Saat membangun jaringan Ethernet, berbagai kelas peralatan switching digunakan. Secara terpisah, ada baiknya menyoroti sakelar yang tidak dikelola - perangkat sederhana yang dengan cepat dan efisien mengatur kerja jaringan Ethernet kecil. Artikel ini memberikan ikhtisar terperinci tentang sakelar industri E-2000 yang tidak dikelola dengan entry level.
Pendahuluan
Ethernet telah lama menjadi bagian integral dari jaringan industri apa pun. Standar ini, yang berasal dari industri TI, memungkinkan kami untuk pindah ke tingkat jaringan yang sama sekali baru. Kecepatan telah meningkat, keandalan telah meningkat, dan kemungkinan manajemen infrastruktur jaringan terpusat telah muncul. Pencipta protokol transfer data tidak lama datang. Hampir semua protokol industri utama, seperti Modbus TCP, EtherNet / IP, IEC 60870-5-104, PROFINET, DNP3, dll., Menggunakan model OSI yang identik atau perkiraan sebagai dasar. Data payload ditempatkan dalam bingkai dan dikirim melalui jaringan Ethernet. Hampir setiap pengontrol modern, sensor cerdas, atau panel operator dilengkapi dengan antarmuka Ethernet untuk menghubungkan ke jaringan dengan nama yang sama. Ini berarti bahwa secara teoritis untuk jaringan industri, Anda dapat menggunakan perangkat Ethernet standar yang dapat ditemukan di jaringan perusahaan, kantor, dan bahkan rumah. Namun, dalam praktiknya, sejumlah besar perangkat telah lama terbentuk yang dirancang untuk bekerja secara khusus dengan jaringan Ethernet industri. Ini mencakup perangkat jaringan yang disesuaikan untuk bekerja secara khusus di lingkungan industri, memastikan keandalan, tingkat latensi minimum, dan juga memenuhi berbagai standar industri yang dimiliki industri tertentu. Pada saat yang sama, unit "tempur" utama, sebagai suatu peraturan, adalah switch Ethernet industri. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sakelar adalah perangkat yang memungkinkan interaksi yang cepat dan andal, yang paling penting, antara komponen dan simpul jaringan industri.
Saklar adalah solusi optimal untuk jaringan industri
Sakelar industri, atau sakelar (sakelar) adalah perangkat utama yang digunakan untuk membangun jaringan industri. Mengapa beralih? Lagi pula, ada perangkat jaringan lain, seperti hub (hub, hub) atau router (router, router). Semuanya terhubung dengan kecepatan dan fungsionalitas. Perangkat tercepat dari yang terdaftar adalah hub, beberapa waktu yang lalu perangkat jenis ini sangat populer karena harganya yang murah. Bahkan, hub adalah repeater multiport, ia bekerja pada tingkat fisik sesuai dengan model jaringan OSI dan menyampaikan data yang diterima ke semua port yang terhubung.
Di satu sisi, skema semacam itu memungkinkan penundaan jaringan minimal, tetapi di sisi lain, beban jaringan meningkat, karena penyiaran dengan implementasi semacam itu ternyata disiarkan. Ini sering menyebabkan penurunan tajam dalam kinerja jaringan. Router, pada gilirannya, adalah perangkat yang beroperasi di tingkat jaringan sesuai dengan model OSI dan memiliki fungsi yang sangat kaya yang memungkinkan untuk pembangunan rute transmisi lalu lintas. Fungsionalitas tersebut memerlukan kinerja perangkat yang lebih tinggi, seperti analisis paket informasi, mulai dari header model OSI tingkat 3 dan lebih tinggi. Akibatnya, penundaan menjadi lebih besar, karena implementasi pada router sebagian besar terjadi pada perangkat lunak, harganya secara alami lebih tinggi, dan fungsionalitas yang sama diminati pada tingkat inti jaringan.
Akibatnya, switch adalah yang paling banyak digunakan dalam jaringan Ethernet industri, dan pada saat yang sama switch memiliki tingkat dan fungsi yang berbeda. Switch adalah perangkat yang lebih cerdas daripada hub, dan lebih cepat dari router, karena beroperasi pada lapisan data link sesuai dengan model OSI. Lalu lintas didistribusikan dengan jelas dan segera dikirim ke penerima, yang menghilangkan beban yang tidak perlu pada peralatan jaringan, memungkinkan segmen lain untuk tidak memproses data yang tidak dimaksudkan untuk mereka. Ini dicapai dengan menganalisis alamat MAC pengirim dan tujuan yang terkandung dalam setiap kerangka data yang dikirimkan. Peralihan tersebut memungkinkan Anda untuk mencapai penundaan minimal dalam distribusi lalu lintas, sambil mempertahankan tingkat harga yang dapat diterima.
