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Die Vorteile von Managed Ethernet-Switches

Was sind Industrie-Switches?

Industrial Networking Switches sind Netzwerk-Geräte, die speziell dazu dienen, eine Verbindung zwischen industriellen Umgebungen und Enterprise-Business-Anwendungen herzustellen, wobei sie mehrere Computer in einem einzigen lokalen Netzwerk (LAN) miteinander verbinden. Diese Arten von Switches werden für unternehmenskritische Anwendungen gebaut und sind so entworfen, dass sie gegen extreme Temperaturen und raue Bedingungen in einer Vielzahl von Umgebungen – von Fabrikhallen bis Verkehrsleitzentralen – beständig sind.

Eine weitere wichtige Eigenschaft ist, dass einige dieser Netzwerk-Switches die Konfiguration ihrer Einstellungen für den VLAN-Modus ermöglichen, sodass Geräte gruppiert werden können (zum Beispiel pro Abteilung, Marketing/Finanzen). Auf diese Weise wird der Datenverkehr zwischen einzelnen Gruppen isoliert, sodass kritische Informationen ohne Verzögerung an den rechtmäßig zugewiesenen Ort geleitet werden können.

Managed Industrie-Switches

Managed (oder auch ‚Verwaltete‘) Switches sind auf Redundanz ausgerichtet und bieten eine gezielte Echtzeit-Kommunikation über integrierte Protokolle an, die den Determinismus verbessern und einen stabilen und konsistenten Datenfluss ermöglichen. Diese Switches stellen QoS (Quality of Service oder Dienstqualität) zur Verfügung; mit dieser Option kann Bandbreite für Datenteilmengen priorisiert werden, wodurch über das Netzwerk mehr Bandbreite zugewiesen werden kann. Dies stellt sicher, dass IP-Daten problemlos ankommen und Daten ohne Unterbrechung und unter Verwendung einer minimalen Bandbreite erfasst werden können. Managed Switches unterstützen darüberhinaus zusätzliche Protokolle wie RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) und ermöglichen damit alternative Verlegewege, um Situationen mit Loops (Schleifen) zu vermeiden, die üblicherweise der Grund für eine Netzwerkstörung sind.

Industrial Control Room

Vorteile von Managed Switches

Managed Switches bestechen durch eine Vielzahl von möglichen Funktionen wie PoE-Support, einem erweiterten Temperaturbereich, Gleichstromversorgung und zusätzlichen flexiblen SFP-Slots mit Montagemöglichkeiten auf DIN-Schienen (Hutschienen). Der Mehrwert dieser Switches begründet sich mitunter auf folgenden Eigenschaften und Optionen:

  • Netzwerkredundanz (Netzwerk-Back-up-Plan): Diese Switches bieten die Möglichkeit für die Nutzung redundanter Stromversorgungen. Das heißt, wenn eine Stromversorgung durch Überspannung ausfällt, funktioniert der Switch über die zweite Stromversorgung weiter, als wäre nichts geschehen; dadurch wird jegliche Ausfallzeit vermieden. Durch das Anbieten von Resilient Ring-Protokollen ermöglichen die Switches sogar die Verwendung von alternativen Datenwegen, falls ein Link oder ein Knoten ausfällt.
  • Verwaltung aus der Ferne: Bei geschäftskritischen Netzwerken sind Konfiguration, Monitoring/Traps, Rebooten, Re-Imaging des Betriebssystems aus der Ferne erforderlich. Wenn ein Netzwerkproblem auftritt, ist es vorteilhaft wenn Operatoren aus der Ferne eine Diagnose stellen und das Problem beheben können, um die Betriebszeit zu optimieren. Mit dem SNMP-Protokoll kann das gesamte Netzwerk aus der Ferne visualisiert und gewartet werden; außerdem stehen Echtzeitdaten an jedem Knoten zur Verfügung. Mit SNMP können Informationen von jedem Switch gesammelt, organisiert und sogar modifiziert werden, um das Verhalten des Geräts zu ändern, ohne über eine Web-Konsole darauf zugreifen zu müssen. Außerdem können so Massen-Upgrades ausgeführt werden, um die Firmware auf dem aktuellsten Stand zu erhalten.
  • Sicherheit und Robustheit: Diese Switches begrenzen den Zugriff auf das Netzwerk auf vertrauenswürdige Geräte und hindern Benutzer daran, unautorisierte Sub-Netzwerke einzurichten. Sie ermöglichen die vollständige Kontrolle der Daten, Bandbreite und Datenverkehrssteuerung über das Ethernet-Netzwerk und damit das Einrichten von IP-/Port-Einschränkungen auf vorhandenen physischen Ports. Das bedeutet, dass zusätzliche Firewall-Regeln direkt im Switch konfiguriert werden können. Alles in allem unterstützen Managed Switches Protokolle, die es den Operatoren ermöglichen, den Zugriff auf Ports einzuschränken/zu regeln, z. B. die 802.1x Port basierte Netzwerkzugangskontrolle. Darüber hinaus unterstützen Managed Switches Protokolle zum Begrenzen des Zugangs auf Managementebene über Benutzer-Authentifizierung wie RADIUS, LDAP und Ähnliches.
  • RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol): Das Rapid Spanning Tree Protocol bietet Pfadredundanz im Netzwerk an und verhindert das Entstehen von Schleifen (Loops), indem es jeweils nur einen aktiven Pfad gleichzeitig zwischen zwei Netzwerkgeräten zulässt. Dadurch wird die Stillstandszeit reduziert.
  • SFP (Small Form-factor Pluggable): Der Vorteil der Multirate SFP-Slots liegt in der Möglichkeit zur flexiblen Erweiterung des Netzwerks, wodurch der Benutzer 100 Mbps- und 1 Gbps- SFP Module für Multimode- oder Monomode-Glasfasern (oder Kupferkabel) verwenden kann und diese Module nach Bedarf mischen und kombinieren kann. Wenn sich die Anforderungen ändern, kann das SFP-Modul ausgetauscht werden; damit kann sichergestellt werden, dass Hardware-Investitionen zukunftssicher sind.
  • Unterstützung für mehrere VLANs je nach Anforderung: Managed Switches ermöglichen den Aufbau mehrerer VLANs, wobei eine 8-Port Switch-Funktion funktional in zwei 4-Port Switches umgewandelt werden kann (die Ports 1-4 gehören dann zu VLAN 1 und die Ports 4-8 zu VLAN 2). Es ist möglich, die VLANs mit dem Router/NAT kommunizieren zu lassen, jedoch die Möglichkeit einer Kommunikation untereinander zu deaktivieren. Das drahtlose VLAN kann dann beispielsweise so eingeschränkt werden, dass nur Port 80/443 zulässig ist, und neben dem Surfen im Internet keine anderen Dienste genutzt werden können.
  • Priorisieren von Bandbreite für Datenteilmengen: Die Switches können einer bestimmten Art von Datenverkehr Vorrang vor anderen Arten geben und damit der priorisierten Art mehr Bandbreite auf dem Netzwerk zuweisen (zum Beispiel für Voice- und Video-Streaming).
  • Resilient Ring-Protokolle: Diese Protokolle ermöglichen die Verwendung von alternativen Datenpfaden, wenn ein Link oder Knoten ausfällt. In Anwendungen wie einer Backhaul-Verbindung einer IP-Sicherheitskamera ist es nicht praktisch/wirtschaftlich, eine Hub-and-Spoke-Topologie (Stern-Topologie) einzusetzen, da dann jeder Knoten eine direkte Verbindung mit dem Kern/Aggregationsknoten hat. Mit einer Ring-Netzwerk-Topologie kann eine Schleife (Loop) aufgebaut werden, wodurch sich zusätzliche Verlegekosten (Trenching) vermeiden lassen.

