Belden
Jest wiele powodów, aby zaktualizować swoją sieć z ad
hoc do przemysłowej infrastruktury Ethernet. Jednym z nich jest to, że pozwala
na oddzielenie zastosowań, które generują duże poziomy ruchu, takie jak
fizyczne systemy bezpieczeństwa, od innych zastosowań sieciowych, takich jak
systemy sterowania.
Dobra segmentacja sieci grupuje urządzenia
wykorzystywane do wspólnego celu lub ze wspólnymi wymaganiami cybernetycznego
bezpieczeństwa do segmentów, ułatwiając zarządzanie siecią i jej rozrost.
Dzisiaj przyjrzę się, jak zintegrować
fizyczne systemy bezpieczeństwa, które zawierają kamery, serwery video, stacje
przeglądania klientów i inne wyposażenie, w jedną dobrze zaprojektowaną
przemysłową sieć Ethernet.
Segmentuj fizyczną sieć bezpieczeństwa od
sieci operacyjnych
Najważniejszą praktyką w projektowaniu
sieci przemysłowych jest segmentowanie wszystkich sieci w strefy lub obszary
operacyjne. Sieci mają tendencję wzrostową, co prowadzi do dużych i płaskich
sieci. Często spotykamy się z sieciami, które stały się obszerne i
rozciągnięte, a w efekcie trudne do zarządzania czy zabezpieczania.
Poprzez podział dużych sieci na mniejsze
możesz ulepszyć zarządzalność, niezawodność i bezpieczeństwo swoich systemów.
Jest to kluczowy warunek w wielu standardach, w tym w ISA IEC 62443 dotyczącym
cyberbezpieczeństwa przemysłowego. Ułatwia również kwestie izolowania sieci i
poprawia ogólną niezawodność systemu.
Tym samym chcesz uporządkować wszystkie
elementy Twojego fizycznego systemu przemysłowego w jeden segment sieci.
Jednym ze sposobów, by to zrobić, jest
stworzenie podsieci, która grupuje fizyczne urządzenia bezpieczeństwa w
określony zakres adresów IP. To oddziela ruch wideo o dużej przepustowości od
ruchu kontrolnego i dostarcza prosty sposób na zarządzanie wydajnością sieci.
Podsieć fizycznego bezpieczeństwa może być
połączona z innymi podsieciami za pomocą przełącznika lub routera warstwy 31.
Wiele tych routerów i przełączników może pracować jako filtry pakietów,
oferując ograniczoną ochronę przeciwko cyberatakom.
Wirtualne sieci lokalne (VLAN)
Alternatywą dla podsieci jest VLAN
tworząca logiczną grupę urządzeń Ethernet, których nie da się pogrupować
fizycznie. Pracują dzięki przełącznikom Ethernet, które wstawiają “znacznik” (w
zasadzie 4-bitowe pole) do każdej wiadomości Ethernet. Inne przełączniki w
sieci mogą odczytywać taki znacznik i podejmować decyzję, czy wiadomość ma być
przekazana dalej czy nie.
Sieci VLAN są świetnym narzędziem do
zarządzania ze względu na to, że pozwalają urządzeniom wyświetlać tylko te
informacje, których potrzebują. Od czasu do czasu są używane do izolowania
ruchu wysokiej przepustowości, w tym wideo i głosu, kiedy podział sieci na
mniejsze logiczne części (tzw. subnetting) jest niemożliwy z powodu fizycznego
oddzielenia sprzętu.
Podobnie jak subnetting, przełączniki
warstwy 3 i routery są używane do konfigurowania i egzekwowania sieci VLAN,
ograniczając dane wychodzące i wchodzące do sieci. Urządzenia z wielu sieci
VLAN mogą podłączyć się do przełącznika, a urządzenia w tej samej sieci mogą z
łatwością komunikować się ze sobą.
Określ urządzenia przemysłowe odpowiednie
dla środowiska
Różnica pomiędzy wyposażeniem monitoringu
wideo w biurze i fabryce polega na poziomie stresu środowiskowego wywieranego
na tym sprzęcie. Podczas gdy urządzenia sieciowe w biurze mogą być tańsze,
bardziej solidne wyposażenie odpowiednie do zastosowań przemysłowych i
zewnętrznych opłaca się z powodu ograniczonych postojów, szybszego rozwiązywania
problemów i mniejszych kosztów utrzymania.
Rozważ wyzwania środowiskowe takie jak:
- Wahania
temperatury
- Pył i
szkodniki
- Wilgoć
i korozja
- Szum
elektryczny
- Wstrząsy
- Trudne
mocowanie
- Brak
zasilania
- Wydłużone odległości
Jednym ze sposobów, w jaki urządzenia są
kategoryzowane, jest ocena klasy ochrony IP. Jest to ocena opisująca odporność
urządzenia na ciała stałe, ciecze i gazy. Koniecznie zapoznaj się z wykazem
ocen IP i wybierz właściwe dla swoich zastosowań.
Jak ważne jest Power Over Ethernet
Czym jest Power over Ethernet (PoE)? Jest
to sposób użycia pojedynczego przemysłowego kabla Ethernet, by dostarczać
zasilanie i jednocześnie umożliwić komunikację Ethernet urządzeniom.
Ta praktyka jest istotna przy
implementacji systemów nadzoru bezpieczeństwa. Nie jest to prosty proces, aby
podłączyć i połączyć ze sobą kamery monitoringu i czytniki kart, routery,
klawiatury i telefony.
