December 17, 2025
違い、使用例、および産業用ネットワークに両方が必要な理由を理解する
で産業用イーサネットネットワーク、高可用性はオプション機能ではなく、基本的な設計要件です。
電力の不安定性、過酷な環境、長期にわたる無人運転により、電力会社、鉄道輸送、石油・ガス、製造、高度道路交通システム (ITS) などの分野では、ネットワークの回復力が最優先事項となっています。
産業用ネットワーク設計では、次の 2 つの保護メカニズムが一緒に言及されることがよくあります。ファイバーバイパス電源オフ保護そしてERPS (イーサネット リング保護スイッチング、ITU-T G.8032)。
どちらもネットワークの信頼性を向上させることを目的としていますが、まったく異なるレイヤーで動作し、異なる問題を解決するため、互換性があるものとして誤解されることがよくあります。
この記事では、ファイバー バイパスと ERPS が実際に何を行うのか、それらがどのように異なるのか、そして真の産業グレードのネットワーク設計ではしばしば両方が必要となる理由について説明します。
1. ファイバーバイパス電源オフ保護とは何ですか?
ファイバーバイパススイッチ保護は、ネットワーク デバイスが電源を失ったり、動作不能になったりした場合に、光リンクの継続性を確保するために設計されたハードウェア レベルのメカニズムです。
1.1 解決できる問題
多くの産業展開では、次のようなデバイスが使用されます。
ファイバーリンク上にインラインでインストールされます。
通常の状態では、光信号はデバイスの内部を通過します。光トランシーバー。
ただし、デバイスが次の場合は、
光パスが物理的に壊れており、リンクが完全に停止しています。
ファイバー バイパスは、まさにこのシナリオに対応します。 デバイスの障害によって物理ファイバー リンクが切断されることはありません。
1.2 ファイバーバイパスの仕組み
光ファイバー バイパスは、ソフトウェアやプロトコルに関係なく、レイヤー 0/レイヤー 1 (物理層) で動作します。
デバイスの電源が入っている場合:
光信号は通常通りデバイスを通過します。
電源が失われた場合:
あ機械式光スイッチまたはリレー（通常はパッシブ）
受信ファイバーと出力ファイバーのペアを直接自動的に接続します。
これにより、物理的な光ループスルーが作成され、デバイスが完全にオフラインであっても光が通過できるようになります。
主な特徴:
ファイバー バイパスは、「最後のハードウェア セーフガード」としてよく説明されます。
1.3 ファイバーバイパスの主な特徴
物理層(L0/L1)で動作
デバイスの電源が完全にオフの場合でも動作します
デバイスレベルの障害から保護します
パス選択やトポロジ管理は実行しません
イーサネットループを防止しない
2. ERPS (イーサネット リング プロテクション スイッチング) とは何ですか?
ERPS は、ITU-T G.8032 によって定義されたレイヤー 2 プロトコルであり、ブロードキャスト ストームを防止しながらリンク障害からイーサネット リング トポロジを保護するように設計されています。
2.1 解決できる問題
イーサネット リングは自然な冗長性を提供しますが、ループも作成します。保護がないと、ループによって次のような問題が発生します。
2.2 ERPS の仕組み
ERPS リング内: ループを防ぐために 1 つのリンクが論理的にブロックされます、c制御メッセージによるリンクの健全性の監視
リンク障害が検出された場合: ブロックされたポートのブロックが解除される、traffic は代替パス経由でリダイレクトされます
一般的な収束時間:私50 ミリ秒未満（実装とリング サイズに応じて）
ERPS は以下に依存します。
2.3 ERPS の主な特徴
レイヤ2で動作
電源が入っていて機能しているデバイスが必要です
デバイスの電力損失ではなく、リンク障害から保護します
高速パス再コンバージェンスを提供します
イーサネットループとブロードキャストストームを防止
3. 主要な相違点の概要
|
側面 |
ファイバーバイパス電源オフ保護 |
ERPS リング保護 |
|
層 |
L0 / L1 (物理) |
L2 (データリンク) |
|
目的 |
デバイス障害時にファイバーの連続性を維持する |
リンク障害からの回復 |
|
デバイスの電源への依存性 |
なし |
満杯 |
|
構成が必要です |
いいえ |
はい |
|
反応時間 |
停電直後 |
< 50 ミリ秒 |
|
ループ防止 |
いいえ |
はい |
|
パスの最適化 |
いいえ |
はい |
4. 重大な誤解
産業用ネットワークにおけるよくある誤解は次のとおりです。 「ERPS はデバイスの電源障害に対応できます。」
これは間違いです。
もしファイバースイッチERPS リング内の電源が失われる: iTSの光ポートが暗くなる
物理ファイバーリングが壊れています、ERPS は制御メッセージを交換できません
この場合、物理リンクが存在しないため、ERPS だけでは接続を復元できません。
5. ファイバー バイパスと ERPS はなぜ補完的なのでしょうか?
