ПТА – Промышленные сети Александр Команцев ООО «Ниеншанц-Автоматика» 14 ноября 2013 [email protected] Конвергентные сети в промышленности Многоуровневая конвергентная сеть Industrial Ethernet Ядро Промышленные коммутаторы уровня ядра Промышленные коммутаторы для стойки 19” Turbo Chain Коммутаторы на DIN-рейку Медиа конвертеры Профессиональная техподдержка 1G Turbo Ring Распределение Доступ INMS 10G Ethernet - DSL Беспроводные сети Industrial PoE Коммутаторы.
Download ReportTranscript ПТА – Промышленные сети Александр Команцев ООО «Ниеншанц-Автоматика» 14 ноября 2013 [email protected] Конвергентные сети в промышленности Многоуровневая конвергентная сеть Industrial Ethernet Ядро Промышленные коммутаторы уровня ядра Промышленные коммутаторы для стойки 19” Turbo Chain Коммутаторы на DIN-рейку Медиа конвертеры Профессиональная техподдержка 1G Turbo Ring Распределение Доступ INMS 10G Ethernet - DSL Беспроводные сети Industrial PoE Коммутаторы.
Slide 1
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 2
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 3
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 4
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 5
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 6
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 7
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 8
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 9
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 10
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 11
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 12
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 13
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 14
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 15
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 16
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 17
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 18
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 19
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 20
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 21
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 22
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 23
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 24
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 25
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 26
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 27
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 28
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 29
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 30
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 31
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 32
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 33
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 34
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 35
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 36
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 37
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 2
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 3
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 4
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 5
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 6
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 7
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 8
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 9
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 10
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 11
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 12
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 13
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 14
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 15
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 16
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 17
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 18
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 19
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 20
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 21
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 22
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 23
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 24
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 25
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 26
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 27
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 28
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 29
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 30
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 31
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 32
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 33
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 34
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 35
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 36
