Tìm hiểu về Switch Công Nghiệp (Industrial Ethernet Switch)

Switch công nghiệp là gì?

Switch công nghiệp (Industrial Switch) cũng chính là Switch mạng công nghiệp (Industrial Ethernet Switch) hay có thể gọi là thiết bị chuyển mạch công nghiệp (bộ chia mạng). Về cơ bản không có sự khác biệt giữa lớp mạng dữ liệu với lớp mạng và lớp giao thức của switch công nghiệp và switch thường. Tuy nhiên, đối với các yêu cầu về thời gian thực trong điều khiển công nghiệp, Switch công nghiệp giải quyết được giao tiếp theo thời gian thực.

Ngoài ra, switch công nghiệp được sản xuất chuyên dụng để bảo mật mạng, đảm bảo tính an toàn, ổn định trong điều kiện khắc nghiệt, chống cháy nổ và một loạt các tiêu chuẩn khác mà switch thường không thể đáp ứng. Nếu chỉ so sánh về sự cơ bản cốt lõi thì switch công nghiệp không khác với switch thường, cũng giống như so sánh sự khác biệt giữa PC và IPC vậy.

Switch công nghiệp có sự linh hoạt về số cổng kết nối (cổng RJ45 và cổng SFP), cũng như hình thức quản lý (Unmanaged, Layer 2+/Layer 2 managed, L3 managed). Tốc độ truyền dữ liệu của switch công nghiệp thường là 10/100M hoặc 10/100/1000M.

Xem thêm về các sản phẩm switch công nghiệp: http://139.180.218.5/switch-cong-nghiep

Phân loại switch công nghiệp

Switch công nghiệp được phân thành 2 loại chính : switch công nghiệp không được quản trị ( Unmanaged Industrial Ethernet Switch ) và switch công nghiệp được quản trị ( Managed Industrial Ethernet Switch ) .

1. Switch công nghiệp không được quản lý

Switch không được quản trị là Switch không được thông số kỹ thuật. Vì vậy, trong quy trình sử dụng người dùng không cần phải lo ngại về việc setup hoặc thiết lập Switch làm thế nào cho đúng mực. Nghĩa là khi mua về bạn chỉ cần mắc chúng vào là đã hoàn toàn có thể hoạt động giải trí thông thường .

2. Switch công nghiệp được quản lý

Switch được quản trị là Switch trước khi hoạt động giải trí cần phải được thông số kỹ thuật. Mục đích là để phân phối bảo mật thông tin cao hơn, linh động và hoạt động giải trí tốt hơn so với Switch không được quản trị .
Trước khi muốn sử dụng Switch bạn cần phải thông số kỹ thuật. Những thông số kỹ thuật được thiết lập sẵn sẽ được tùy chỉnh để tương thích với mạng lưới hệ thống mạng mà bạn đang sử dụng. Như vậy sẽ giúp bảo vệ mạng tốt hơn. Đồng thời cải tổ được chất lượng truy vấn mạng cho người sử dụng .

