people keep coming in and the phone keeps ringing.

8. Описание характерного или привычного поведения человека.

Он всегда прибежит, накричит, наскандалит, а потом удивляется, почему его не любят. – He’s always barging in/rushing in screaming/yelling at someone/causing trouble/insulting people/offending people/raising a row and then he wonders why/is surprised that/and then he asks why people don’t like him.

9. В разговорных конструкциях прошедшее время от глаголов «пойти» и «поехать» передается будущим временем.

10. Перевод конструкций типа «то, что» «чтобы»

a) Сокращение и переосмысление

б) использование деепричастного оборота (это идиоматичнее и короче)

в) Порой «чтобы» не переводится, и время глагола определяется контекстом:

г) to + infinitive вместо довольно неуклюжей конструкции in order to или so as to

д) Иногда можно заменить «чтобы» словами so that:

11. Придаточные предложения, которые начинаются с «как» или с «как бы», можно перевести на английский с помощью условного наклонения или деепричастия.

12. «He + инфинитив + бы» требует don't или see that X doesn't do Y.

13. перевод вида глагола

а) Переводчик должен постоянно иметь в виду, что в английском языке используются совершенно разные глаголы для передачи смысла обоих членов одной русской видовой пары, как, например, «сделать» и «делать»

б) При переводе глаголов несовершенного вида нельзя не подчеркнуть, что речь идет о попытках говорящего или кого-то другого что-либо сделать.

с)Существует также целая категория особых глаголов, у которых несовершенный вид указывает на состояние, которое является результатом завершенного действия и передается совершенным видом.

14. Перевод безличных конструкций

а) Во множественном числе третьего лица безличную конструкцию можно переделать в пассивную:

б) Можно вставить субъект/подлежащее:

в) В некоторых контекстах возвратные глаголы переводятся как переходные с добавлением подлежащего:

В данном случае сложное движение рассматривается как результат двух движений. - In this case complex movement is considered as/considered to be/we see complex movement as/we define complex movement as the result of two movements.

г) Когда русское местоимение является дополнением безличных глаголов, то можно переделать в подлежащее/субъект.

15. Перевод причастий

@ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ПРИЧАСТИЕ НАСТОЯЩЕГО ВРЕМЕНИ

1. переводится на английский глагольной формой на -ing.

Девушка, читающая книгу, очень красива - The girl who is reading the book is very pretty.

2. переводится с пропуском причастия, т.е. с помощью короткого оборота с предлогом и краткого придаточного предложения

см. ГЛАГОЛ

@ВОЗВРАТНАЯ ЧАСТИЦА

обычно переводится оборотом с предлогом:

см. ГЛАГОЛ

@ПРИНАДЛЕЖАЩИЙ

можно выразить просто притяжательной формой:

см. ГЛАГОЛ

@СТРАДАТЕЛЬНЫЙ ПРИЧАСТНЫЙ ОБОРОТ НАСТОЯЩЕГО ВРЕМЕНИ

1. переводятся с русского языка скорее как прилагательные, чем как причастия.

2. в некоторых случаях причастие можно просто опустить:

см. ГЛАГОЛ

- имеющийся, сложившийся, создавшийся

16. Перевод деепричастий.

а) Прошедшее время из русского языка нередко переходит в английский в качестве деепричастия.

б) Деепричастие настоящего времени подчас приходится переводить на английский прошедшим:

в) Деепричастие прошедшего времени в некоторых случаях становится деепричастием и в настоящем:

г) При переводе русских деепричастий бывает необходимым объяснение причинных или временных обстоятельств:

д) В описательных деепричастных оборотах можно заменить деепричастие конструкцией «with + имя существительное»:

е) Так называемые «безличные» деепричастия, которые часто встречаются в Русских технических текстах, иногда заменяются существительными или перед ними вставляется предлог.

17. Сокращение глагольных конструкций

Подчас русское словосочетание выражается одним английским глаголом. Смысл передается при помощи приставки или суффикса en-, un-, -ize, -ate.

1. ГЛАГОЛ повторяется в настоящем, прошедшем и будущем времени, чтобы подчеркнуть непрерывность

2. ГЛАГОЛ, повторенный через дефис

3. передача инфинитива при помощи будущего времени

4. повелительное наклонение

а) в условном времени

б) для выражения протеста против необходимости выполнять нежелательные действия

с) неожиданное или непредвиденное действие

5. Настоящее время, описывающее серию событий в прошлом, переводится прошедшим.

6. Настоящее время переводится и настоящим, и будущим.

7. Совершенный вид русских глаголов, выражающих повторное действие, переводится с помощью длительного настоящего времени.

8. Описание характерного или привычного поведения человека.

9. В разговорных конструкциях прошедшее время от глаголов «пойти» и «поехать» передается будущим временем.

10. Перевод конструкций типа «то, что» «чтобы»

a) Сокращение и переосмысление

б) использование деепричастного оборота (это идиоматичнее и короче)

в) Порой «чтобы» не переводится, и время глагола определяется контекстом:

г) to + infinitive вместо довольно неуклюжей конструкции in order to или so as to

д) Иногда можно заменить «чтобы» словами so that:

11. Придаточные предложения, которые начинаются с «как» или с «как бы», можно перевести на английский с помощью условного наклонения или деепричастия.

12. «He + инфинитив + бы» требует don't или see that X doesn't do Y.

13. перевод вида глагола

а) Переводчик должен постоянно иметь в виду, что в английском языке используются совершенно разные глаголы для передачи смысла обоих членов одной русской видовой пары, как, например, «сделать» и «делать»

б) При переводе глаголов несовершенного вида нельзя не подчеркнуть, что речь идет о попытках говорящего или кого-то другого что-либо сделать.

с)Существует также целая категория особых глаголов, у которых несовершенный вид указывает на состояние, которое является результатом завершенного действия и передается совершенным видом.

14. Перевод безличных конструкций

а) Во множественном числе третьего лица безличную конструкцию можно переделать в пассивную:

б) Можно вставить субъект/подлежащее:

в) В некоторых контекстах возвратные глаголы переводятся как переходные с добавлением подлежащего:

г) Когда русское местоимение является дополнением безличных глаголов, то можно переделать в подлежащее/субъект.

15. Перевод причастий

- ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ПРИЧАСТИЕ НАСТОЯЩЕГО ВРЕМЕНИ

- имеющийся, сложившийся, создавшийся

16. Перевод деепричастий.

а) Прошедшее время из русского языка нередко переходит в английский в качестве деепричастия.

б) Деепричастие настоящего времени подчас приходится переводить на английский прошедшим:

в) Деепричастие прошедшего времени в некоторых случаях становится деепричастием и в настоящем:

г) При переводе русских деепричастий бывает необходимым объяснение причинных или временных обстоятельств:

д) В описательных деепричастных оборотах можно заменить деепричастие конструкцией «with + имя существительное»:

е) Так называемые «безличные» деепричастия, которые часто встречаются в Русских технических текстах, иногда заменяются существительными или перед ними вставляется предлог.

