Kapag nagtatayo ng mga network ng Ethernet, iba't ibang klase ng switching equipment ang ginagamit. Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pag-highlight ng mga hindi pinamamahalaang switch - mga simpleng device na nagbibigay-daan sa iyo upang mabilis at mahusay na ayusin ang pagpapatakbo ng isang maliit na network ng Ethernet. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng isang detalyadong pangkalahatang-ideya ng entry-level na hindi pinamamahalaang pang-industriyang switch ng serye ng EKI-2000.
Pagpapakilala
Matagal nang naging mahalagang bahagi ng anumang pang-industriyang network ang Ethernet. Ang pamantayang ito, na nagmula sa industriya ng IT, ay naging posible na lumipat sa isang husay na bagong antas ng organisasyon ng network. Ang mga bilis ay tumaas, ang pagiging maaasahan ay tumaas, at ang posibilidad ng sentralisadong pamamahala ng imprastraktura ng network ay lumitaw. Ang mga tagalikha ng mga protocol ng paglilipat ng data ay hindi pinilit na maghintay nang matagal. Halos lahat ng pangunahing pang-industriya na protocol, tulad ng Modbus TCP, EtherNet/IP, IEC 60870-5-104, PROFINET, DNP3, atbp., ay gumagamit ng magkapareho o katulad na modelo ng OSI bilang batayan. Ang payload ay inilalagay sa isang frame at ipinadala sa isang Ethernet network. Halos bawat modernong controller, smart sensor o operator panel ay nilagyan ng Ethernet interface para sa pagkonekta sa network ng parehong pangalan. Nangangahulugan ito na, sa teorya, ang isang pang-industriyang network ay maaaring gumamit ng mga karaniwang Ethernet device na makikita sa isang corporate, opisina, o kahit na home network. Gayunpaman, sa pagsasagawa, isang malaking klase ng mga device ang matagal nang nabuo na idinisenyo para partikular na gumana sa mga network tulad ng Industrial Ethernet. Kabilang dito ang mga network device na inangkop upang gumana nang partikular sa isang pang-industriyang kapaligiran, tinitiyak ang pagiging maaasahan, kaunting antas ng latency, at nakakatugon din sa iba't ibang pamantayang pang-industriya na kinakailangan ng isang partikular na industriya. Sa kasong ito, ang pangunahing yunit ng "labanan", bilang panuntunan, ay isang pang-industriyang Ethernet switch. Ito ay dahil sa katotohanan na ang switch ay isang device na nagbibigay-daan sa maaasahan at, higit sa lahat, mabilis na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bahagi at node ng isang pang-industriyang network.
Switch – ang pinakamainam na solusyon para sa isang pang-industriyang network
Ang pang-industriyang switch, o switch, ay ang pangunahing aparato na ginagamit upang bumuo ng isang pang-industriyang network. Bakit isang switch? Pagkatapos ng lahat, mayroong iba pang mga aparato sa network, halimbawa isang hub (hub) o isang router (router). Ang lahat ay tungkol sa bilis at pag-andar. Ang pinakamabilis na nakalistang device ay ang hub noong nakalipas na panahon ang ganitong uri ng device ay napakapopular dahil sa mababang presyo nito. Sa katunayan, ang hub ay isang multiport repeater, ito ay gumagana sa pisikal na antas ayon sa modelo ng OSI network at nagre-relay ng natanggap na data sa lahat ng konektadong port.
Sa isang banda, ang scheme na ito ay nagbibigay-daan para sa kaunting mga pagkaantala sa network, ngunit sa kabilang banda, ang pag-load sa network ay tumataas, dahil ang broadcast na may ganitong pagpapatupad ay lumalabas na nai-broadcast. Madalas itong humantong sa isang matalim na pagbaba sa pagganap ng network. Ang isang router, sa turn, ay isang aparato na nagpapatakbo sa antas ng network ayon sa modelo ng OSI at may napakayaman na pag-andar na nagbibigay-daan para sa pagtatayo ng mga ruta ng paghahatid ng trapiko. Ang ganitong pag-andar ay nangangailangan ng mas mataas na pagganap ng device, dahil ang packet ng impormasyon ay sinusuri simula sa header ng ika-3 antas ng modelo ng OSI at mas mataas. Bilang isang resulta, ang mga pagkaantala ay nagiging mas mahaba, dahil ang pagpapatupad sa mga router ay sa karamihan ng mga kaso ng software, ang presyo ay natural na mas mataas, at ang gayong pag-andar ay hinihiling sa antas ng core ng network.