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.
Slide 37
ПТА – Промышленные сети
Александр Команцев
ООО «Ниеншанц-Автоматика»
14 ноября 2013
[email protected]
Конвергентные сети в
промышленности
Многоуровневая конвергентная сеть
Industrial Ethernet
Ядро
Промышленные
коммутаторы
уровня ядра
Промышленные
коммутаторы для
стойки 19”
Turbo Chain
Коммутаторы
на DIN-рейку
Медиа
конвертеры
Профессиональная
техподдержка
1G
Turbo Ring
Распределение
Доступ
INMS
10G
Ethernet
- DSL
Беспроводные
сети
Industrial
PoE
Коммутаторы для
подстанций
Комм.
M12
Защищенные сети
Полевые
шины
ПЛК
VPN
Датчки
Датчки
Датчки
Serial-в- Шлюзы последовательных
интерфейсов
Ethernet
Интернет
тонель
ПЛК
Передача Ethernet через длинные
медные линии
• Удлинитель Ethernet
G.SHDSL/VDSL2
• Работа на расстояниях
более 100 м
Ethernet- удлинители IEX
IEX-402-SHDSL
IEX-402-VDSL2
• Стандарт G.SHDSL.bis
• 1 порт 10/100 + 1 порт SHDSL
• До 15.3 Мбит/c
•
•
•
•
G.SHDSL.bis
Стандарт VDSL2
1 порт 10/100 + 1 порт VDSL
До 100 Мбит/с
Поддержка симметричной и
ассиметричной передачи
VDSL2
Двухпроводная линия, длинные линии,
Ethernet удлинители
Скорость
передачи
100 Мбит/с
VDSL2
G.SHDSL
Высокая скорость (до 100 Мбит/с)
Короткая дистанция (до 3 км)
15.3
Мбит/c
VDSL2
VDSL2: 5 Мбит/c / 2 Мбит/с
G.SHDSL: 5.7 Мбит/c / 5.7 Мбит/с
Низкие скорости (от 192 кбит/с
до 15.3 Мбит/с)
Длинные дистанции 8 км
192 кбит/с
G.SHDSL
1.9 км
3 км
* Тестирование производилось в отсутствии шумов и помех
8 км
Расстояние
Решения MOXA для протоколов
промышленной автоматизации
Решения MOXA для объектов
электроэнергетики
Гарантированная связь в условиях сильного
электромагнитного воздействия
Стандарт
Описание
Серия Moxa PT
Серия Moxa IKS
IEC 61850-3
& IEEE 1613
CE/FCC
Требования
Требования
Электростатические
разряды
Контактный
разряд
+ /- 8 кВ
4
+ /- 6 кВ
3
Воздушный
разряд
+ /- 15 кВ
4
+ /- 8 кВ
3
МЭК
61000-4-3
Излучаемые
помехи
Все порты
3 В/м
(1400-2700 МГц)
35 В/м
(80-1,000 МГц)
X
10 В/м (80-1,000 МГц)
3
МЭК
61000-4-4
Наносекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
2кВ / 1кВ
93/9/20 улучшено до
4 кВ / LAN 2 кВ
3
Микросекундные
импульсные
помехи
Порт питания
+/-4 кВ / 2 кВ
4
Питание : L-PE: 2кВ, 40 A;
N-PE: 2 кВ, 40 A;
L-N: 1 кВ, 20 A
Линия связи: 1 кВ / 20 A
3
МЭК
61000-4-2
МЭК
61000-4-5
Постоянного тока
Переменного тока
Порт заземления
Постоянного тока
Переменного тока
Релейный порт
PT-510
PT-508
• 8+2G 6+2FO
• 8+2FO
• 7+3FO
• 6+4FO
Настольные
Din-рейка
Серия коммутаторов Power Trans (PT)
PT-7710
8FE+2G
Стойка 19”
PT-7528
Встроенные
28FE
PT-7528-PTP
Встроенные
24FE+4GE
Модули PM-7500
PT-G7509
9GE
PT-7728-PTP
14FE
IEEE1588
Модули PM-7200
PT Модули
PT-7728
PT-7828
24FE+4G
24FE+4G
Управляемые
L3/Роутер
Тестирование в лаборатории KEMA
Список тестов
• Функциональный тест
• Соответствие IEC 61850-10, функции VLAN и Spanning
Tree Protocol (STP)
• Электромагнитная совместимость
• Работа в условиях электромагнитных помех подстанции
и эмуляция воздействия молний и грозы
• Температурный тест
• Способность работы в
условиях -40 ~ 85°C
• Механические тесты
• Стабильная работа при
воздействии ударов и вибраций
Синхронизация времени IEEE 1588 PTP
IEEE 1588 Precision Time Protocol (2002)
Синхронизация часов реального времени через
сети Industrial Ethernet
Grandmaster
Clock
Boundary
Clock
Ordinary
Clock
Поддержка стандарта IEEE 1588 V1/V2
До 24 портов PTP (RJ45/Оптоволокно)
Поддержка протокола IEEE 1588 V1/V2
Высочайшая точность синхронизации: менее 1 мкс
PPS порт для синхронизации
Работа в диапазоне ‐40...85oC
Решения MOXA IEEE 1588 PTP
PT-7728-PTP
PT-7728-PTP
14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588 14 портов Fast Ethernet Port с IEEE 1588
Управление пакетами на основе
технологии QoS
Классический протокол QoS
• Приоритет пакета согласно маркеру (tag)
• Если пакет не имеет маркера, то он будет назначен
согласно настройкам порта
• Настройки порта транслируются на все подключенные
к нему устройства
Moxa
Exclusive
Решение MOXA Protocol-based QoS: Приоритет
пакетов
• Выявление приоритета на 2-ом уровне “EtherType”
• Важным пакетам, таким как GOOSE/SMV/PTP,
автоматически ставится максимальный приоритет для
сокращения задержек
Простой мониторинг с помощью PSCADA
MMS Server работает непосредственно на коммутаторе
Power
SCADA
Клиент MMS
Сервер MMS
Станционная LAN
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
SAS
Сервер MMS
Защита
IED
GOOSE
Сервер MMS
LAN процессов
GOOSE
GOOSE
SAS
GOOSE
GOOSE
Коммутаторы серии PT-500
Расширение модельной линейки
Устройства RedBox PRP/HSR
Резервирование сетей
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Технология резервирования PRP
PRP/HSR
Протокол безотказной передачи данных
Confidential
Бортовые сети связи для
подвижного состава железных
дорог
Основные особенности линейки
коммутаторов MOXA ToughNet
Все разъемы M12
Защищенное исполнение
• От неуправляемых
коммутаторов до L2/L3
• От 5 до 24 портов
• Поддержка 4 & 8 PoE
• EN50155 & 50121-4
• M12 виброзащита
• Температурный диапазон
-40 ~ 75℃.