Blog_DE_RingTopology

Wann und wo sollten Managed Industrie-Switches verwendet werden?

Managed Switches sind für Netzwerke geeignet, die Anwendungen enthalten, bei denen schnelle Reaktionszeiten erforderlich sind. Außerdem sind sie eine ideale Option für Firmen, die ihr Netzwerk auf eine sichere Weise aus der Ferne verwalten und Fehler darin beheben müssen. Auf diese Weise können die Ingenieure eine optimale und zuverlässige Netzwerkleistung und -wartung erzielen.

Diese Switches sind robust und für die Verwendung in Industrienetzwerken geeignet. Sie wurden speziell entwickelt, um raue Anwendungen, z. B. mit extremen Temperaturen (-40 bis +75°), Schwingungen und Stößen auszuhalten, und sie leisten einen Beitrag zu einem kostengünstigen, zuverlässigen und sicheren Netzwerk. Managed Switches sollten in jedem Netzwerk-Backbone verwendet werden, sodass die Segmente des Netzwerkverkehrs überwacht und gesteuert werden können, zum Beispiel in den Bereichen:

  • Sicherheit/Überwachung
  • Verteidigung/Öffentliche Hand
  • Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen
  • Wasser/Abwasser
  • Versorgungsunternehmen
  • Öl/Gas Förderung

Industrie-Netzwerk Switches der INDRy-Serie von Black Box

Die INDRy- (Industrial DIN Rail Switches) Serie von Black Box wurde speziell für die weit entfernten Enden eines industriellen Netzwerks entworfen. Diese Switches bieten eine einfache und kostengünstige Methode zur Integration von Legacy-Netzwerken an, eliminieren den Bedarf für zusätzliche Konfigurationen und Modifikationen und reduzieren die Bereitstellungszeit. Die Geräte gewährleisten die Redundanz in geschäftskritischen Systemen durch das Umleiten des Verkehrs über einen Backup-Link innerhalb von Millisekunden, um Situationen wie beispielsweise das Abschalten der Kommunikation des Verkehrsleitsystems in bestimmten Infrastrukturen zu eliminieren.

Darüber hinaus können sie auf einer DIN-Schiene (Hutschiene) montiert werden; bei dieser effektiven Montagemöglichkeit wird eine standardisierte Metallschiene verwendet, die weithin für die Montage von Leitungsschutzschaltern und anderen industriellen Steuerelementen in Geräteträgern eingesetzt wird.

Industrial Ethernet Switches

Unsere Kunden sind mit den INDRy-Switches sehr zufrieden. Zu den Einsatzgebieten gehören das Verstärken von Netzwerkverbindungen in Schaltanlagen/Umspannstationen, die effektive Steigerung der elektrischen Energieverteilung und das Überwachen und Steuern der Funktionen von Sicherheitskameras im Feld.

Diese Switches lassen sich extrem einfach installieren. Sollten Sie dennoch Hilfe benötigen, wenden Sie sich bitte an unsere technischen Experten. Diese beraten Sie gerne in Bezug auf die Optimierung individueller Anwendungen, und das komplett kostenlos. Weitere Informationen über unser Tech Support Centre finden Sie auf der Seite BlackBox Tech Support Centre.

Wenn Sie weitere Informationen über diese Industrie-Switches suchen, besuchen Sie bitte unsere Webshop-Seite INDRy Industrie-Switches.