Zamiast używać wielu kabli (jednego do
zasilania, jednego sterowania obrotem/pochyleniem/powiększeniem i jednego do
wideo). PoE pozwala Ci na uproszczenie procesów instalacji i uruchomienia
poprzez wymianę wielu połączeń na jedno. To zmniejsza koszty, jako że
potrzebnych jest mniej komponentów, a proces wymiany został uproszczony.
Planowanie PoE obejmuje:
- Określenie
wszystkich elementów, które mają być używane (kamery, telefony, itd.)
- Określenie
zużycia energii (w watach) każdego urządzenia
- Sumowanie wymagań zasilania wszystkich urządzeń
PoE, które będą podłączone do jednego przełącznika PoE
Zauważ, że większość urządzeń to “standardowe”
PoE, wymagające do 13 watów, ale niektóre mogą być sklasyfikowane jako “PoE+”,
z zakresem od 13 do 25.5 watów.
Przykład zastosowania: Stacja wywoławcza i
kamery w kampusie
Alarmowa stacja wywoławcza jest przykładem
w jaki sposób używać kamer i urządzeń sieciowych, by zapewnić niezawodny system
nadzoru. Pokazany przykład ma kamerę zamontowaną na szczycie słupa, awaryjne
światło stroboskopowe i stację wywoławczą, która pozwala komuś w zdalnej
lokalizacji wezwać pomoc. Szczegóły zastosowania pokazane są na fotografi:
Kamera na słupie monitoruje ruch wokół
danego obszaru, dostarczając obraz wideo do zdalnego miejsca monitorowania lub
sieciowego urządzenia nagrywania wideo. Sama stacja wywoławcza zapewnia
możliwość rozmowy między strażnikiem lub osobą obsługującą system a osobą
stojąca przy kamerze, zazwyczaj w odpowiedzi na naciśnięcie przycisku.
PoE pozwala na połączenie wielu zdalnych
urządzeń do sieci pojedynczym kablem, łącząc zasilanie dla urządzenia z
sygnałem dla sieci.
Generalnie element sieciowy będzie
mocowany w podstawie słupa i może wymagać łącza światłowodowego prowadzącego do
głównej infrastruktury, ale będzie miał lokalne
miedziane połączenia z urządzeniami końcowymi (kamera, stacja wywoławcza,
stroboskop, itp.).
Przełącznik sieciowy może być zamontowany
samodzielnie wewnątrz słupa albo w skrzynce razem z innym elektronicznym
sprzętem, używanym do zasilania starszych urządzeń końcowych. Przełącznik jest
poddawany ekstremalnym temperaturom i zewnętrznym warunkom środowiskowym, jak
również działaniu obiektów, które uderzają w słup, generując wibracje i
wstrząsy.
Zalety przemysłowych przełączników
Ethernet GarrettCom
Linia przełączników GarrettCom jest
idealnie dopasowana do zastosowań monitoringu i nadzoru. Linia ta zawiera
niezarządzane przełączniki do łączności z pojedynczym urządzeniem końcowym
(możliwość zdalnego połączenia), jak również konfigurowalne zarządzane
przełączniki, z których wszystkie mają cenę adekwatną do wartości.
Konfigurowalne zarządzane przełączniki
mogą pomieścić mieszaninę sygnałów miedzianych i światłowodowych na
ujednoliconej platformie. Obejmują one różne porty prędkości komunikacji, jak i
porty z włączonym PoE. Porty GigE mogą obsługiwać dane z dzisiejszych kamer
Ultra HD i przesyłać je dalej wydajnie przez sieć do monitoringu wideo, jak
również do zarządzania i lokalizacji nagrań wideo.
Te przełączniki są dostępne w różnych
opcjach montażowych, zapewniając elastyczność zarówno dla paneli, półek jak i
szaf. Dodatkowo urządzenia są chronione przed trudami środowiskowymi i
zapewniają niezawodną obsługę na wiele lat.
Media konwertery są możliwe do łączenia ze
starszymi urządzeniami, co upraszcza unowocześnianie istniejącej
infrastruktury. Wreszcie, różne elementy z broszury mogą być mieszane i
dopasowywane, by zaspokoić każde rozwiązanie.
Wysoka dostępność systemów bezpieczeństwa
fizycznego
Aby Twoje zastosowanie bezpieczeństwa
fizycznego miało wysoką dostępność, pamiętaj o trzech czynnościach opisanych poniżej:
- Oddziel
sieć nadzoru o wysokiej przepustowości od innych segmentów sieci, w
szczególności sieci sterowania.
- Określ
urządzenia przemysłowe odpowiednie dla środowiska.
- Użyj urządzeń PoE, aby zredukować złożoność oraz
koszty instalacji/utrzymania.
Powodzenia z Twoimi projektami, a ja
czekam na wiadomość od Ciebie!
1Przełącznik czy router warstwy 3 to urządzenie,
które łączy razem co najmniej dwie sieci, takie jak np. podsieci.
Komentarz edytora: Ten artykuł został
stworzony przez Marka Wylie, menadżera Belden z wieloletnim doświadczeniem w
pracy z kontrolami i domenami IT. Odpowiedzialny jest za naszą Przemysłową
infrastrukturę Ethernet oraz certyfikowane programy sieci przemysłowych.
Jeśli masz
jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy
do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl
Komentarze
Prześlij komentarz