Bilang resulta, ang mga switch ng iba't ibang antas at functionality ay naging pinakalaganap sa mga pang-industriyang Ethernet network. Ang switch ay isang mas matalinong device kaysa sa isang hub at mas mabilis kaysa sa isang router dahil ito ay gumagana sa link layer ayon sa OSI model. Ang trapiko ay malinaw na ipinamamahagi at direktang ipinadala sa tatanggap, na nag-aalis ng hindi kinakailangang pag-load sa mga kagamitan sa network, na nagpapahintulot sa iba pang mga segment na hindi magproseso ng data na hindi nilayon para sa kanila. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pagsusuri sa nagpadala at patutunguhang mga MAC address na nakapaloob sa bawat ipinadalang data frame. Nagbibigay-daan sa iyo ang paglipat na ito na makamit ang kaunting mga pagkaantala sa pamamahagi ng trapiko habang pinapanatili ang isang katanggap-tanggap na antas ng presyo.
Sa memorya nito, ang switch ay naglalaman ng isang table (CAM-table), na nagpapahiwatig ng pagsusulatan sa pagitan ng MAC address ng host at ang pisikal na port ng switch, na tiyak na binabawasan ang pagkarga sa network, dahil alam ng switch kung aling port ang eksaktong para ipasa ang data packet sa. Gayunpaman, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang na kapag ang switch ay naka-on o na-reboot, ito ay nagpapatakbo sa mode ng pagsasanay, dahil ang talahanayan ng sulat ay walang laman. Sa mode na ito, ang data na dumarating sa switch ay ipinapadala sa lahat ng iba pang port, at ang switch ay nagsusuri at ipinapasok ang MAC address ng nagpadala sa talahanayan. Sa paglipas ng panahon, ang trapiko ay naisalokal habang ang switch ay nag-compile ng isang kumpletong talahanayan ng pagmamapa ng MAC address para sa lahat ng mga port.
Ngayon maraming mga tagagawa ng kagamitan sa network para sa mga pang-industriyang network ay nag-aalok ng mga switch bilang mga aparato para sa pagtiyak ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga node ng network. Kasama sa portfolio ang mga switch ng iba't ibang pag-andar bilang panuntunan, mayroong mga switch na hindi pinamamahalaan, pinamamahalaan at L3. At kung ang mga switch ng L3 ay ginagamit bilang isang kahalili sa mga router sa antas ng core ng network at tanging mga espesyal na espesyal na isyu lamang ang nauugnay sa kanilang pinili, kung gayon ang pagpili sa pagitan ng isang pinamamahalaan at hindi pinamamahalaang switch ay bumaba sa tamang kahulugan ng mga gawain na dapat ng network device. lutasin. Susunod, titingnan natin ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng pinamamahalaan at hindi pinamamahalaang mga switch.
Pinamamahalaan at hindi pinamamahalaang mga switch
Ang mga pinamamahalaan at hindi pinamamahalaang switch ay talagang dalawang magkaibang device na gumagana sa antas ng L2 ng modelong OSI. Ang isang hindi pinamamahalaang switch ay idinisenyo upang awtomatikong ipamahagi ang bilis at ipinadala ang trapiko nang pantay-pantay sa lahat ng mga kalahok sa network. Ito ang pinakamainam na solusyon para sa mga network na may maliit na bilang ng mga end device ang mga pakinabang ay kinabibilangan ng:
- pagtiyak ng mataas na throughput ng Ethernet network;
- maikling oras ng pagtugon;
- Dali ng mga kontrol;
- pagkakaroon ng karagdagang paggana para sa pamamahala ng daloy ng data.
Ang pinamamahalaang switch ay may mas mataas na gastos, ginagamit para sa malalaking network at may kakayahang ganap na kontrolin ang ipinadalang trapiko, bilis, at mayroon ding mga karagdagang kakayahan sa pamamahala. Sa katunayan, ito ang pinakamainam na solusyon para sa mga seksyon ng network kung saan kailangan ang karagdagang functionality para sa segmentation, redundancy, seguridad ng impormasyon, atbp. Hindi tulad ng isang hindi pinamamahalaang switch, ang isang pinamamahalaang switch ay dapat na i-configure sa pamamagitan ng pagtukoy ng ilang karagdagang at mandatoryong mga setting.
Ang mga hindi pinamamahalaang switch ay mga plug and play na device na hindi nangangailangan ng kumplikadong configuration o malalim na kaalaman. Pinapayagan ka nitong mabilis na ayusin ang pagpapalitan sa pagitan ng mga kagamitan sa isang Ethernet network nang walang karagdagang mga setting. Ang mga switch na ito ay nagbibigay-daan sa mga Ethernet device na makipag-ugnayan sa isa't isa (tulad ng mga PLC at HMI), na nagbibigay ng koneksyon sa network at pagpasa ng impormasyon sa destinasyon mula sa nagpadala. Ang mga ito ay may nakapirming configuration at hindi pinapayagan ang anumang mga pagbabago sa mga setting, kaya hindi na kailangang unahin ang mga frame o magsagawa ng karagdagang configuration.