17. Сокращение глагольных конструкций

Подчас русское словосочетание выражается одним английским глаголом. Смысл передается при помощи приставки или суффикса en-, un-, -ize, -ate.

 

синхронизация времени
-
[ ГОСТ Р МЭК 60870-5-103-2005]

Также нормированы допустимые временные задержки для различных видов сигналов, включая дискретные сигналы, оцифрованные мгновенные значения токов и напряжений, сигналы синхронизации времени и т.п.
[Новости Электротехники №4(76) | СТАНДАРТ МЭК 61850]

Широковещательное сообщение, как правило, содержит адрес отправителя и глобальный адрес получателя. Примером широковещательного сообщения служит синхронизация времени.
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]

Устройства последних поколений дают возможность синхронизации времени с точностью до микросекунд с помощью GPS.

С помощью этого интерфейса сигнал синхронизации времени (от радиоприемника DCF77 сигнал точного времени из Braunschweig, либо от радиоприемника iRiG-B сигнал точного времени  глобальной спутниковой системы GPS) может быть передан в терминал для точной синхронизации времени.
[Герхард Циглер. ЦИФРОВАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА. ПРИНЦИПЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
Перевод с английского ]

В  том  случае  если  принятое  сообщение  искажено ( повреждено)  в  результате неисправности  канала  связи  или  в  результате  потери  синхронизации  времени, пользователь имеет возможность...

2.13 Синхронизация часов реального времени сигналом по оптовходу 
В современных системах релейной защиты зачастую требуется синхронизированная работа часов всех реле в системе для восстановления хронологии работы разных реле.
Это может быть выполнено с использованием сигналов синхронизации времени   по интерфейсу IRIG-B, если  реле  оснащено  таким  входом  или  сигналом  от  системы OP
[Дистанционная защита линии MiCOM P443/ ПРИНЦИП  РАБОТЫ]

---

СИНХРОНИЗАЦИЯ ВРЕМЕНИ СОГЛАСНО СТАНДАРТУ IEEE 1588

Автор: Андреас Дреер (Hirschmann Automation and Control)

Вопрос синхронизации устройств по времени важен для многих распределенных систем промышленной автоматизации. При использовании протокола Precision Time Protocol (PTP), описанного стандартом IEEE 1588, становится возможным выполнение синхронизации внутренних часов устройств, объединенных по сети Ethernet, с погрешностями, не превышающими 1 микросекунду. При этом к вычислительной способности устройств и пропускной способности сети предъявляются относительно низкие требования. В 2008 году была утверждена вторая редакция стандарта (IEEE 1588-2008 – PTP версия 2) с рядом внесенных усовершенствований по сравнению с первой его редакцией.

ЗАЧЕМ НЕОБХОДИМА СИНХРОНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПО ВРЕМЕНИ?

Во многих системах должен производиться отсчет времени. О неявной системе отсчета времени можно говорить тогда, когда в системе отсутствуют часы и ход времени определяется процессами, протекающими в аппаратном и программном обеспечении. Этого оказывается достаточно во многих случаях. Неявная система отсчета времени реализуется, к примеру, передачей сигналов, инициирующих начало отсчета времени и затем выполнение определенных действий, от одних устройств другим.

Система отсчета времени считается явной, если показания времени в ней определяются часами. Указанное необходимо для сложных систем. Таким образом, осуществляется разделение процедур передачи данных о времени и данных о процессе.

Два эффекта должны быть учтены при настройке или синхронизации часов в отдельных устройствах. Первое – показания часов в отдельных устройствах изначально отличаются друг от друга (смещение показаний времени друг относительно друга). Второе – реальные часы не производят отсчет времени с одинаковой скоростью. Таким образом, требуется проводить постоянную корректировку хода самых неточных часов.

ПРЕДЫДУЩИЕ РЕШЕНИЯ

Существуют различные способы синхронизации часов в составе отдельных устройств, объединенных в одну информационную сеть. Наиболее известные способы – это использование протокола NTP (Network Time Protocol), а также более простого протокола, который образован от него – протокола SNTP (Simple Network Time Protocol). Данные методы широко распространены для использования в локальных сетях и сети Интернет и позволяют обеспечивать синхронизацию времени с погрешностями в диапазоне миллисекунд. Другой вариант – использование радиосигналов с GPS спутников. Однако при использовании данного способа требуется наличие достаточно дорогих GPS-приемников для каждого из устройств, а также GPS-антенн. Данный способ теоретически может обеспечить высокую точность синхронизации времени, однако материальные затраты и трудозатраты обычно препятствуют реализации такого метода синхронизации.

Другим решением является передача высокоточного временного импульса (например, одного импульса в секунду) каждому отдельному устройству по выделенной линии. Реализация данного метода влечет за собой необходимость создания выделенной линии связи к каждому устройству.

Последним методом, который может быть использован, является протокол PTP (Precision Time Protocol), описанный стандартом IEEE 1588. Протокол был разработан со следующими целями:

• Обеспечение синхронизация времени с погрешностью, не превышающей 1 микросекунды.
• Предъявление минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности линии связи, что позволило бы обеспечить реализацию протокола в простых и дешевых устройствах.
  • Предъявление невысоких требований к обслуживающему персоналу.
  • Возможность использования в сетях Ethernet, а также в других сетях.
  • Спецификация его как международного стандарта.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Протокол PTP может быть применен в различного рода системах. В системах автоматизации, протокол PTP востребован везде, где требуется точная синхронизация устройств по времени. Протокол позволяет синхронизировать устройства в робототехнике или печатной промышленности, в системах осуществляющих обработку бумаги и упаковку продукции и других областях.

В общем и целом в любых системах, где осуществляется измерение тех или иных величин и их сравнение с величинами, измеренными другими устройствами, использование протокола PTP является популярным решением. Системы управления турбинами используют протокол PTP для обеспечения более эффективной работы станций. События, происходящие в различных частях распределенных в пространстве систем, определяются метками точного времени и затем для целей архивирования и анализа осуществляется их передача на центры управления. Геоученые используют протокол PTP для синхронизации установок мониторинга сейсмической активности, удаленных друг от друга на значительные расстояния, что предоставляет возможность более точным образом определять эпицентры землетрясений. В области телекоммуникаций рассматривают возможность использования протокола PTP для целей синхронизации сетей и базовых станций. Также синхронизация времени согласно стандарту IEEE 1588 представляет интерес для разработчиков систем обеспечения жизнедеятельности, систем передачи аудио и видео потоков и может быть использована в военной промышленности.

В электроэнергетике протокол PTPv2 (протокол PTP версии 2) определен для синхронизации интеллектуальных электронных устройств (IED) по времени. Например, при реализации шины процесса, с передачей мгновенных значений тока и напряжения согласно стандарту МЭК 61850-9-2, требуется точная синхронизация полевых устройств по времени. Для реализации систем защиты и автоматики с использованием сети Ethernet погрешность синхронизации данных различных устройств по времени должна лежать в микросекундном диапазоне.

Также для реализации функций синхронизированного распределенного векторного измерения электрических величин согласно стандарту IEEE C37.118, учета, оценки качества электрической энергии или анализа аварийных событий необходимо наличие устройств, синхронизированных по времени с максимальной точностью, для чего может быть использован протокол PTP.