Dalam memorinya, switch berisi tabel (CAM-table), yang menunjukkan korespondensi alamat MAC dari node dan port fisik switch, yang hanya mengurangi beban pada jaringan, karena switch tahu persis port mana untuk meneruskan paket data. Namun, perlu dipertimbangkan bahwa ketika sakelar dihidupkan atau dinyalakan kembali, ia bekerja dalam mode pelatihan, karena tabel korespondensi kosong. Dalam mode ini, data yang tiba di sakelar dikirim ke semua port lain, dan sakelar itu menganalisis dan memasukkan alamat MAC pengirim di tabel. Seiring waktu, lalu lintas dilokalkan, karena sakelar mengkompilasi tabel pemetaan alamat MAC lengkap untuk semua port.
Sekarang banyak produsen peralatan jaringan untuk jaringan industri menawarkan sakelar yang tepat sebagai perangkat untuk memastikan interaksi antar node jaringan. Portofolio memiliki sakelar berbagai fungsi, sebagai aturan, mereka membedakan sakelar yang tidak dikelola, dikelola, dan L3. Dan jika saklar L3 digunakan sebagai alternatif untuk router di tingkat inti jaringan dan hanya masalah yang sangat khusus yang terkait dengan pilihan mereka, maka pilihan antara sakelar yang dikelola dan yang tidak dikelola direduksi menjadi definisi yang benar dari tugas yang harus diselesaikan oleh perangkat jaringan. Selanjutnya, pertimbangkan perbedaan mendasar antara sakelar yang dikelola dan yang tidak dikelola.
Sakelar Terkelola dan Tidak Terkelola
Switch yang dikelola dan tidak dikelola sebenarnya adalah dua perangkat berbeda yang beroperasi pada level L2 dari model OSI. Unmanaged switch dirancang untuk distribusi kecepatan dan lalu lintas yang ditransmisikan secara seragam di antara semua peserta jaringan. Ini adalah solusi optimal untuk jaringan dengan sejumlah kecil perangkat terminal, keuntungannya meliputi:
- jaringan Ethernet bandwidth tinggi;
- waktu respon yang singkat;
- kemudahan manajemen;
- keberadaan fungsi tambahan untuk mengelola aliran data.
Switch yang dikelola memiliki biaya yang lebih tinggi, digunakan untuk jaringan besar dan memiliki kemampuan untuk sepenuhnya mengontrol lalu lintas yang ditransmisikan, kecepatan, dan juga memiliki kemampuan manajemen tambahan. Sebenarnya, ini adalah solusi optimal untuk bagian jaringan di mana fungsi tambahan diperlukan untuk segmentasi, redundansi, perlindungan informasi, dll. Tidak seperti sakelar yang tidak dikelola, sakelar yang dikelola harus dikonfigurasikan dengan menetapkan sejumlah pengaturan tambahan dan yang diperlukan.
Sakelar yang tidak dikelola adalah perangkat Plug and Play yang tidak memerlukan konfigurasi yang rumit dan pengetahuan yang mendalam. Mereka memungkinkan Anda untuk dengan cepat mengatur pertukaran antar peralatan di jaringan Ethernet tanpa pengaturan tambahan. Sakelar ini memungkinkan perangkat Ethernet untuk saling berkomunikasi (misalnya, PLC dan HMI), menyediakan koneksi ke jaringan dan mengirimkan informasi ke penerima dari pengirim. Mereka datang dengan konfigurasi tetap dan tidak mengizinkan perubahan apa pun dalam pengaturan, sehingga tidak perlu memprioritaskan bingkai dan melakukan pengaturan tambahan.
Sakelar yang tidak dikelola terutama digunakan untuk menghubungkan perangkat periferal ke cabang jaringan atau dalam jaringan otonom kecil dengan beberapa komponen. Di lingkungan industri, Anda harus menggunakan sakelar yang dirancang khusus untuk kebutuhan spesifik Anda.