Cấu trúc mạng của switch

Các bộ chuyển mạch switch công nghiệp được phong cách thiết kế đặc biệt quan trọng để phân phối nhu yếu của những ứng dụng công nghiệp linh động, phân phối giải pháp tiếp thị quảng cáo Ethernet công nghiệp hiệu suất cao về ngân sách. Phương pháp mạng tập trung chuyên sâu nhiều hơn vào phong cách thiết kế vòng lặp. Có sự độc lạ một vòng và nhiều vòng trong vòng lặp. Ngoài ra còn có những giao thức vòng lặp riêng được phong cách thiết kế bởi những nhà sản xuất khác nhau dựa trên STP và RSTP, ví dụ điển hình như RingOn, vòng mở RingOpen, vòng FRP và vòng turbo .
Sự tăng trưởng của những bub đã dẫn đến một thiết bị được gọi là một bộ chuyển mạch không được quản trị. Nó cho phép định tuyến thông điệp từ cổng này sang cổng khác, khiến chúng mưu trí hơn những hub. Switch không được quản trị sẽ tự động hóa phát hiện vận tốc mạng của từng thiết bị mạng. Ngoài ra, nó còn có một tính năng gọi là bảng địa chỉ MAC để xác lập và ghi nhớ những thiết bị trên mạng. Nói cách khác, nếu cổng 2 nhận được một tài liệu có mã nhận dạng đơn cử, thì bộ chuyển mạch sẽ gửi tổng thể những thông điệp có mã nhận dạng đơn cử đó đến cổng 2. Trí mưu trí này giúp tránh va chạm những thông điệp và cải tổ hiệu suất truyền, một nâng cấp cải tiến lớn so với những hub. Tuy nhiên, những thiết bị chuyển mạch không được quản trị không hề triển khai bất kỳ hình thức phát hiện và thông số kỹ thuật dự trữ tiếp thị quảng cáo nào .
Thế hệ tiếp theo là bộ chuyển mạch được quản trị. Các switch được quản trị có nhiều công dụng phức tạp hơn so với những hub và những thiết bị chuyển mạch không được quản trị, và đắt hơn nhiều so với một switch không được quản trị. Các bộ chuyển mạch được quản trị phân phối nhiều tính năng hơn và thường được thông số kỹ thuật không thiếu trải qua giao diện thiết lập. Nó hoàn toàn có thể tự động hóa tương tác với những thiết bị mạng và người dùng hoàn toàn có thể tự thông số kỹ thuật vận tốc mạng và trấn áp luồng cho mỗi cổng. Một số thiết bị cũ hoàn toàn có thể không sử dụng được tính năng tương tác tự động hóa, do đó cần thông số kỹ thuật thủ công bằng tay .
Hầu hết những thiết bị chuyển mạch được quản trị cũng thường cung ứng những tính năng nâng cao như SNMP để giám sát và thông số kỹ thuật từ xa, ánh xạ cổng để chẩn đoán, Vlan cho nhóm thiết bị mạng ( mạng cục bộ ảo ), tính năng xếp hạng ưu tiên, .. Với một switch được quản trị, bạn hoàn toàn có thể thiết lập một mạng dự trữ. Với cấu trúc link vòng, những switch được quản trị hoàn toàn có thể tạo thành một mạng vòng. Mỗi switch được quản trị hoàn toàn có thể tự động hóa xác lập đường truyền tối ưu và đường dẫn thay thế sửa chữa và tự động hóa chặn đường dẫn thay thế sửa chữa khi đường dẫn ưu tiên bị gián đoạn .

3 Hình thức quản lý switch công nghiệp quản lý

Các bộ chuyển mạch được quản lý có thể được quản lý theo nhiều cách: thông qua quản lý cổng nối tiếp RS-232 (hoặc cổng song song), thông qua quản lý trình duyệt web và thông qua quản lý phần mềm quản lý mạng.

Quản lý qua cổng serial

Switch công nghiệp managed đi kèm với serial cáp để quản lý chuyển mạch. Đầu tiên cắm một đầu của cáp serial vào cổng serial ở mặt sau của switch và đầu còn lại được cắm vào cổng serial của máy tính thông thường. Sau đó bật nguồn cho switch và máy tính. Rồi mở chương trình cài đặt. Sau khi thiết lập các tham số kết nối, bạn có thể tương tác với switch thông qua cáp nối tiếp và phương thức này không chiếm băng thông của switch. Đây còn được gọi là hình thức quản lý ngoài băng tần.

Quản lý qua giao diện web

Switch công nghiệp managed hoàn toàn có thể được quản trị trải qua Web ( trình duyệt web ), nhưng nó phải được chỉ định một địa chỉ IP. Địa chỉ IP này không có cách sử dụng nào khác ngoài thiết lập trên quyền quản trị. Theo mặc định, switch không có địa chỉ IP. Bạn phải kích hoạt địa chỉ IP trải qua cổng tiếp nối đuôi nhau hoặc những phương tiện đi lại khác để bật chính sách quản trị này .
Khi sử dụng trình duyệt web để quản trị, switch tương tự với sever web, nhưng website không được tàng trữ trong ổ đĩa sever mà lưu trong NVRAM của switch, chương trình web trong NVRAM hoàn toàn có thể được tăng cấp. Khi quản trị viên nhập địa chỉ IP của switch trong trình duyệt thì sẽ được chuyển đến website trên máy tính giống như một sever. Tại thời gian này, giống như bạn đang truy vấn một website. Cách này chiếm băng thông của công tắc nguồn .

Nếu bạn muốn quản lý switch, chỉ cần nhấp vào mục chức năng tương ứng trong trang web và thay đổi các tham số của switch trong hộp thoại hoặc danh sách thả xuống. Quản lý web có thể được thực hiện trên mạng LAN, vì vậy có thể quản lý từ xa. Đây còn được gọi là hình thức quản lý trong băng tần.