Вторая редакция стандарта МЭК 61850 определяет использование в системах синхронизации времени протокола PTP. Детализация профиля протокола PTP для использования на объектах электроэнергетики (IEEE Standard Profile for Use of IEEE 1588 Precision Time Protocol in Power System Applications) в настоящее время осуществляется рабочей группой комитета по релейной защите и автоматике организации (PSRC) IEEE.

ПРОТОКОЛ PTP ВЕРСИИ 2

В 2005 году была начата работа по изменению стандарта IEEE1588-2002 с целью расширения возможных областей его применения (телекоммуникации, беспроводная связь и в др.). Результатом работы стало новое издание IEEE1588-2008, которое доступно с марта 2008 со следующими новыми особенностями:

• Усовершенствованные алгоритмы для обеспечения погрешностей в наносекундном диапазоне.
• Повышенное быстродействие синхронизации времени (возможна более частая передача сообщений синхронизации Sync).
• Поддержка новых типов сообщений.
• Ввод однорежимного принципа работы (не требуется передачи сообщений типа FollowUp).
• Ввод поддержки функции т.н. прозрачных часов для предотвращения накопления погрешностей измерения при каскадной схеме соединения коммутаторов.
• Ввод профилей, определяющих настройки для новых областей применения.
• Возможность назначения на такие транспортные механизмы как DeviceNet, PROFInet и IEEE802.3/Ethernet (прямое назначение).
• Ввод структуры TLV (тип, длина, значение) для расширения возможных областей применения стандарта и удовлетворения будущих потребностей.
• Ввод дополнительных опциональных расширений стандарта.

ПРИНЦИП ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА PTP

В системах, где используется протокол PTP, различают два вида часов: ведущие часы и ведомые часы. Ведущие часы, в идеале, контролируются либо радиочасами, либо GPS-приемниками и осуществляют синхронизацию ведомых часов. Часы в конечном устройстве, неважно ведущие ли они или ведомые, считаются обычными часами; часы в составе устройств сети, выполняющих функцию передачи и маршрутизации данных (например, в Ethernet-коммутаторах), считаются граничными часами.

Процедура синхронизации согласно протоколу PTP подразделяется на два этапа. На первом этапе осуществляется коррекция разницы показаний времени между ведущими и ведомыми часами – то есть осуществляется так называемая коррекция смещения показаний времени. Для этого ведущее устройство осуществляет передачу сообщения для целей синхронизации времени Sync ведомому устройству (сообщение типа Sync). Сообщение содержит в себе текущее показание времени ведущих часов и его передача осуществляется периодически через фиксированные интервалы времени. Однако поскольку считывание показаний ведущих часов, обработка данных и передача через контроллер Ethernet занимает некоторое время, информация в передаваемом сообщении к моменту его приема оказывается неактуальной.   Одновременно с этим осуществляется как можно более точная фиксация момента времени, в который сообщение Sync уходит от отправителя, в составе которого находятся ведущие часы (TM1). Затем ведущее устройство осуществляет передачу зафиксированного момента времени передачи сообщения Sync ведомым устройствам (сообщение FollowUp). Те также как можно точнее осуществляют измерение момента времени приема первого сообщения (TS1) и вычисляют величину, на которую необходимо выполнить коррекцию разницы в показаниях времени между собою и ведущим устройством соответственно (O) (см. рис. 1 и рис. 2). Затем непосредственно осуществляется коррекция показаний часов в составе ведомых устройств на величину смещения. Если задержки в передачи сообщений по сети не было, то можно утверждать, что устройства синхронизированы по времени.

На втором этапе процедуры синхронизации устройств по времени осуществляется определение задержки в передаче упомянутых выше сообщений по сети между устройствами. Указанное выполняется  при использовании сообщений специального типа. Ведомое устройство отправляет так называемое сообщение Delay Request (Запрос задержки в передаче сообщения по сети) ведущему устройству и осуществляет фиксацию момента передачи данного сообщения. Ведущее устройство фиксирует момент приема данного сообщения и отправляет зафиксированное значение в сообщении Delay Response (Ответное сообщение с указанием момента приема сообщения). Исходя из зафиксированных времен передачи сообщения Delay Request ведомым устройством и приема сообщения Delay Response ведущим устройством производится оценка задержки в передачи сообщения между ними по сети. Затем производится соответствующая коррекция показаний часов в ведомом устройстве. Однако все упомянутое выше справедливо, если характерна симметричная задержка в передаче сообщения в обоих направлениях между устройствами (то есть характерны одинаковые значения в задержке передачи сообщений в обоих направлениях).

Задержка в передачи сообщения в обоих направлениях будет идентичной в том случае, если устройства соединены между собой по одной линии связи и только. Если в сети между устройствами имеются коммутаторы или маршрутизаторы, то симметричной задержка в передачи сообщения между устройствами не будет, поскольку коммутаторы в сети осуществляют сохранение тех пакетов данных, которые проходят через них, и реализуется определенная очередность их передачи. Эта особенность может, в некоторых случаях, значительным образом влиять на величину задержки в передаче сообщений (возможны значительные отличия во временах передачи данных). При низкой информационной загрузке сети этот эффект оказывает малое влияние, однако при высокой информационной загрузке, указанное может значительным образом повлиять на точность синхронизации времени. Для исключения больших погрешностей был предложен специальный метод и введено понятие граничных часов, которые реализуются в составе коммутаторов сети. Данные граничные часы синхронизируются по времени с часами ведущего устройства. Далее коммутатор по каждому порту является ведущим устройством для всех ведомых устройств, подключенных к его портам, в которых осуществляется соответствующая синхронизация часов. Таким образом, синхронизация всегда осуществляется по схеме точка-точка и характерна практически одинаковая задержка в передаче сообщения в прямом и обратном направлении, а также практическая неизменность этой задержки по величине от одной передачи сообщения к другой.

Хотя принцип, основанный на использовании граничных часов показал свою практическую эффективность, другой механизм был определен во второй  версии протокола PTPv2 – механизм использования т. н. прозрачных часов. Данный механизм  предотвращает накопление погрешности, обусловленной изменением величины задержек в передаче сообщений синхронизации коммутаторами и предотвращает снижение точности синхронизации в случае наличия сети с большим числом каскадно-соединенных коммутаторов. При использовании такого механизма передача сообщений синхронизации осуществляется от ведущего устройства ведомому, как и передача любого другого сообщения в сети. Однако когда сообщение синхронизации проходит через коммутатор фиксируется задержка его передачи коммутатором. Задержка фиксируется в специальном поле коррекции в составе первого сообщения синхронизации Sync или в составе последующего сообщения FollowUp (см. рис. 2). При передаче сообщений Delay Request и Delay Response также осуществляется фиксация времени задержки их в коммутаторе. Таким образом, реализация поддержки т. н. прозрачных часов в составе коммутаторов позволяет компенсировать задержки, возникающие непосредственно в них.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Если необходимо использование протокола PTP в системе, должен быть реализован стек протокола PTP. Это может быть сделано при предъявлении минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности сети. Это очень важно для реализации стека протокола в простых и дешевых устройствах. Протокол PTP может быть без труда реализован даже в системах, построенных на дешевых контроллерах (32 бита).