Sakelar industri dirancang untuk berbagai aplikasi industri, seperti tenaga listrik, minyak dan gas, transportasi dan infrastruktur kereta api, dll. Mereka dirancang khusus untuk operasi dalam kisaran suhu yang diperpanjang, dalam kondisi getaran dan guncangan, dan berkontribusi pada penciptaan jaringan aman yang hemat biaya dan andal.
Switch Industri Seri Advantech
EKI-2000 adalah perangkat entry-level yang dirancang untuk menghubungkan perangkat dengan cepat dengan membuat jaringan Ethernet. Saat ini, seri
EKI-2000 mencakup lebih dari 25 perangkat, tabel di bawah ini menunjukkan dekripsi nomor pesanan.
Pada saat yang sama, sakelar dapat dilengkapi dengan port jenis RJ-45 dan port optik untuk transmisi data melalui mode tunggal dan serat optik multimode, sementara kecepatan maksimum dapat mencapai 1 Gbit / dtk.
Fungsi sakelar yang tidak dikelola, sebagai suatu peraturan, bukanlah sesuatu yang luar biasa. Namun, mari kita lihat fungsi apa yang masih beroperasi dengan
switch seri Advantech
EKI-2000 .
Deteksi Jenis Koneksi MDI / MDI-X Otomatis
Fungsi ini memungkinkan Anda menghubungkan semua jenis perangkat Ethernet ke sakelar tanpa memikirkan jenis kabel: lurus atau crossover.
Biasanya, kabel βlangsungβ digunakan untuk menghubungkan adaptor jaringan ke peralatan jaringan tingkat-L2 (hub atau sakelar). Untuk menghubungkan dua perangkat jaringan yang identik satu sama lain atau, misalnya, adaptor jaringan dengan router, disarankan untuk menggunakan kabel crossover. Kehadiran fungsi MDI / MDI-X memungkinkan Anda menggunakan semua jenis kabel dengan sakelar.
Deteksi tipe jaringan otomatis (Negosiasi Otomatis)
Fungsi ini, mengikuti MDI / MDI-X, mengacu pada Plug and Play dan memungkinkan Anda untuk secara otomatis menentukan jenis jaringan dan laju baud yang disediakan oleh standar Ethernet. Dalam praktiknya, ini sangat penting, karena peralatan dengan berbagai karakteristik kecepatan, dari 10 Mbit / s hingga 1 Gbit / s, dapat digunakan dalam jaringan yang ada. Negosiasi Otomatis dapat secara signifikan menyederhanakan kehidupan pengguna jaringan. Perangkat itu sendiri "setuju" dengan kecepatan dengan batas "Ethernet-tetangga."
Siaran Storm Protection
Perlindungan badai siaran juga merupakan fitur yang sangat berguna untuk sakelar. Badai siaran biasanya disebabkan oleh "loop" di jaringan lokal atau oleh perilaku yang salah dari salah satu peserta jaringan. Dalam kasus seperti itu, jaringan akan diisi dengan sejumlah besar frame yang tidak berguna, yang akan mempengaruhi kecepatannya.
Fitur proteksi badai siaran pada sakelar secara otomatis menyaring frame siaran. Dan ketika lalu lintas siaran melebihi ambang tertentu, jaringan masih tetap beroperasi, karena sakelar secara otomatis mencadangkan bandwidth untuk transmisi bingkai konvensional.
Perlindungan badai siaran pada sakelar
EKI-2000 yang tidak dikelola diaktifkan secara default. Informasi terperinci tentang nilai ambang batas untuk setiap model harus ditentukan di situs web resmi pabrikan.
P-fail relay
Untuk mulai dengan, sebagian besar model seri
EKI-2000 dirancang untuk berbagai tegangan input 12 ... 48 V DC. Input digandakan dan memiliki perlindungan terhadap polaritas terbalik, serta arus berlebih melalui sekering yang dapat disetel ulang. Ada komparator tegangan pada input, dan ketika voltase diterapkan pada kedua input, komparator secara otomatis memilih nilai yang lebih tinggi dan menjadikan input ini sebagai yang utama. Jika tegangan pada salah satu input menghilang atau ketika levelnya turun di bawah 12 V, sakelar otomatis beralih ke saluran kedua dan menutup relai P-Fail. Fungsi ini memungkinkan Anda untuk memantau status jaringan catu daya sakelar dan untuk memberi sinyal operasi abnormal dengan cepat.