Ang mga hindi pinamamahalaang switch ay pangunahing ginagamit upang ikonekta ang mga peripheral na device sa network spurs o sa isang maliit na stand-alone na network na may ilang bahagi. Sa mga pang-industriyang kapaligiran, kinakailangang gumamit ng mga switch na iniayon sa mga partikular na pangangailangan.
Ang mga pang-industriyang switch ay binuo para sa iba't ibang mga pang-industriya na aplikasyon tulad ng pagbuo ng kuryente, langis at gas, transportasyon ng tren at imprastraktura, atbp. Ang mga ito ay partikular na idinisenyo upang gumana sa isang malawak na hanay ng mga temperatura, vibrations at shocks at mag-ambag sa paglikha ng isang cost-effective at maaasahang secure na network.
Mga switch ng serye ng Advantech
Industrial switch Advantech series ay mga entry-level na device at idinisenyo upang mabilis na ayusin ang pakikipag-ugnayan ng mga device sa pamamagitan ng paglikha ng Ethernet network. Kasalukuyang nasa serye Mahigit sa 25 device ang kasama, ipinapakita ng talahanayan sa ibaba ang breakdown ng order number.
Sa kasong ito, ang mga switch ay maaaring nilagyan ng parehong RJ-45 port at optical port para sa paghahatid ng data sa single-mode at multimode fiber, ang maximum na bilis ay maaaring umabot sa 1 Gbit/s.
Pag-andar ng mga switch ng serye
Ang pag-andar ng mga hindi pinamamahalaang switch ay karaniwang hindi kakaiba. Gayunpaman, alamin natin kung anong mga function ang magagamit pa rin sa mga switch ng serye ng Advantech .
Awtomatikong pagtukoy ng uri ng koneksyon ng MDI/MDI-X
Binibigyang-daan ka ng feature na ito na ikonekta ang anumang uri ng Ethernet device sa mga switch nang hindi nababahala tungkol sa uri ng cable: straight o crossover.
Karaniwan, ang isang "straight through" na cable ay ginagamit upang ikonekta ang isang network adapter sa L2 network equipment (isang hub o switch). Upang ikonekta ang dalawang magkaparehong network device sa isa't isa o, halimbawa, isang network adapter sa isang router, inirerekomenda na gumamit ng crossover cable. Ang pagkakaroon ng function ng MDI/MDI-X ay nagpapahintulot sa iyo na gumamit ng anumang uri ng cable na may switch.
Awtomatikong pagtuklas ng uri ng network (Auto-Negotiation)
Ang function na ito, kasunod ng MDI/MDI-X, ay kabilang sa Plug and Play at nagbibigay-daan sa iyong awtomatikong matukoy ang uri ng network at bilis ng paghahatid na ibinigay ng Ethernet standard. Sa pagsasagawa, ito ay lalong mahalaga, dahil ang umiiral na network ay maaaring gumamit ng kagamitan na may iba't ibang mga katangian ng bilis, mula 10 Mbit/s hanggang 1 Gbit/s. Pinapadali ng Auto-Negotiation ang buhay para sa mga gumagamit ng network. Ang aparato mismo ay "makipag-ayos" sa bilis sa hangganan nito na "Ethernet neighbor".
Proteksyon ng Bagyo sa Broadcast
Ang proteksyon ng bagyo sa broadcast ay isa ring napaka-kapaki-pakinabang na tampok para sa mga switch. Ang isang broadcast storm ay karaniwang sanhi ng mga loop sa lokal na network o maling pag-uugali ng isa sa mga kalahok sa network. Sa ganitong mga kaso, ang network ay mapupuno ng isang malaking bilang ng mga walang silbi na mga frame, na makakaapekto sa bilis nito.
Awtomatikong pini-filter ng broadcast storm protection ng switch ang mga broadcast frame. At kapag ang trapiko ng broadcast ay lumampas sa isang tiyak na limitasyon, ang network ay nananatiling gumagana dahil ang switch ay awtomatikong nagrereserba ng bandwidth para sa paghahatid ng mga normal na frame.
I-broadcast ang tampok na proteksyon ng bagyo sa mga hindi pinamamahalaang switch pinagana bilang default. Ang detalyadong impormasyon tungkol sa mga halaga ng threshold para sa bawat modelo ay dapat na linawin sa opisyal na website ng gumawa.
P-Fail relay
Magsimula tayo sa katotohanan na karamihan sa mga modelo sa serye idinisenyo para sa saklaw ng boltahe ng input na 12…48 V DC. Ang input ay nadoble at pinoprotektahan laban sa polarity reversal, gayundin laban sa overcurrent sa pamamagitan ng self-resetting fuse. Mayroong isang boltahe na comparator sa input, at kapag ang boltahe ay inilapat sa parehong mga input, ang comparator ay awtomatikong pipili ng isang mas mataas na halaga at ginagawa ang input na ito ang pangunahing isa. Kapag nabigo ang boltahe sa isa sa mga input o kapag bumaba ang level nito sa ibaba 12 V, awtomatikong lilipat ang switch sa pangalawang channel at isasara ang P-Fail relay. Binibigyang-daan ka ng function na ito na subaybayan ang estado ng network ng power supply ng mga switch at agad na magsenyas ng abnormal na operasyon.