Единственное требование, которое необходимо удовлетворить для обеспечения высокой точности синхронизации, – как можно более точное измерение устройствами момента времени, в который осуществляется передача сообщения, и момента времени, когда осуществляется прием сообщения. Измерение должно производится максимально близко к аппаратной части (например, непосредственно в драйвере) и с максимально возможной точностью. В реализациях исключительно на программном уровне архитектура и производительность системы непосредственно ограничивают максимально допустимую точность.

При использовании дополнительной поддержки аппаратного обеспечения для присвоения меток времени, точность может быть значительным образом повышена и может быть обеспечена ее виртуальная независимость от программного обеспечения. Для этого необходимо использование дополнительной логики, которая может быть реализована в программируемой логической интегральной схеме или специализированной для решения конкретной задачи интегральной схеме на сетевом входе.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Компания Hirschmann – один из первых производителей, реализовавших протокол PTP и оптимизировавших его использование. Компанией был разработан стек, максимально эффективно реализующий протокол, а также чип (программируемая интегральная логическая схема), который обеспечивает высокую точность проводимых замеров.

В системе, в которой несколько обычных часов объединены через Ethernet-коммутатор с функцией граничных часов, была достигнута предельная погрешность +/- 60 нс при практически полной независимости от загрузки сети и загрузки процессора. Также компанией была протестирована система, состоящая из 30 каскадно-соединенных коммутаторов, обладающих функцией поддержки т.н. прозрачных часов и были зафиксированы  погрешности менее в пределах +/- 200 нс.

Компания Hirschmann Automation and Control реализовала протоколы PTP версии 1 и версии 2 в промышленных коммутаторах серии MICE, а также в серии монтируемых на стойку коммутаторов MACH100.

ВЫВОДЫ

Протокол PTP во многих областях уже доказал эффективность своего применения. Можно быть уверенным, что он получит более широкое распространение в течение следующих лет и что многие решения при его использовании смогут быть реализованы более просто и эффективно чем при использовании других технологий.

[ Источник]

Тематики

• релейная защита
• телемеханика, телеметрия

EN

• clock synchronization
• time synchronization

 

синхронизация времени
-
[ ГОСТ Р МЭК 60870-5-103-2005]

Также нормированы допустимые временные задержки для различных видов сигналов, включая дискретные сигналы, оцифрованные мгновенные значения токов и напряжений, сигналы синхронизации времени и т.п.
[Новости Электротехники №4(76) | СТАНДАРТ МЭК 61850]

Широковещательное сообщение, как правило, содержит адрес отправителя и глобальный адрес получателя. Примером широковещательного сообщения служит синхронизация времени.
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]

Устройства последних поколений дают возможность синхронизации времени с точностью до микросекунд с помощью GPS.

С помощью этого интерфейса сигнал синхронизации времени (от радиоприемника DCF77 сигнал точного времени из Braunschweig, либо от радиоприемника iRiG-B сигнал точного времени  глобальной спутниковой системы GPS) может быть передан в терминал для точной синхронизации времени.
[Герхард Циглер. ЦИФРОВАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА. ПРИНЦИПЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
Перевод с английского ]

В  том  случае  если  принятое  сообщение  искажено ( повреждено)  в  результате неисправности  канала  связи  или  в  результате  потери  синхронизации  времени, пользователь имеет возможность...

2.13 Синхронизация часов реального времени сигналом по оптовходу 
В современных системах релейной защиты зачастую требуется синхронизированная работа часов всех реле в системе для восстановления хронологии работы разных реле.
Это может быть выполнено с использованием сигналов синхронизации времени   по интерфейсу IRIG-B, если  реле  оснащено  таким  входом  или  сигналом  от  системы OP
[Дистанционная защита линии MiCOM P443/ ПРИНЦИП  РАБОТЫ]

---

СИНХРОНИЗАЦИЯ ВРЕМЕНИ СОГЛАСНО СТАНДАРТУ IEEE 1588

Автор: Андреас Дреер (Hirschmann Automation and Control)

Вопрос синхронизации устройств по времени важен для многих распределенных систем промышленной автоматизации. При использовании протокола Precision Time Protocol (PTP), описанного стандартом IEEE 1588, становится возможным выполнение синхронизации внутренних часов устройств, объединенных по сети Ethernet, с погрешностями, не превышающими 1 микросекунду. При этом к вычислительной способности устройств и пропускной способности сети предъявляются относительно низкие требования. В 2008 году была утверждена вторая редакция стандарта (IEEE 1588-2008 – PTP версия 2) с рядом внесенных усовершенствований по сравнению с первой его редакцией.

ЗАЧЕМ НЕОБХОДИМА СИНХРОНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПО ВРЕМЕНИ?

Во многих системах должен производиться отсчет времени. О неявной системе отсчета времени можно говорить тогда, когда в системе отсутствуют часы и ход времени определяется процессами, протекающими в аппаратном и программном обеспечении. Этого оказывается достаточно во многих случаях. Неявная система отсчета времени реализуется, к примеру, передачей сигналов, инициирующих начало отсчета времени и затем выполнение определенных действий, от одних устройств другим.

Система отсчета времени считается явной, если показания времени в ней определяются часами. Указанное необходимо для сложных систем. Таким образом, осуществляется разделение процедур передачи данных о времени и данных о процессе.

Два эффекта должны быть учтены при настройке или синхронизации часов в отдельных устройствах. Первое – показания часов в отдельных устройствах изначально отличаются друг от друга (смещение показаний времени друг относительно друга). Второе – реальные часы не производят отсчет времени с одинаковой скоростью. Таким образом, требуется проводить постоянную корректировку хода самых неточных часов.

ПРЕДЫДУЩИЕ РЕШЕНИЯ

Существуют различные способы синхронизации часов в составе отдельных устройств, объединенных в одну информационную сеть. Наиболее известные способы – это использование протокола NTP (Network Time Protocol), а также более простого протокола, который образован от него – протокола SNTP (Simple Network Time Protocol). Данные методы широко распространены для использования в локальных сетях и сети Интернет и позволяют обеспечивать синхронизацию времени с погрешностями в диапазоне миллисекунд. Другой вариант – использование радиосигналов с GPS спутников. Однако при использовании данного способа требуется наличие достаточно дорогих GPS-приемников для каждого из устройств, а также GPS-антенн. Данный способ теоретически может обеспечить высокую точность синхронизации времени, однако материальные затраты и трудозатраты обычно препятствуют реализации такого метода синхронизации.

Другим решением является передача высокоточного временного импульса (например, одного импульса в секунду) каждому отдельному устройству по выделенной линии. Реализация данного метода влечет за собой необходимость создания выделенной линии связи к каждому устройству.

