Giao thức Dự phòng Thiết bị (Media Redundancy Protocol MRP ) là giao thức truyền thông dữ liệu được IEC chuẩn hóa tại IEC 62439-2. Giao thức cho phép thiết bị Ethernet Switch công nghiệp khôi phục lại kết nối đơn lẻ với tốc độ nhanh hơn nhiều Spanning Tree Protocol.
Tính chất
MRP hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu (mô hình OSI) Ethernet và được phát triển từ giao thức HiPER-Ring của Hirschmann. MRP được hỗ trợ trong các thiết bị Switch công nghiệp.
Trong cơ chế MRP, thiết bị quản lý vòng ring là Media Redundancy Manager (MRM), client tham gia gọi là Media Redundancy Clients (MRC). Cổng vòng ring MRM và MRC có 3 chế độ: disabled, blocked, và forwarding. Ở trạng thái disable cổng ring sẽ bỏ tất cả gói tin chuyển tới. Trạng thái blocked cổng ring bỏ tất cả gói tin, trừ gói tin điều khiển MRP control frames. Trạng thái Forwarding cổng ring sẽ chuyển tiếp tất cả gói tin nhận được.
Ở chế độ hoạt động bình thường, mạng hoạt động ở trạng thái Ring-Closed. Ở trạng thái 1 cổng vòng ring bị chặn, 1 cổng chuyển tiếp gói tin. Hoặc cả 2 cổng đều chuyển tiếp. Việc lặp gói tin không xảy ra do vòng ring sử dụng đường kết nối vật lý riêng rẽ.
Hình 1 - MRP trạng thái Ring-Closed
Khi có sự cố mạng chuyển sang chế độ Ring-Open. Ví dụ liên kết 2 thiết bị MRC bị sự cố, MRM đặt trạng thái tất cả cổng kết nối vòng Ring sang trạng thái chuyển tiếp, MRC lân cận kết nối sự cố sẽ bị disable cổng (do mất liên kết) và cổng ring còn lại sang trạng thái chuyển tiếp, các MRC còn lại thì cả 2 cổng ring đều chuyển sang chuyển tiếp. Ở trạng thái Ring-Open, sơ đồ mạng là đường thẳng.
Hình 2 - MRP Ring Open
Cấu trúc khung dữ liệu
Thông tin MRP được gửi dạng khung Ethernet, bắt đầu với trường EtherType 0x88E3. Khung có cấu trúc Type–length–value (TLV).
Tiêu chuẩn
IEC chuẩn hóa MRP trong tiêu chuẩn IEC 62439-2 năm 2010 và bản điều chỉnh 2012. Theo IEC 62439-2, MRP đáp ứng khôi phục vòng ring chậm nhất là 500 ms, 200 ms, hoặc 30 ms với vòng ring gồm 50 thiết bị Ethernet, nhanh nhất là 10 ms với vòng ring 14 thiết bị Ethernet.