Quản lý qua phần mềm

Tất cả các bộ chuyển mạch quản lý mạng đều tuân theo giao thức SNMP là một bộ các thông số kỹ thuật quản lý thiết bị mạng phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế. Bất kỳ thiết bị nào tuân thủ giao thức SNMP đều có thể được quản lý bởi phần mềm quản lý mạng. Bạn chỉ cần cài đặt một bộ phần mềm quản lý mạng SNMP trên máy trạm quản lý mạng, có thể dễ dàng quản lý các bộ chuyển mạch, bộ định tuyến, máy chủ, v.v. trên mạng thông qua mạng LAN. Đây cũng được gọi là hình thức quản lý trong băng tần.

Việc quản trị những thiết bị chuyển mạch được quản trị hoàn toàn có thể được quản trị theo ba cách trên. Trong setup lần đầu của switch, thường cần phải sử dụng hình thức quản trị ngoài băng tần. Sau khi đặt địa chỉ IP, bạn hoàn toàn có thể sử dụng chính sách quản trị trong băng tần. Với quản trị trong băng tần, chính do tài liệu quản trị được truyền qua mạng LAN được sử dụng công khai minh bạch, hoàn toàn có thể quản trị từ xa, nhưng bảo mật thông tin không mạnh. Quản lý ngoài băng tần được truyền thông qua cổng tiếp nối đuôi nhau, tài liệu chỉ được truyền giữa switch và máy quản trị, nên bảo mật thông tin rất mạnh ; tuy nhiên, do số lượng giới hạn về độ dài cáp tiếp nối đuôi nhau, việc quản trị từ xa khó hoàn toàn có thể được thực thi .

Sự khác biệt giữa switch công nghiệp và switch thường

Sự độc lạ giữa thiết bị chuyển mạch switch công nghiệp và thiết chuyển mạch thường hầu hết bộc lộ ở công dụng và hiệu suất. Chức năng : thích hợp với những chuẩn tiếp thị quảng cáo công nghiệp, liên kết với những bus trường khác nhau, có chính sách dự trữ, truyền tài liệu theo thời hạn thực, .. Hiệu suất : sự thích nghi với thiên nhiên và môi trường bên ngoài, hoàn toàn có thể hoạt động giải trí tốt trong những môi trường tự nhiên khắc nghiệt, thích hợp điện từ, nhiệt độ, nhiệt độ, bụi, ..

• Các thành phần cấu thành: switch công nghiệp đòi hỏi yêu cầu cao hơn trong việc lựa chọn các thành phần, linh kiện để sản xuất ra thiết bị nhằm đáp ứng các nhu cầu sử dụng.
• Môi trường hoạt động: switch công nghiệp có thể thích ứng tốt hơn với các môi trường khắc nghiệt như rung, sốc, ăn mòn, bụi bẩn và nước,..
• Khí hậu: switch công nghiệp có thể hoạt động trong các vùng có điều kiện khí hậu kém hơn (nhiệt độ và độ ẩm).
• Môi trường điện từ: switch công nghiệp có khả năng chống nhiễu điện từ rất mạnh mẽ.
• Điện áp hoạt động: các thiết bị chuyển mạch công nghiệp có dải điện áp hoạt động rộng hơn và thấp hơn.
• Thiết kế nguồn cấp: switch thường thì thường sử dụng nguồn cấp đơn, trong khi switch công nghiệp thì đa số sử dụng nguồn kép (có nguồn dự phòng).
• Lắp đặt: thiết bị chuyển mạch công nghiệp thường được lắp đặt trong ray hoặc DIN, còn các thiết bị chuyển mạch thường thì thường được lắp trên giá đỡ, treo hoặc để bàn.
• Làm mát: switch công nghiệp thường sử dụng vỏ bọc không quạt để tản nhiệt, trong khi các switch thường thì thường có bộ phận quạt làm mát.