Последним методом, который может быть использован, является протокол PTP (Precision Time Protocol), описанный стандартом IEEE 1588. Протокол был разработан со следующими целями:

• Обеспечение синхронизация времени с погрешностью, не превышающей 1 микросекунды.
• Предъявление минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности линии связи, что позволило бы обеспечить реализацию протокола в простых и дешевых устройствах.
  • Предъявление невысоких требований к обслуживающему персоналу.
  • Возможность использования в сетях Ethernet, а также в других сетях.
  • Спецификация его как международного стандарта.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Протокол PTP может быть применен в различного рода системах. В системах автоматизации, протокол PTP востребован везде, где требуется точная синхронизация устройств по времени. Протокол позволяет синхронизировать устройства в робототехнике или печатной промышленности, в системах осуществляющих обработку бумаги и упаковку продукции и других областях.

В общем и целом в любых системах, где осуществляется измерение тех или иных величин и их сравнение с величинами, измеренными другими устройствами, использование протокола PTP является популярным решением. Системы управления турбинами используют протокол PTP для обеспечения более эффективной работы станций. События, происходящие в различных частях распределенных в пространстве систем, определяются метками точного времени и затем для целей архивирования и анализа осуществляется их передача на центры управления. Геоученые используют протокол PTP для синхронизации установок мониторинга сейсмической активности, удаленных друг от друга на значительные расстояния, что предоставляет возможность более точным образом определять эпицентры землетрясений. В области телекоммуникаций рассматривают возможность использования протокола PTP для целей синхронизации сетей и базовых станций. Также синхронизация времени согласно стандарту IEEE 1588 представляет интерес для разработчиков систем обеспечения жизнедеятельности, систем передачи аудио и видео потоков и может быть использована в военной промышленности.

В электроэнергетике протокол PTPv2 (протокол PTP версии 2) определен для синхронизации интеллектуальных электронных устройств (IED) по времени. Например, при реализации шины процесса, с передачей мгновенных значений тока и напряжения согласно стандарту МЭК 61850-9-2, требуется точная синхронизация полевых устройств по времени. Для реализации систем защиты и автоматики с использованием сети Ethernet погрешность синхронизации данных различных устройств по времени должна лежать в микросекундном диапазоне.

Также для реализации функций синхронизированного распределенного векторного измерения электрических величин согласно стандарту IEEE C37.118, учета, оценки качества электрической энергии или анализа аварийных событий необходимо наличие устройств, синхронизированных по времени с максимальной точностью, для чего может быть использован протокол PTP.

Вторая редакция стандарта МЭК 61850 определяет использование в системах синхронизации времени протокола PTP. Детализация профиля протокола PTP для использования на объектах электроэнергетики (IEEE Standard Profile for Use of IEEE 1588 Precision Time Protocol in Power System Applications) в настоящее время осуществляется рабочей группой комитета по релейной защите и автоматике организации (PSRC) IEEE.

ПРОТОКОЛ PTP ВЕРСИИ 2

В 2005 году была начата работа по изменению стандарта IEEE1588-2002 с целью расширения возможных областей его применения (телекоммуникации, беспроводная связь и в др.). Результатом работы стало новое издание IEEE1588-2008, которое доступно с марта 2008 со следующими новыми особенностями:

• Усовершенствованные алгоритмы для обеспечения погрешностей в наносекундном диапазоне.
• Повышенное быстродействие синхронизации времени (возможна более частая передача сообщений синхронизации Sync).
• Поддержка новых типов сообщений.
• Ввод однорежимного принципа работы (не требуется передачи сообщений типа FollowUp).
• Ввод поддержки функции т.н. прозрачных часов для предотвращения накопления погрешностей измерения при каскадной схеме соединения коммутаторов.
• Ввод профилей, определяющих настройки для новых областей применения.
• Возможность назначения на такие транспортные механизмы как DeviceNet, PROFInet и IEEE802.3/Ethernet (прямое назначение).
• Ввод структуры TLV (тип, длина, значение) для расширения возможных областей применения стандарта и удовлетворения будущих потребностей.
• Ввод дополнительных опциональных расширений стандарта.

ПРИНЦИП ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА PTP

В системах, где используется протокол PTP, различают два вида часов: ведущие часы и ведомые часы. Ведущие часы, в идеале, контролируются либо радиочасами, либо GPS-приемниками и осуществляют синхронизацию ведомых часов. Часы в конечном устройстве, неважно ведущие ли они или ведомые, считаются обычными часами; часы в составе устройств сети, выполняющих функцию передачи и маршрутизации данных (например, в Ethernet-коммутаторах), считаются граничными часами.

Процедура синхронизации согласно протоколу PTP подразделяется на два этапа. На первом этапе осуществляется коррекция разницы показаний времени между ведущими и ведомыми часами – то есть осуществляется так называемая коррекция смещения показаний времени. Для этого ведущее устройство осуществляет передачу сообщения для целей синхронизации времени Sync ведомому устройству (сообщение типа Sync). Сообщение содержит в себе текущее показание времени ведущих часов и его передача осуществляется периодически через фиксированные интервалы времени. Однако поскольку считывание показаний ведущих часов, обработка данных и передача через контроллер Ethernet занимает некоторое время, информация в передаваемом сообщении к моменту его приема оказывается неактуальной.   Одновременно с этим осуществляется как можно более точная фиксация момента времени, в который сообщение Sync уходит от отправителя, в составе которого находятся ведущие часы (TM1). Затем ведущее устройство осуществляет передачу зафиксированного момента времени передачи сообщения Sync ведомым устройствам (сообщение FollowUp). Те также как можно точнее осуществляют измерение момента времени приема первого сообщения (TS1) и вычисляют величину, на которую необходимо выполнить коррекцию разницы в показаниях времени между собою и ведущим устройством соответственно (O) (см. рис. 1 и рис. 2). Затем непосредственно осуществляется коррекция показаний часов в составе ведомых устройств на величину смещения. Если задержки в передачи сообщений по сети не было, то можно утверждать, что устройства синхронизированы по времени.

На втором этапе процедуры синхронизации устройств по времени осуществляется определение задержки в передаче упомянутых выше сообщений по сети между устройствами. Указанное выполняется  при использовании сообщений специального типа. Ведомое устройство отправляет так называемое сообщение Delay Request (Запрос задержки в передаче сообщения по сети) ведущему устройству и осуществляет фиксацию момента передачи данного сообщения. Ведущее устройство фиксирует момент приема данного сообщения и отправляет зафиксированное значение в сообщении Delay Response (Ответное сообщение с указанием момента приема сообщения). Исходя из зафиксированных времен передачи сообщения Delay Request ведомым устройством и приема сообщения Delay Response ведущим устройством производится оценка задержки в передачи сообщения между ними по сети. Затем производится соответствующая коррекция показаний часов в ведомом устройстве. Однако все упомянутое выше справедливо, если характерна симметричная задержка в передаче сообщения в обоих направлениях между устройствами (то есть характерны одинаковые значения в задержке передачи сообщений в обоих направлениях).