堅牢な産業用ネットワーク設計では、ファイバー バイパスと ERPS を競合するテクノロジーではなく、補完的なテクノロジーとして扱います。
ファイバーバイパスにより、物理ファイバー リングは、デバイスの電源喪失時にも損傷を受けません。
ERPS は次のことを保証します。論理トポロジーの収束とループフリーの転送。
一緒に使用する場合:
デバイスの電源が失われる、fiberバイパスモジュール光の連続性を維持します
ERPS がトポロジーの変更を検出そしてトラフィックが正しく再ルーティングされる
この多層保護アプローチにより、物理的な継続性と論理的な安定性の両方が保証されます。
6. 典型的な産業上の使用例
ファイバー バイパスは、次の場合に不可欠です。
デバイスは重要なファイバー パス上にインラインで展開されます
電力が不安定になることが予想されます
セキュリティ アプライアンスは単一障害点になってはなりません
ERPS は次の場合に不可欠です。
イーサネットリングは冗長性のために使用されます
ファイバー切断からの迅速な回復が必要
レイヤ 2 の安定性は重要です
ベストプラクティス: 工業卒業ネットワークは、ハードウェア レベルのフェールセーフ保護にファイバー バイパスを使用し、プロトコル レベルの自己修復に ERPS を使用します。
7. エンジニアリングレベルの結論
ファイバー バイパスの電源オフ保護と ERPS リング保護は、基本的に異なる役割を果たします。
ファイバーバイパスは、故障したデバイスからネットワークを保護します
ERPS はリンク切れからネットワークを保護します
1 つは、ハードウェアに障害が発生しても光が流れ続けることを保証することです。もう 1 つは、トポロジが変更されたときにトラフィックが正しく流れることを保証します。
ミッションクリティカルな産業用イーサネット ネットワークの場合、どちらを選択するかは設計上の決定ではありません。
両方を使用することです。
8. オリコムが提供できるもの
としてOEMメーカー, オリコムは高品質の光ファイバーバイパスおよびERPSソリューションを提供してきました。
当社では、管理可能な LAN スイッチに光バイパス ユニットを統合し、保護タスクを完全に実行します。
| OM-FBS-22-SSC |
2*2B(4*SC) 入力、シングルモードシンプレックス SC コネクタ DC12V/DC24V/DC48V入力 |
| OM-FBS-22-SLC |
D2*2B(4*LC) 入力、シングルモードデュプレックス LC コネクタ DC12V/DC24V/DC48V入力 |
| OM-FBS-22-MLC |
D2*2B(4*LC) 入力、マルチモードデュプレックス LC コネクタ DC12V/DC24V/DC48V入力 |
| OM-FBS-44-SSC |
D2*2B(8*SC) 入力、シングルモードシンプレックス SC コネクタ DC12V/DC24V/DC48V入力 |
| OM-FBS-44-SLC |
D4*4B(8*LC) 入力、シングルモードデュプレックス LC コネクタ DC12V/DC24V/DC48V入力 |
| OM-FBS-44-MLC |
D4*4B(8*LC) 入力、マルチモードデュプレックス LC コネクタ C12V/DC24V/DC48V入力 |
お願いしますお問い合わせご利用可能なプロジェクトがございましたら、ぜひお手伝いさせていただきます。