Indikasi LED
Fungsi ini memungkinkan Anda untuk memberikan penilaian terhadap status sakelar selama inspeksi visualnya. Setiap port data pada sakelar
EKI-2000 memiliki dua LED untuk menampilkan baud rate, status koneksi, dan kemungkinan status tumbukan. Ada juga LED yang menduplikasi relay P-Fail, yang secara bersamaan beroperasi ketika salah satu rangkaian daya terputus.
PoE (Power-over-Ethernet)
EKI-2000 Series Unmanaged Switches menampilkan Power-over-Ethernet. Ini memungkinkan Anda untuk menyediakan daya ke perangkat jarak jauh sesuai dengan standar IEEE 802.3af dan IEEE 802.3at (PoE +), di mana saluran transmisi berdasarkan kabel twisted pair dari kategori 5e dan di atasnya digunakan sebagai saluran listrik. Disarankan untuk menggunakan nilai nominal 53 ... 57 V DC sebagai jaringan listrik untuk sakelar ini untuk mencegah penurunan tegangan pada saluran.
Perlindungan bawaan terhadap interferensi elektromagnetik dan pelepasan muatan listrik statis
Sakelar EKI-2000 Series memiliki sistem penyaringan terintegrasi untuk melindungi terhadap interferensi elektromagnetik dan tegangan statis. Pada saluran listrik, sakelar dapat menyediakan pengoperasian untuk kebisingan impuls jangka pendek dengan amplitudo hingga 3000 V DC, serta untuk pelepasan muatan elektrostatik pada port RJ-45 hingga 4000 V.
Konstruktif
Benar-benar semua switch dari seri
EKI-2000 memiliki casing logam yang kuat dengan tingkat perlindungan IP30. Secara struktural, seri
EKI-2000 dapat dibuat dalam dua versi, baik versi untuk pemasangan di rel DIN atau untuk pemasangan di rak 19ΚΊ. Semua pemasangan yang diperlukan sudah termasuk. Juga, sakelar yang dirancang untuk pemasangan pada rel DIN dapat dipasang pada panel, pemasangan disediakan.
Kesimpulan
Sakelar industri yang tidak dikelola adalah perangkat yang disesuaikan untuk bekerja secara khusus di lingkungan industri. Mereka menyediakan interaksi yang andal dan cepat antara node Ethernet, dan tidak memerlukan pengaturan dan konfigurasi tambahan. Saat ini, sakelar yang tidak dikelola adalah perangkat jaringan anggaran sederhana yang dapat menyelesaikan sejumlah besar tugas dasar terkait dengan organisasi pertukaran melalui jaringan Ethernet. Tidak diperlukan konfigurasi, cukup lepaskan sakelar dari kotak dan sambungkan semua konektor yang diperlukan.
Seri Advantech
EKI-2000 switch yang tidak dikelola, yang termasuk dalam kelas perangkat yang dijelaskan, mendukung berbagai fungsi penting dan perlu, seperti deteksi otomatis jenis koneksi MDI / MDI-X, deteksi otomatis jenis jaringan (Negosiasi Otomatis), perlindungan terhadap badai siaran, PoE , perlindungan terhadap interferensi elektromagnetik dan pelepasan muatan elektrostatis, dll. Bersama-sama, semua fungsi ini memungkinkan untuk menggunakan
EKI-2000 untuk menyelesaikan tugas-tugas dasar mengatur interaksi antara jaringan dan terminal terminal.
Contoh aplikasi
Salah satu pelanggan Advantech adalah
China National Petroleum Corporation (CNPC) . Untuk memperluas kemampuan transfer datanya sekaligus mengurangi biaya terkait, CNPC telah memilih solusi Advantech untuk memantau dan mengelola ladang minyak. Data ditransmisikan melalui jaringan seluler dari lapangan ke pusat kendali.
Router BB-SL306 dipasang dengan
sakelar EKI-2525I di kabinet di sebelah ruang pompa, yang menyediakan konektivitas jaringan untuk peralatan lapangan seperti kamera, PLC, RTU, dan perangkat lainnya.
Sastra
1.
Pengantar Ethernet Industri2.10
Pertanyaan untuk Ditanyakan Sebelum Memilih Switch Ethernet3.
EKI-2525 5-port 10 / 100Base-TX Industrial Unmanaged Ethernet Switch. EKI-2528 8-port 10 / 100Base-TX Industrial Switch Ethernet Tidak dikelola: Manual PenggunaPenulis adalah karyawan
PROSOFT