با توجه به اینکه سیستم های تعبیه شده بیشتر از معماری شبکه استفاده می کنند ، سوئیچ های اترنت نقش فزاینده ای ایفا می کنند. در اینجا ، مارک جفری ، مدیر فنی Recab UK ، نحوه انتخاب سوئیچ اترنت برای محیط های سخت کار را توضیح داد.
در دنیای متصل امروز' ، تعداد دستگاه های متصل به اینترنت هر روز در حال افزایش است. بر اساس داده های شرکت تحقیقاتی مک کینزی ، 127 دستگاه جدید در هر ثانیه به اینترنت متصل می شوند و میلیاردها دستگاه در سراسر جهان متصل می شوند. این اعداد زمانی افزایش می یابد که شبکه های محلی (LAN) را در نظر بگیریم ، که از سیستم های کلیدی متصل به هم در صنایع مانند راه آهن ، نظامی و دفاعی ، صنعت و دریانوردی تشکیل شده است.
سوئیچ هسته اصلی عملکرد معماری شبکه است که اجازه می دهد داده ها بین رایانه ها و دستگاه های متصل منتقل شوند و از طریق پروتکل هایی مانند اترنت به شبکه بزرگتری منتقل شوند. حفاظت از این سوئیچ ها به ویژه برای برنامه های حیاتی مورد استفاده در محیط های سخت ، شبکه های داخل خودرو ، برنامه های تولید گسسته و فرآیند بسیار مهم است.
اطمینان از حفاظت از سوئیچ های اترنت در محیط های سخت مستلزم سخت شدن سوئیچ ها است. با این حال ، قبل از در نظر گرفتن سوئیچ های اترنت به عنوان بخشی از راه حل سخت شده ، لازم است نقش سوئیچ ها و الزامات شبکه را درک کنید. تجربه Recab UK' در توسعه سیستم های سختگیرانه با قابلیت های اترنت به ما می گوید که ابتدا طراحی شبکه و سپس تقویت آن و اجزای آن می تواند بهترین راه حل را تضمین کند.
ویژگی های فناوری شبکه
در مقاله ای سفید در مورد این موضوع ، شریک مورد اعتماد ما Diamond Systems چندین الزامات کلیدی برای برنامه های شبکه را شرح می دهد. این موارد شامل توانایی ایجاد و مدیریت چندین شبکه با استفاده از یک دستگاه فیزیکی واحد ، پورت های آینه ای برای نظارت بر ترافیک ، سوئیچ های زنجیره ای برای گسترش شبکه محلی ، محافظت از ترافیک شبکه و تقویت اجزای شبکه است.
امنیت یک حوزه بسیار پیچیده است ، اما برای برنامه های حیاتی حیاتی است. دو نوع امنیت شبکه وجود دارد: امنیت مجازی ، که عمدتاً از سیستم های نرم افزاری و رمزگذاری داده ها ناشی می شود. و امنیت فیزیکی ، جایی که اجزاء در حفظ یکپارچگی داده ها نقش دارند.
یک مثال از امنیت مجازی شبکه ، یک سیستم تشخیص نفوذ است که آسیب پذیری های احتمالی امنیتی را شناسایی می کند ، اطلاعات مربوط به آسیب پذیری های احتمالی را ثبت می کند و هشدارها را روی کنسول یا از طریق پورت سریال ارسال می کند. این با استانداردهای رمزگذاری شبکه تکمیل می شود.
امنیت فیزیکی از پورت های سوئیچ های خاص ناشی می شود ، به همین دلیل همکاری با متخصصان تعبیه شده در پروژه های مهم شبکه های تعبیه شده بسیار ارزشمند است. درگاه های کوچک قابل اتصال (SFP) می توانند رسانه مسی شبکه را به کانال فیبر تبدیل کنند. از آنجا که فناوری فیبر نوری یک دی الکتریک است ، می تواند از رسانه در برابر تعقیب الکترومغناطیسی (EM) و سایر حملات مخرب محافظت کند. Fiber Channel همچنین این مزیت را دارد که می تواند داده ها را در فواصل طولانی تر با از دست دادن سیگنال کمتر منتقل کند.
برنامه های رایج رسانه های ترکیبی از شبکه های مسی برای ارتباطات محلی و رابط با شبکه های فیبر نوری برای برنامه های با سرعت بیشتر ، اتصالات شبکه به شبکه و ارتباطات از راه دور استفاده می کنند. بنابراین ، برخی از تولید کنندگان سوئیچ اترنت کوچک ترکیب پورت را در محصولات خود قرار می دهند. در Recab UK ، همکاری با تولید کنندگان برجسته سوئیچ اترنت به این معنی است که ما می توانیم راه حلی را ایجاد کنیم که انعطاف پذیری و امنیت بیشتر شبکه را فراهم کند.