LED na indikasyon
Ang tampok na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang masuri ang kondisyon ng switch sa pamamagitan ng biswal na pag-inspeksyon nito. Ang bawat data port ng switch ng serye ay may dalawang LED upang ipakita ang bilis ng paghahatid, katayuan ng koneksyon at posibleng status ng banggaan. Mayroon ding mga LED na duplicate ang P-Fail relay, na sabay-sabay na ina-activate kapag nasira ang isa sa mga power circuit.
PoE (Power-over-Ethernet)
Sa ilang hindi pinamamahalaang switch sa serye Naipatupad na ang Power-over-Ethernet function. Binibigyang-daan ka nitong magbigay ng kuryente sa mga malalayong device ayon sa mga pamantayan ng IEEE 802.3af at IEEE 802.3at (PoE+), kung saan ang twisted-pair na transmission line ng kategorya 5e at mas mataas ang ginagamit bilang linya ng kuryente. Inirerekomenda na gumamit ng nominal na halaga na 53...57 VDC bilang network ng power supply para sa mga switch na ito upang maiwasan ang pagbaba ng boltahe sa linya.
Built-in na proteksyon ng EMI at ESD
Lumipat ng serye magkaroon ng built-in na sistema ng pag-filter upang maprotektahan laban sa electromagnetic interference at static na boltahe. Sa pamamagitan ng linya ng kuryente, ang switch ay maaaring magbigay ng operability sa panahon ng panandaliang impulse noise na may amplitude na hanggang 3000 V DC, gayundin sa panahon ng mga electrostatic discharge sa RJ-45 port hanggang 4000 V.
Nakabubuo
Ganap na lahat ng switch sa serye magkaroon ng isang matibay na pabahay na metal na may antas ng proteksyon IP30. Structurally serye maaaring gawin sa dalawang bersyon, ito ay alinman sa isang bersyon para sa pag-mount sa isang DIN rail o para sa pag-mount sa isang 19' rack. Ang lahat ng kinakailangang pag-mount ay kasama sa kit. Gayundin, ang mga switch na idinisenyo upang i-mount sa isang DIN rail ay maaaring i-mount sa isang panel ay ibinibigay.
Konklusyon
Ang mga hindi pinamamahalaang switch na pang-industriya ay mga device na inangkop para partikular na gumana sa isang kapaligirang pang-industriya. Nagbibigay ang mga ito ng maaasahan at mabilis na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga Ethernet node, at hindi nangangailangan ng mga karagdagang setting o configuration. Sa ngayon, ang isang hindi pinamamahalaang switch ay isang simpleng aparato ng network na may mababang halaga na maaaring malutas ang isang medyo malaking bilang ng mga pangunahing gawain na nauugnay sa pag-aayos ng exchange sa isang Ethernet network. Walang kinakailangang pagsasaayos; kailangan mo lamang alisin ang switch mula sa kahon at ikonekta ang lahat ng kinakailangang konektor.
Advantech Unmanaged Switch Series , na kabilang sa inilarawang klase ng mga device, ay sumusuporta sa isang malawak na hanay ng mga mahalaga at kinakailangang function, tulad ng awtomatikong pag-detect ng MDI/MDI-X na uri ng koneksyon, awtomatikong pagtuklas ng uri ng network (Auto-Negotiation), proteksyon ng bagyo sa broadcast, PoE, proteksyon laban sa electromagnetic interference at electrostatic ranks, atbp. Kung pinagsama-sama, pinapayagan ka ng lahat ng mga function na ito na gamitin upang malutas ang mga pangunahing problema ng pag-aayos ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng network at mga end node.
Halimbawa ng aplikasyon
Isa sa mga kliyente ng Advantech ay . Upang mapahusay ang mga kakayahan sa komunikasyon ng data habang binabawasan ang mga nauugnay na gastos, pinili ng CNPC ang oilfield monitoring at control solution ng Advantech. Ang data ay ipinapadala sa pamamagitan ng isang cellular network mula sa field hanggang sa control center. Mga router ay na-install na may mga switch sa mga cabinet na katabi ng mga pump bay, na nagbibigay ng koneksyon sa network para sa field equipment tulad ng mga camera, PLC, RTU at iba pang device.
Panitikan
1.
2.
3.
Ang may-akda ay isang empleyado ng kumpanya
Pinagmulan: www.habr.com
