Przełącznik przemysłowy (IndustrialSwitch), znany również jako przełącznik Industrial Ethernet, to rodzaj sprzętu sieciowego pracującego w warstwie 2 OSI (warstwa łącza danych, patrz definicja „WAN”), opartego na identyfikacji MAC (adres kontroli dostępu do nośnika karty sieciowej) i zdolnego do realizacji funkcji enkapsulacji i przekazywania pakietów. Jakie są funkcje przełącznika przemysłowego?
Przełączniki przemysłowe posiadają możliwości automatycznego adresowania i przełączania ról poprzez regenerację informacji i przekazywanie ich do wyznaczonych portów po wewnętrznym przetworzeniu. Wszystkie porty przełącznika przemysłowego mają wyłączną przepustowość kanału, aby zapewnić szybką i wydajną transmisję danych na każdym porcie. Ponieważ przełącznik przemysłowy wysyła każdy pakiet informacji niezależnie od portu źródłowego do portu docelowego zgodnie z adresem docelowym dostarczonego pakietu informacji, nie wysyłając go do wszystkich portów, aby uniknąć konfliktu z innymi portami, przełącznik przemysłowy może przesyłać te pakiety informacji w tym samym czasie, nie zakłócając się nawzajem i zapobiegając konfliktom transmisji, co poprawia rzeczywistą przepustowość sieci.
Nie ma zasadniczej różnicy między samym przełącznikiem Ethernetu przemysłowego a siecią komercyjną pod względem warstwy łącza danych, warstwy sieci, warstwy protokołu itp. Jednakże w przypadku-wymogów sterowania przemysłowego w czasie rzeczywistym, Ethernet przemysłowy rozwiązuje problemy techniczne, takie jak komunikacja w czasie rzeczywistym{{2}, bezpieczeństwo sieci, bezpieczeństwo iskrobezpieczne i technologia-przeciwwybuchowa, a także przyjmuje pewne środki odpowiednie dla środowiska przemysłowego, takie jak wodoodporny i odporny na wibracje. Jego rdzeń nadal nie różni się zasadniczo od komercyjnego Ethernetu, co jest tym samym, czym różni się komputer PC od sterownika przemysłowego.
I. Bezpieczeństwo sieci
W zaawansowanych zastosowaniach przemysłowych bezpieczeństwo sieci stało się problemem do rozwiązania. Wielu krajowych producentów (takich jak Dongtu, Mosa, Maverick Communications itp.) produkuje serię-zarządzanych przez Internet przełączników przemysłowych do sieci LAN, zapewniających różnorodne funkcje w zakresie bezpieczeństwa sieci.
1. Hasło - z wielopoziomowymi-hasłami użytkownika, aby uniknąć nieautoryzowanego dostępu i ustawień.
2.Enable/DisablePortsOpen and Close Ports-Wyłącza nieużywane porty.
3.802.1qVLAN-Predefiniowana sieć WLAN w przełącznikach przemysłowych zapewniająca logiczną izolację między portami fizycznymi.
Kontrola dostępu do sieci oparta na standardzie 4.802.1xPort-- blokuje porty przełącznika przemysłowego, dzięki czemu mogą komunikować się tylko uprawnieni użytkownicy.
5.MACBasedPortSecurity Zabezpieczenia portów oparte na adresie MAC-- chronią porty przełączników przemysłowych, dzięki czemu mogą one komunikować się tylko z określonymi urządzeniami lub adresami MAC.
II. Stan urządzenia portu
Ustaw szybkość, dupleks, automatyczną{{0}negocjację i kontrolę przepływu dla każdego portu, aby nawiązać prawidłowe połączenie z urządzeniami, które nie mogą negocjować lub mają określone ustawienia.
III. Ograniczanie szybkości portu
Skonfiguruj ograniczenie szybkości portów, w tym ograniczenie prędkości wejściowej i wyjściowej. Typy ograniczeń portów obejmują wszystkie pakiety emisji pojedynczej, pakiety multiemisji i pakiety rozgłoszeniowe. Gdzie prędkość wejściowa to rzeczywista prędkość przepływu z innych urządzeń, takich jak komputery PC, do portu przełącznika przemysłowego. Prędkość wyjściowa to rzeczywista prędkość przepływu z portu przełącznika przemysłowego do urządzenia pomiędzy nim korzystającego. Jeśli zarówno prędkość przychodząca, jak i wychodząca między dwoma portami-podłączonymi do urządzenia są ograniczone, rzeczywista prędkość jest mniejszą z dwóch wartości.
IV. Burze tłumiące burze
sieje spustoszenie w sieci i powoduje awarię-urządzeń podłączonych do sieci. W zastosowaniach-biznesowych o krytycznym znaczeniu może to mieć katastrofalne skutki. Filtruje pakiety rozgłoszeniowe zgodnie z-definiowanymi przez użytkownika limitami, aby stłumić burze.
V. Jakość usług Jakość usług (IEEE802.1p)
Przełączniki przemysłowe powodują opóźnienia, gdy sieć jest mocno obciążona ze względu na kolejkę buforów ramek i mechanizm „kto pierwszy-pierwszy-obsługiwany. IEEE802.1p pozwala pakietom w kolejce o wysokim priorytecie pozostać w przełączniku przemysłowym przez krótszy okres czasu, a sytuacja jest odwrotna w przypadku pakietów w kolejce o niskim priorytecie.