Задержка в передачи сообщения в обоих направлениях будет идентичной в том случае, если устройства соединены между собой по одной линии связи и только. Если в сети между устройствами имеются коммутаторы или маршрутизаторы, то симметричной задержка в передачи сообщения между устройствами не будет, поскольку коммутаторы в сети осуществляют сохранение тех пакетов данных, которые проходят через них, и реализуется определенная очередность их передачи. Эта особенность может, в некоторых случаях, значительным образом влиять на величину задержки в передаче сообщений (возможны значительные отличия во временах передачи данных). При низкой информационной загрузке сети этот эффект оказывает малое влияние, однако при высокой информационной загрузке, указанное может значительным образом повлиять на точность синхронизации времени. Для исключения больших погрешностей был предложен специальный метод и введено понятие граничных часов, которые реализуются в составе коммутаторов сети. Данные граничные часы синхронизируются по времени с часами ведущего устройства. Далее коммутатор по каждому порту является ведущим устройством для всех ведомых устройств, подключенных к его портам, в которых осуществляется соответствующая синхронизация часов. Таким образом, синхронизация всегда осуществляется по схеме точка-точка и характерна практически одинаковая задержка в передаче сообщения в прямом и обратном направлении, а также практическая неизменность этой задержки по величине от одной передачи сообщения к другой.

Хотя принцип, основанный на использовании граничных часов показал свою практическую эффективность, другой механизм был определен во второй  версии протокола PTPv2 – механизм использования т. н. прозрачных часов. Данный механизм  предотвращает накопление погрешности, обусловленной изменением величины задержек в передаче сообщений синхронизации коммутаторами и предотвращает снижение точности синхронизации в случае наличия сети с большим числом каскадно-соединенных коммутаторов. При использовании такого механизма передача сообщений синхронизации осуществляется от ведущего устройства ведомому, как и передача любого другого сообщения в сети. Однако когда сообщение синхронизации проходит через коммутатор фиксируется задержка его передачи коммутатором. Задержка фиксируется в специальном поле коррекции в составе первого сообщения синхронизации Sync или в составе последующего сообщения FollowUp (см. рис. 2). При передаче сообщений Delay Request и Delay Response также осуществляется фиксация времени задержки их в коммутаторе. Таким образом, реализация поддержки т. н. прозрачных часов в составе коммутаторов позволяет компенсировать задержки, возникающие непосредственно в них.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Если необходимо использование протокола PTP в системе, должен быть реализован стек протокола PTP. Это может быть сделано при предъявлении минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности сети. Это очень важно для реализации стека протокола в простых и дешевых устройствах. Протокол PTP может быть без труда реализован даже в системах, построенных на дешевых контроллерах (32 бита).

Единственное требование, которое необходимо удовлетворить для обеспечения высокой точности синхронизации, – как можно более точное измерение устройствами момента времени, в который осуществляется передача сообщения, и момента времени, когда осуществляется прием сообщения. Измерение должно производится максимально близко к аппаратной части (например, непосредственно в драйвере) и с максимально возможной точностью. В реализациях исключительно на программном уровне архитектура и производительность системы непосредственно ограничивают максимально допустимую точность.

При использовании дополнительной поддержки аппаратного обеспечения для присвоения меток времени, точность может быть значительным образом повышена и может быть обеспечена ее виртуальная независимость от программного обеспечения. Для этого необходимо использование дополнительной логики, которая может быть реализована в программируемой логической интегральной схеме или специализированной для решения конкретной задачи интегральной схеме на сетевом входе.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Компания Hirschmann – один из первых производителей, реализовавших протокол PTP и оптимизировавших его использование. Компанией был разработан стек, максимально эффективно реализующий протокол, а также чип (программируемая интегральная логическая схема), который обеспечивает высокую точность проводимых замеров.

В системе, в которой несколько обычных часов объединены через Ethernet-коммутатор с функцией граничных часов, была достигнута предельная погрешность +/- 60 нс при практически полной независимости от загрузки сети и загрузки процессора. Также компанией была протестирована система, состоящая из 30 каскадно-соединенных коммутаторов, обладающих функцией поддержки т.н. прозрачных часов и были зафиксированы  погрешности менее в пределах +/- 200 нс.

Компания Hirschmann Automation and Control реализовала протоколы PTP версии 1 и версии 2 в промышленных коммутаторах серии MICE, а также в серии монтируемых на стойку коммутаторов MACH100.

ВЫВОДЫ

Протокол PTP во многих областях уже доказал эффективность своего применения. Можно быть уверенным, что он получит более широкое распространение в течение следующих лет и что многие решения при его использовании смогут быть реализованы более просто и эффективно чем при использовании других технологий.

[ Источник]

Тематики

• релейная защита
• телемеханика, телеметрия

EN

• clock synchronization
• time synchronization

 

синхронизация по тактам
тактовая синхронизация
—
[Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]

Тематики

• информационные технологии в целом

Синонимы

• тактовая синхронизация

EN

• clock synchronization

 

синхронизация времени
-
[ ГОСТ Р МЭК 60870-5-103-2005]

Также нормированы допустимые временные задержки для различных видов сигналов, включая дискретные сигналы, оцифрованные мгновенные значения токов и напряжений, сигналы синхронизации времени и т.п.
[Новости Электротехники №4(76) | СТАНДАРТ МЭК 61850]

Широковещательное сообщение, как правило, содержит адрес отправителя и глобальный адрес получателя. Примером широковещательного сообщения служит синхронизация времени.
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]

Устройства последних поколений дают возможность синхронизации времени с точностью до микросекунд с помощью GPS.

С помощью этого интерфейса сигнал синхронизации времени (от радиоприемника DCF77 сигнал точного времени из Braunschweig, либо от радиоприемника iRiG-B сигнал точного времени  глобальной спутниковой системы GPS) может быть передан в терминал для точной синхронизации времени.
[Герхард Циглер. ЦИФРОВАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА. ПРИНЦИПЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
Перевод с английского ]

В  том  случае  если  принятое  сообщение  искажено ( повреждено)  в  результате неисправности  канала  связи  или  в  результате  потери  синхронизации  времени, пользователь имеет возможность...

2.13 Синхронизация часов реального времени сигналом по оптовходу 
В современных системах релейной защиты зачастую требуется синхронизированная работа часов всех реле в системе для восстановления хронологии работы разных реле.
Это может быть выполнено с использованием сигналов синхронизации времени   по интерфейсу IRIG-B, если  реле  оснащено  таким  входом  или  сигналом  от  системы OP
[Дистанционная защита линии MiCOM P443/ ПРИНЦИП  РАБОТЫ]

---

СИНХРОНИЗАЦИЯ ВРЕМЕНИ СОГЛАСНО СТАНДАРТУ IEEE 1588

Автор: Андреас Дреер (Hirschmann Automation and Control)

Вопрос синхронизации устройств по времени важен для многих распределенных систем промышленной автоматизации. При использовании протокола Precision Time Protocol (PTP), описанного стандартом IEEE 1588, становится возможным выполнение синхронизации внутренних часов устройств, объединенных по сети Ethernet, с погрешностями, не превышающими 1 микросекунду. При этом к вычислительной способности устройств и пропускной способности сети предъявляются относительно низкие требования. В 2008 году была утверждена вторая редакция стандарта (IEEE 1588-2008 – PTP версия 2) с рядом внесенных усовершенствований по сравнению с первой его редакцией.

