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DNP 3.0 ISO/OSI ModellImplementierte ProtokollstacksGeeignete ProdukteReferenzenDas DNP-Protokoll wurde für die Kommunikation mit Fernwirk-Unterstationen und anderen intelligenten elektronischen Geräten entwickelt. Es sollte speziell die damals bestehenden und zukünftigen fernwirktechnischen Bedürfnisse von Energieversorgungsunternehmen des nordamerikanischen Raums abdecken und ist dort heute in der Verwendung sehr verbreitet. Die Entwicklung erfolgte ursprünglich durch die Firma Harris, welche dann 1993 die verantwortliche Weiterentwicklung und Pflege an die DNP User Group, eine Vereinigung von Anwendern und Lieferanten des Protokolls, übergab. Ursprünglich wurde das Protokoll für den Einsatz auf langsamen, seriellen Kommunikationsverbindungen entwickelt. Mittlerweile wird auch die Kommunikation über TCP/IP-Netzwerke unterstützt. Im Gegensatz zu ähnlichen Protokollen wie IEC 60870-5-101, verfügt DNP 3.0 über eine sehr mächtige Anwenderschicht, die eine Dekodierung der Daten auch ohne Zuhilfenahme von impliziten Parametern erlaubt. DNP 3.0 verfügt über diverse Möglichkeiten zur Darstellung von Informationsobjekten und bietet auf der Anwenderschicht einen hohen Grad an Interoperabilität. Dies wird durch eine gesteigerte Komplexität erkauft, was bei der Implementierung nicht gerade hilfreich ist und einen hohen Implementierungs- und Testaufwand erfordert. Anders als bei IEC 60870-5-101 verfügt das Protokoll über eine Transportschicht, die eine fragmentierte Übertragung von größeren Datenmengen erlaubt. Dies kommt dem Protokoll bei der Kommunikation über TCP/IP zugute, da die gesamte Bandbreite des Netzwerks effektiv ausgenutzt werden kann. Auch ein Vorteil gegenüber IEC 60870-5-101 ist die Möglichkeit, auf der Anwenderschicht eine Empfangsquittung von der Gegenseite anzufordern. Dadurch kann eine Unterstationen die Daten aus dem Puffer in Abhängigkeit davon entfernen, ob diese tatsächlich am Ziel angekommen sind und quittiert wurden. Diese Funktion erleichtert insbesondere den Einsatz von einfachen Routern. Die Sicherungsschicht wurde wie bei IEC 60870-5-101 an die Normen IEC 60870-5-1 und IEC 60870-5-2 angelehnt. Allerdings wurde lediglich das symmetrische Übertragungsverfahren (balanced mode) verwendet, das nur für vollduplex Punkt-zu-Punkt Verbindungen gedacht war. Da DNP 3.0 auch für halbduplex Partyline-Verbindungen eingesetzt wird, existiert ein Mechanismus zur Kollisionsvermeidung. Da dieser bestimmte Funktionen der Datenübertragungseinrichtungen voraussetzt, die nicht immer vorhanden sind, und eine exakte Konfiguration des Timings erfordert, ist der Einsatz in der Praxis oft problematisch. Durch dieses Manko wird in viele Fällen die Sicherungsschicht quasi außer Kraft gesetzt und nur der unbestätigte Dienst (SEND/NO REPLY) in Verbindung mit gepollter Datenübertragung der Anwenderschicht verwendet. Durch Verwendung von TCP/IP als Kommunikationsmedium wird diese Problematik vermieden, da hier keine Kollisionen auftreten können bzw. vom Netzwerk bereits abgefangen werden. Zur Sicherstellung der Interoperabilität zwischen verschiedenen Geräten, existieren zwei Formulare, die von jedem Hersteller ausgefüllt werden müssen:
Zusätzlich werden Untermengen des vollständigen Funktionsumfangs definiert und in drei Ebenen (Level) eingeteilt. Dies sind:
Die Ebenen sind abwärtskompatibel. D. h. ein Master, der Level 2 beherrscht, unterstützt Slaves der Ebenen 1 und 2. Jedes Gerät muss im "Device Profile" ausweisen, welche Ebene es unterstützt. Um die Kompatibilität sicherzustellen wurden im Jahr 2000 Kompatibilitätstests (Certification Procedure) entwickelt, allerdings bislang nur für Level 1 & 2. Hier wird schrittweise detailliert beschrieben, wie sich das Gerät in konkreten Fällen zu verhalten hat. ISO/OSI Modell
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