Sự khác biệt giữa switch công nghiệp và switch mạng doanh nghiệp

• Lắp đặt: switch công nghiệp thường sử dụng lắp DIN-rail thay vì giá đỡ 19-in là tiêu chuẩn cho việc lắp đặt switch mạng IT cho doanh nghiệp.
• Tiêu chuẩn: bộ chuyển mạch mạng công nghiệp được thiết kế để tránh rung hoặc chấn động có thể làm rơi cáp và đáp ứng các tiêu chuẩn EMC (tương thích điện từ) công nghiệp. Trong khi đó, các thiết bị chuyển mạch dành cho doanh nghiệp có ít khả năng chống rung, sốc và dòng nhiễu điện có thể gây cháy linh kiện và các hư hỏng điện khác.
• Thành phần cấu tạo: các thành phần được sử dụng để cấu tạo thành các thiết bị chuyển mạch mạng công nghiệp đích thực được thiết kế và thử nghiệm để hoạt động trong phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, ví dụ từ -40 đến + 75 ° C (-40 đến + 167 ° F). Switch mạng doanh nghiệp được chế tạo để hoạt động trong phạm vi nhiệt độ hẹp hơn nhiều. Ngoài các giới hạn này, các mạch tích hợp của chúng có thể bị hỏng khi nhiệt độ cao hoặc các kết nối mạng của chúng có thể mất liên lạc do lạnh.
• Môi trường hoạt động: thiết bị chuyển mạch mạng công nghiệp được chế tạo để hoạt động trong các điều kiện khắc nghiệt như sản xuất, vận tải, hàng hải, dầu khí và khai thác mỏ.
• Tuổi thọ: switch công nghiệp được thiết kế để có tính khả dụng cao trong thời gian dài vì chi phí thời gian ngừng hoạt động trong môi trường công nghiệp thường rất đáng kể. Các thiết bị chuyển mạch dành cho doanh nghiệp có thể có vòng đời chỉ từ 1,5 đến 3 năm; bộ chuyển mạch công nghiệp có thể hoạt động trong 10 năm hoặc hơn.
• Thiết lập cấu hình: thông thường, các thiết bị chuyển mạch mạng công nghiệp đã được cài đặt, cấu hình và được ưu tiên về tốc độ mạng và độ tin cậy. Trong các phiên bản cài đặt cũ hơn, chức năng quản lý mạng trong switch công nghiệp không được tích hợp, vì nó ảnh hưởng đến hiệu suất truyền thông cao (tốc độ cao, độ trễ thấp). Hiện tại, các phiên bản mới đã được tích hợp và sẽ có xu hướng phát triển mạnh mẽ hơn.
• Bảo mật: tính năng bảo mật cũng hầu như không được tích hợp trong các switch công nghiệp cũ vì trong các mạng công nghiệp thường được biệt lập, không ai có thể xâm nhập từ bên ngoài để hack chúng. Các thiết bị chuyển mạch dành cho doanh nghiệp thường được trang bị cho cả quản lý và an ninh mạng. Với các mạng công nghiệp đang sử dụng IIoT, chúng sẽ cần sự quản lý và bảo mật phù hợp. Hiện tại, các phiên bản mới đã được tích hợp và sẽ có xu hướng phát triển mạnh mẽ hơn.

Các thiết bị chuyển mạch công nghiệp cũ hơn sẽ dần được thay thế sửa chữa bằng những thiết bị mới. Mặc dù vì toàn bộ những nguyên do trên, những thiết bị chuyển mạch dành cho doanh nghiệp sẽ không được sử dụng trong thiên nhiên và môi trường công nghiệp. Việc quản trị và bảo mật thông tin sẽ cần được thực thi theo cách khác, ví dụ, trải qua mạng công nghiệp mưu trí và tăng cấp trình độ để nhằm mục đích phân phối những nhu yếu này .
Một giải pháp can đảm và mạnh mẽ Open, tuy nhiên ảnh hưởng tác động xấu đến hiệu suất là sử dụng ứng dụng quản trị mạng ( SDN – software defined networking ). Tức là, sử dụng những thiết bị chuyển mạch thích hợp với SDN trong mạng nhằm mục đích sửa chữa thay thế những thiết bị cũ hơn, mạng được ứng dụng quản trị hoàn toàn có thể giúp thuận tiện thông số kỹ thuật, điều khiển và tinh chỉnh và giám sát những thiết bị chuyển mạch ; gồm có cả bảo mật thông tin được cho phép hay chặn truy vấn .
Các switch công nghiệp sẽ liên tục được tăng trưởng và độc lạ với những switch mạng khác, tuy nhiên switch công nghiệp sẽ ngày càng được tăng cấp về liên kết mạng bên ngoài, quản trị mạng và bảo mật an ninh mạng .

Trên đây, MESIDAS đã chia sẻ cho các bạn những kiến thức tổng quan nhất về switch công nghiệp. Chúng tôi hy vọng rằng những thông tin cung cấp phía trên sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình nghiên cứu, học tập hay làm việc. Xin cảm ơn!

0
0
votes

Article Rating