VI. Wirtualna sieć lokalna VLAN (IEEE802.1q)
Wirtualna sieć lokalna (VLAN) to metoda tworzenia oddzielnych sieci logicznych od rzeczywistej sieci fizycznej, która umożliwia jednoczesne istnienie kilku wirtualnych sieci LAN w rzeczywistej sieci fizycznej. Sieci VLAN mogą skutecznie zmniejszać zasięg transmisji, co jest wygodne w zarządzaniu siecią. W rzeczywistości, jeśli pomiędzy tymi różnymi segmentami sieci wirtualnej zostanie dodany router, dane będą nadal mogły być wymieniane między nimi za pośrednictwem routera. Sieci VLAN mogą skutecznie zapobiegać występowaniu burz rozgłoszeniowych.
VII. Słuchanie multiemisji IGMPSnooping
Urządzenie warstwy 2 z uruchomionym protokołem IGMPSnooping analizuje odebrane komunikaty IGMP w celu ustalenia relacji mapowania dla adresów multiemisji portów i adresów MAC oraz przekazuje dalej dane multiemisji w oparciu o taką relację mapowania. Gdy urządzenie warstwy 2 nie wykonuje IGMPSnooping, dane multiemisji są rozgłaszane w warstwie 2; gdy urządzenie warstwy 2 uruchamia protokół IGMPSnooping, dane multiemisji dla znanej grupy multiemisji nie są rozgłaszane w warstwie 2, ale są rozsyłane w warstwie 2 do określonego odbiornika.
VIII. Szybkie dzwonienie (MW-Dzwonek)
MW-Ring umożliwia łączenie przełączników przemysłowych ze sobą redundantnymi łączami, dzięki czemu w przypadku odłączenia jednego z nich drugie łącze można szybko i automatycznie przywrócić. W przypadku przerwy lub awarii sieci zapewnia redundancję łącza i możliwość szybkiego-samodzielnego odzyskiwania. Technologia MW-Ring została opracowana i zaprojektowana przez firmę Wuhan Meinweg Communication Co., Ltd. specjalizującą się w-niezawodnych zastosowaniach przemysłowych sieci sterujących.
IX. Agregacja łączy (802.3ad)
Główną funkcją agregacji portów (TRUNK) jest powiązanie wielu portów fizycznych (zwykle 2-4) w kanał logiczny, tak aby działały jako jeden kanał. Po zgrupowaniu wielu łączy fizycznych nie tylko zwiększa przepustowość całej sieci, ale także pozwala na jednoczesną transmisję danych przez wiele powiązanych łączy fizycznych, co skutkuje redundancją łącza, a w przypadku awarii sieci lub innych przyczyn rozłączenia jednego lub większej liczby łączy, pozostałe łącza mogą nadal działać.
X. Szybkie drzewo opinające RSTP
Spanning Tree Protocol to protokół zarządzania warstwy 2, który selektywnie blokuje nadmiarowe łącza sieciowe, aby wyeliminować cel pętli sieciowych w warstwie 2, a także funkcję tworzenia kopii zapasowych łącza.
XI. Kontrola dostępu do sieci w oparciu o-porty (802.1x)
Definiuje mechanizm kontroli dostępu do sieci-oparty na porcie, który zapewnia metodę identyfikowania i autoryzacji urządzeń podłączonych do portu LAN.
XII.HTMLPrzeglądarka internetowa
Zapewnia prosty, intuicyjny interfejs użytkownika do konfiguracji i monitorowania za pośrednictwem standardowej graficznej przeglądarki internetowej. Wszystkie parametry systemu, w tym szczegółowa pomoc online, sprawiają, że konfiguracja systemu jest dziecinnie prosta.
XIII. SNMP (prosty protokół zarządzania siecią)
Prosty protokół zarządzania siecią (SNMP) zdefiniowany przez grupę zadaniową ds. inżynierii internetowej jest częścią protokołu internetowego. W warunkach związanych z konkretnym urządzeniem sieciowym zastosowanie protokołu SNMP poprzez system zarządzania siecią do monitorowania urządzeń sieciowych. Protokół SNMP składa się z szeregu standardowych protokołów zarządzania siecią, protokołów warstwy aplikacji, baz danych, obiektów danych.
XIV. Dublowanie portów
Funkcja dublowania portów polega na wysyłaniu i odbieraniu wszystkich danych z jednego lub większej liczby portów, kopiowaniu do określonego innego portu. Wyznaczając port jako port lustrzany innych portów, możesz obserwować wszystkie przychodzące i wychodzące dane z innych portów przez ten port. Rozwiązywanie problemów, debugowanie i analiza sieci za pomocą funkcji dublowania portów.
XV. Statystyki portów i zdalne monitorowanie (RMON)
Każdy port zapewnia stale aktualizowane statystyki, w tym liczbę wszystkich przychodzących i wychodzących pakietów oraz liczbę bajtów, a także szczegółowe statystyki błędów. Zapewniona jest także pełna obsługa statystyk, historii, alarmów i grup zdarzeń RMON. RMON zapewnia dokładne gromadzenie, analizę i wykrywanie modeli przepływu danych.
XVI.NTP (prosty protokół czasu sieciowego)
Automatycznie synchronizuj wewnętrzny zegar systemu z serwerem NTP w sieci, zapewniając w ten sposób korelację czasową zdarzeń na potrzeby analizy usterek.
XVII. Rejestrowanie zdarzeń i alarmowanie
Rejestruje wszystkie istotne zdarzenia w nieulotnym dzienniku systemowym-na potrzeby przyszłej analizy awarii. Zdarzenia obejmują awarię i przywrócenie łącza, nielegalny dostęp, wykrycie burzy rozgłoszeniowej i diagnostykę auto-testową. Alarmy zapewniają migawkę najnowszych zdarzeń, które miały miejsce i na które administrator sieci nie zareagował. Zewnętrzny przekaźnik sprzętowy zwalnia styki podczas krytycznych zdarzeń, umożliwiając działanie zewnętrznego sterownika w razie potrzeby.