ЗАЧЕМ НЕОБХОДИМА СИНХРОНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ПО ВРЕМЕНИ?

Во многих системах должен производиться отсчет времени. О неявной системе отсчета времени можно говорить тогда, когда в системе отсутствуют часы и ход времени определяется процессами, протекающими в аппаратном и программном обеспечении. Этого оказывается достаточно во многих случаях. Неявная система отсчета времени реализуется, к примеру, передачей сигналов, инициирующих начало отсчета времени и затем выполнение определенных действий, от одних устройств другим.

Система отсчета времени считается явной, если показания времени в ней определяются часами. Указанное необходимо для сложных систем. Таким образом, осуществляется разделение процедур передачи данных о времени и данных о процессе.

Два эффекта должны быть учтены при настройке или синхронизации часов в отдельных устройствах. Первое – показания часов в отдельных устройствах изначально отличаются друг от друга (смещение показаний времени друг относительно друга). Второе – реальные часы не производят отсчет времени с одинаковой скоростью. Таким образом, требуется проводить постоянную корректировку хода самых неточных часов.

ПРЕДЫДУЩИЕ РЕШЕНИЯ

Существуют различные способы синхронизации часов в составе отдельных устройств, объединенных в одну информационную сеть. Наиболее известные способы – это использование протокола NTP (Network Time Protocol), а также более простого протокола, который образован от него – протокола SNTP (Simple Network Time Protocol). Данные методы широко распространены для использования в локальных сетях и сети Интернет и позволяют обеспечивать синхронизацию времени с погрешностями в диапазоне миллисекунд. Другой вариант – использование радиосигналов с GPS спутников. Однако при использовании данного способа требуется наличие достаточно дорогих GPS-приемников для каждого из устройств, а также GPS-антенн. Данный способ теоретически может обеспечить высокую точность синхронизации времени, однако материальные затраты и трудозатраты обычно препятствуют реализации такого метода синхронизации.

Другим решением является передача высокоточного временного импульса (например, одного импульса в секунду) каждому отдельному устройству по выделенной линии. Реализация данного метода влечет за собой необходимость создания выделенной линии связи к каждому устройству.

Последним методом, который может быть использован, является протокол PTP (Precision Time Protocol), описанный стандартом IEEE 1588. Протокол был разработан со следующими целями:

• Обеспечение синхронизация времени с погрешностью, не превышающей 1 микросекунды.
• Предъявление минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности линии связи, что позволило бы обеспечить реализацию протокола в простых и дешевых устройствах.
  • Предъявление невысоких требований к обслуживающему персоналу.
  • Возможность использования в сетях Ethernet, а также в других сетях.
  • Спецификация его как международного стандарта.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Протокол PTP может быть применен в различного рода системах. В системах автоматизации, протокол PTP востребован везде, где требуется точная синхронизация устройств по времени. Протокол позволяет синхронизировать устройства в робототехнике или печатной промышленности, в системах осуществляющих обработку бумаги и упаковку продукции и других областях.

В общем и целом в любых системах, где осуществляется измерение тех или иных величин и их сравнение с величинами, измеренными другими устройствами, использование протокола PTP является популярным решением. Системы управления турбинами используют протокол PTP для обеспечения более эффективной работы станций. События, происходящие в различных частях распределенных в пространстве систем, определяются метками точного времени и затем для целей архивирования и анализа осуществляется их передача на центры управления. Геоученые используют протокол PTP для синхронизации установок мониторинга сейсмической активности, удаленных друг от друга на значительные расстояния, что предоставляет возможность более точным образом определять эпицентры землетрясений. В области телекоммуникаций рассматривают возможность использования протокола PTP для целей синхронизации сетей и базовых станций. Также синхронизация времени согласно стандарту IEEE 1588 представляет интерес для разработчиков систем обеспечения жизнедеятельности, систем передачи аудио и видео потоков и может быть использована в военной промышленности.

В электроэнергетике протокол PTPv2 (протокол PTP версии 2) определен для синхронизации интеллектуальных электронных устройств (IED) по времени. Например, при реализации шины процесса, с передачей мгновенных значений тока и напряжения согласно стандарту МЭК 61850-9-2, требуется точная синхронизация полевых устройств по времени. Для реализации систем защиты и автоматики с использованием сети Ethernet погрешность синхронизации данных различных устройств по времени должна лежать в микросекундном диапазоне.

Также для реализации функций синхронизированного распределенного векторного измерения электрических величин согласно стандарту IEEE C37.118, учета, оценки качества электрической энергии или анализа аварийных событий необходимо наличие устройств, синхронизированных по времени с максимальной точностью, для чего может быть использован протокол PTP.

Вторая редакция стандарта МЭК 61850 определяет использование в системах синхронизации времени протокола PTP. Детализация профиля протокола PTP для использования на объектах электроэнергетики (IEEE Standard Profile for Use of IEEE 1588 Precision Time Protocol in Power System Applications) в настоящее время осуществляется рабочей группой комитета по релейной защите и автоматике организации (PSRC) IEEE.

ПРОТОКОЛ PTP ВЕРСИИ 2

В 2005 году была начата работа по изменению стандарта IEEE1588-2002 с целью расширения возможных областей его применения (телекоммуникации, беспроводная связь и в др.). Результатом работы стало новое издание IEEE1588-2008, которое доступно с марта 2008 со следующими новыми особенностями:

• Усовершенствованные алгоритмы для обеспечения погрешностей в наносекундном диапазоне.
• Повышенное быстродействие синхронизации времени (возможна более частая передача сообщений синхронизации Sync).
• Поддержка новых типов сообщений.
• Ввод однорежимного принципа работы (не требуется передачи сообщений типа FollowUp).
• Ввод поддержки функции т.н. прозрачных часов для предотвращения накопления погрешностей измерения при каскадной схеме соединения коммутаторов.
• Ввод профилей, определяющих настройки для новых областей применения.
• Возможность назначения на такие транспортные механизмы как DeviceNet, PROFInet и IEEE802.3/Ethernet (прямое назначение).
• Ввод структуры TLV (тип, длина, значение) для расширения возможных областей применения стандарта и удовлетворения будущих потребностей.
• Ввод дополнительных опциональных расширений стандарта.

ПРИНЦИП ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА PTP

В системах, где используется протокол PTP, различают два вида часов: ведущие часы и ведомые часы. Ведущие часы, в идеале, контролируются либо радиочасами, либо GPS-приемниками и осуществляют синхронизацию ведомых часов. Часы в конечном устройстве, неважно ведущие ли они или ведомые, считаются обычными часами; часы в составе устройств сети, выполняющих функцию передачи и маршрутизации данных (например, в Ethernet-коммутаторах), считаются граничными часами.