به عنوان مثال ، در سیستم های تعبیه شده سفارشی که فضا در درجه اول قرار دارد ، Diamond Systems'؛ ماژول سوئیچ اترنت EPSM-10GX4 انتخاب ایده آل است. EPSM-10GX4 بر اساس فاکتور فرم استاندارد رایانه روی ماژول (COM) Express Mini (84x55 میلی متر) ، با یک بسته فوق العاده جمع و جور و تقریباً به طور کامل بسته بندی شده است. 24 پورت مسی 10/100/1000 مگابیت بر ثانیه و چهار پورت SFI با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه ارائه می دهد. همچنین یک برد حمل کننده کامل EPS-24G4X وجود دارد که پورت 1 گیگابیت بر ثانیه را به اتصال قفل هدایت می کند و پورت 10 گیگابیت بر ثانیه را به شکاف SFP + هدایت می کند.
یا برای برنامه های قدرتمند با فضای بیشتر با استفاده از پلت فرم VPX ، می توانید از سوئیچ VX6940 6U VPX Ethernet جدید Kontron استفاده کنید. این دستگاه دارای دو فرستنده گیربکس QSFP28 است که از اتصال فیبر با سرعت بالا (تا 100G) یا مس منفعل پشتیبانی می کند و هر کدام به 4 پورت 10 گیگابایتی یا SFP + اجازه می دهد. این سوئیچ ها برای برنامه های فشرده داده که نیاز به مسیرهای داده زیادی مانند سنسورهای با وضوح بالا یا سیستم های راداری دارند ، مناسب ترین هستند.
Recab UK دارای تجربه گسترده ای در توسعه سیستم ها از جمله طراحی سوئیچ ، چه از طریق توسعه خود ما و چه با استفاده از سوئیچ های شرکای خود Aitech ، Kontron ، duagon یا Diamond Systems است. راه حل بستگی به نیازهای پروژه و محل استفاده از برنامه دارد.
به عنوان مثال ، برنامه های راه آهن ممکن است نیاز به استفاده از سوئیچ های دواگون داشته باشند که برای محیط کار سخت تخته نورد طراحی شده اند. برای مثال ، D510 یک سوئیچ اترنت شش پورت است که با EN50155 ، IEC61375 و IEEE802.3 مطابقت دارد. سوئیچ در محفظه ای محکم و جمع و جور نصب شده است و دارای عملکرد تبدیل DC/DC بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی است.
تقویت
در بسیاری از برنامه های شبکه ، تقویت یک نکته کلیدی است. این برای برنامه های کاربردی در فضای باز ، شبکه های داخل خودرو و کاربردهای کف کارخانه در تولید گسسته و فرآیند مناسب است.
برای این نوع کاربردها ، باید شرایط محیطی را در نظر بگیریم. طراحان سیستم باید به عواملی مانند محدوده دمای کار ، سطح ضربه و ارتعاش در حین کار و کیفیت توان توجه ویژه ای داشته باشند. برای بسیاری از کاربردهای مهم ، اندازه ، وزن ، قدرت و هزینه تجهیزات شبکه (SWaP-C) نیز ملاحظات کلیدی خواهد بود.
انتخاب محصولات سوئیچ اترنت بدون نیاز به برنامه های کاربردی مستلزم درک واضح الزامات زیست محیطی و ارزیابی مشخصات هر محصول است. برای پیشرفت در محیط های سخت ، طراحی شبکه باید این الزامات را در نظر بگیرد. برای عملکرد دمای طولانی ، این شامل همه چیز از طرح PCB و مشخصات قطعات گرفته تا آزمایش محیطی دقیق برای تأیید عملکرد است.
الزامات دقیق از برنامه ای به کاربرد دیگر متفاوت است ، بنابراین هیچ نوع سوئیچ انتخابی یا روش تقویتی که متناسب با همه روش ها باشد وجود ندارد. متأسفانه ، برای اکثر طراحان سیستم ، بسیار پیچیده تر از تعیین تعداد پورت ها یا سرعت داده مورد نیاز است. این مزیت کار با متخصصان طراحی سیستم جاسازی شده مانند Recab UK است.
از آنجا که اتصال به طور فزاینده ای نقش مهمی در برنامه های غیر تجاری ایفا می کند ، در نظر گرفتن این عوامل برای اطمینان از عملکرد م effectiveثر و بادوام سیستم تعبیه شده مهم است. انتخاب سوئیچ اشتباه یا عدم برنامه ریزی کامل برای الزامات عملیاتی و زیست محیطی یک اشتباه پرهزینه است ، اما می توان با برنامه ریزی و آینده نگری از آن جلوگیری کرد.