Процедура синхронизации согласно протоколу PTP подразделяется на два этапа. На первом этапе осуществляется коррекция разницы показаний времени между ведущими и ведомыми часами – то есть осуществляется так называемая коррекция смещения показаний времени. Для этого ведущее устройство осуществляет передачу сообщения для целей синхронизации времени Sync ведомому устройству (сообщение типа Sync). Сообщение содержит в себе текущее показание времени ведущих часов и его передача осуществляется периодически через фиксированные интервалы времени. Однако поскольку считывание показаний ведущих часов, обработка данных и передача через контроллер Ethernet занимает некоторое время, информация в передаваемом сообщении к моменту его приема оказывается неактуальной.   Одновременно с этим осуществляется как можно более точная фиксация момента времени, в который сообщение Sync уходит от отправителя, в составе которого находятся ведущие часы (TM1). Затем ведущее устройство осуществляет передачу зафиксированного момента времени передачи сообщения Sync ведомым устройствам (сообщение FollowUp). Те также как можно точнее осуществляют измерение момента времени приема первого сообщения (TS1) и вычисляют величину, на которую необходимо выполнить коррекцию разницы в показаниях времени между собою и ведущим устройством соответственно (O) (см. рис. 1 и рис. 2). Затем непосредственно осуществляется коррекция показаний часов в составе ведомых устройств на величину смещения. Если задержки в передачи сообщений по сети не было, то можно утверждать, что устройства синхронизированы по времени.

На втором этапе процедуры синхронизации устройств по времени осуществляется определение задержки в передаче упомянутых выше сообщений по сети между устройствами. Указанное выполняется  при использовании сообщений специального типа. Ведомое устройство отправляет так называемое сообщение Delay Request (Запрос задержки в передаче сообщения по сети) ведущему устройству и осуществляет фиксацию момента передачи данного сообщения. Ведущее устройство фиксирует момент приема данного сообщения и отправляет зафиксированное значение в сообщении Delay Response (Ответное сообщение с указанием момента приема сообщения). Исходя из зафиксированных времен передачи сообщения Delay Request ведомым устройством и приема сообщения Delay Response ведущим устройством производится оценка задержки в передачи сообщения между ними по сети. Затем производится соответствующая коррекция показаний часов в ведомом устройстве. Однако все упомянутое выше справедливо, если характерна симметричная задержка в передаче сообщения в обоих направлениях между устройствами (то есть характерны одинаковые значения в задержке передачи сообщений в обоих направлениях).

Задержка в передачи сообщения в обоих направлениях будет идентичной в том случае, если устройства соединены между собой по одной линии связи и только. Если в сети между устройствами имеются коммутаторы или маршрутизаторы, то симметричной задержка в передачи сообщения между устройствами не будет, поскольку коммутаторы в сети осуществляют сохранение тех пакетов данных, которые проходят через них, и реализуется определенная очередность их передачи. Эта особенность может, в некоторых случаях, значительным образом влиять на величину задержки в передаче сообщений (возможны значительные отличия во временах передачи данных). При низкой информационной загрузке сети этот эффект оказывает малое влияние, однако при высокой информационной загрузке, указанное может значительным образом повлиять на точность синхронизации времени. Для исключения больших погрешностей был предложен специальный метод и введено понятие граничных часов, которые реализуются в составе коммутаторов сети. Данные граничные часы синхронизируются по времени с часами ведущего устройства. Далее коммутатор по каждому порту является ведущим устройством для всех ведомых устройств, подключенных к его портам, в которых осуществляется соответствующая синхронизация часов. Таким образом, синхронизация всегда осуществляется по схеме точка-точка и характерна практически одинаковая задержка в передаче сообщения в прямом и обратном направлении, а также практическая неизменность этой задержки по величине от одной передачи сообщения к другой.

Хотя принцип, основанный на использовании граничных часов показал свою практическую эффективность, другой механизм был определен во второй  версии протокола PTPv2 – механизм использования т. н. прозрачных часов. Данный механизм  предотвращает накопление погрешности, обусловленной изменением величины задержек в передаче сообщений синхронизации коммутаторами и предотвращает снижение точности синхронизации в случае наличия сети с большим числом каскадно-соединенных коммутаторов. При использовании такого механизма передача сообщений синхронизации осуществляется от ведущего устройства ведомому, как и передача любого другого сообщения в сети. Однако когда сообщение синхронизации проходит через коммутатор фиксируется задержка его передачи коммутатором. Задержка фиксируется в специальном поле коррекции в составе первого сообщения синхронизации Sync или в составе последующего сообщения FollowUp (см. рис. 2). При передаче сообщений Delay Request и Delay Response также осуществляется фиксация времени задержки их в коммутаторе. Таким образом, реализация поддержки т. н. прозрачных часов в составе коммутаторов позволяет компенсировать задержки, возникающие непосредственно в них.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОТОКОЛА PTP

Если необходимо использование протокола PTP в системе, должен быть реализован стек протокола PTP. Это может быть сделано при предъявлении минимальных требований к производительности процессоров устройств и к пропускной способности сети. Это очень важно для реализации стека протокола в простых и дешевых устройствах. Протокол PTP может быть без труда реализован даже в системах, построенных на дешевых контроллерах (32 бита).

Единственное требование, которое необходимо удовлетворить для обеспечения высокой точности синхронизации, – как можно более точное измерение устройствами момента времени, в который осуществляется передача сообщения, и момента времени, когда осуществляется прием сообщения. Измерение должно производится максимально близко к аппаратной части (например, непосредственно в драйвере) и с максимально возможной точностью. В реализациях исключительно на программном уровне архитектура и производительность системы непосредственно ограничивают максимально допустимую точность.

При использовании дополнительной поддержки аппаратного обеспечения для присвоения меток времени, точность может быть значительным образом повышена и может быть обеспечена ее виртуальная независимость от программного обеспечения. Для этого необходимо использование дополнительной логики, которая может быть реализована в программируемой логической интегральной схеме или специализированной для решения конкретной задачи интегральной схеме на сетевом входе.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Компания Hirschmann – один из первых производителей, реализовавших протокол PTP и оптимизировавших его использование. Компанией был разработан стек, максимально эффективно реализующий протокол, а также чип (программируемая интегральная логическая схема), который обеспечивает высокую точность проводимых замеров.

В системе, в которой несколько обычных часов объединены через Ethernet-коммутатор с функцией граничных часов, была достигнута предельная погрешность +/- 60 нс при практически полной независимости от загрузки сети и загрузки процессора. Также компанией была протестирована система, состоящая из 30 каскадно-соединенных коммутаторов, обладающих функцией поддержки т.н. прозрачных часов и были зафиксированы  погрешности менее в пределах +/- 200 нс.

Компания Hirschmann Automation and Control реализовала протоколы PTP версии 1 и версии 2 в промышленных коммутаторах серии MICE, а также в серии монтируемых на стойку коммутаторов MACH100.

ВЫВОДЫ

Протокол PTP во многих областях уже доказал эффективность своего применения. Можно быть уверенным, что он получит более широкое распространение в течение следующих лет и что многие решения при его использовании смогут быть реализованы более просто и эффективно чем при использовании других технологий.

[ Источник]

Тематики

• релейная защита
• телемеханика, телеметрия

EN

• clock synchronization
• time synchronization