• Безвентиляторное решение
• защита IP54/67
Широкий диапазон
питания
Простота обслуживания
• LV-LV, LV-MV, LV-HV
(12 ~ 220 В пост.)
• MV-MV, HV-HV, 24-24, 48-48
изолированные
резервированные БП
• Закрепление IP адреса за
портом
• Plug & Play замена устройств
• Конфигурация поворотным
переключателем
Коммутаторы серии ToughNet M12 (TN)
Управляемые
Серия TN-5508/5516
Серия TN-5510/5518
• 8/16 портов
• Дублированное питание
• IP54
• 8/16 портов
• До 2-х портов Gigabit
• Дублированное питание
• IP54
Неуправляемые
• 8/16/24 портов
• До 8-ми портов PoE
• Дублированное питание
для TN-5516-8PoE
• IP54/IP40
Серия TN-5308-4PoE /
8PoE
Серия TN-5305/5308
• 5/8 портов
• Защита IP 40 (TN-5308)
• Защита IP 67 (TN-5305)
Fast Ethernet
Серия TN-5508-4PoE/
5516-8PoE/5524-8PoE
• 8 портов
• До 8-ми портов PoE
• IP40
Giga Ethernet
FE PoE
Новинки!
TN-5510-2GLSX-ODC
TN-5524-8PoE
• Управляемый коммутатор L2
• 8 портов FE M12 + 2
оптических порта GE с
интерфейсом Q-ODC
• Защита по ЭМС
• Порты Gigabit
• Передача по ВОЛС до 2км
• Защищенные разъемы
plug & play
• Управляемый коммутатор L2
• 24 x FE портов M12 с
8 портами 802.3af PoE
• Высокая плотность портов
• PoE для видеонаблюдения
CCTV, систем
информирования пассажиров
Настройка оборудования на подвижном
составе
Нужно настроить и
обслужить различные
устройства…
За 5 мин
24
Время обслуживания очень
ограничено
Время обслуживания и ремонта поезда ICE
Время обслуживания/ремонта поезда ICE
Источник: http://www.civil.uminho.pt/ismarti/08ICTI/papers/P404.pdf
25
Для упрощения настройки и увеличения
времени доступности требуется
внедрение технологии Auto-Configuration
26
DHCP: неудобство 1
DHCP назначает IP-адрес из пула адресов
• Не привязывается к схеме распределения адресов
в составе
DHCP не гарантирует,
что камера в вагоне C
получит IP 10.0.0.3
10.0.0.3
10.0.0.5
10.0.0.6
.......
A
10.0.0.1
27
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP: неудобство 2
DHCP может выдавать IP-адрес с привязкой к MAC
• Но не с привязкой к расположению устройства
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
MAC-2
A
10.0.0.1
28
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.4
DHCP Option 82 –
Информация о DHCP Relay Agent
Коммутатор
(DHCP relay
agent)
DHCP-сервер
Circuit ID
(Порт коммут.)
2
Запрос
с ID
3
Фикс. IP
29
Remote ID
(MAC устр-ва)
Устройство
(DHCP-клиент)
1
запрос
4
Фикс. IP
DHCP Option 82: настраивает
устройства автоматически
При фиксации ID устройства в качестве “option 82
ID”, MAC-адрес устройства не повлияет на
назначение IP-адреса
ID-CC
MAC-1
A
B
10.0.0.1
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
ID-CC
MAC-2
A
10.0.0.1
30
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Неудобство DHCP Option 82
Автоматически настраиваются только
конечные устройства, но не Ethernetкоммутаторы
Ethernet-коммутаторы не могут быть заменены
ID-CC
A
10.0.0.1
31
C
ID-CB
B
10.0.0.3
D
10.0.0.2
10.0.0.4
LLDP –
Link Layer Discovery Protocol
• “Link Layer Discovery Protocol”
(протокол обнаружения канального
уровня )
– Используется сетевыми устройствам для
идентификации, обнаружения, сообщения о
своих параметрах и о соседях
• Изучив топологию сети, DHCP-сервер
может зафиксировать IP-адрес за
конкретным устройством
32
Physical Topology Learning –
изучение физической топологии
Идея проста. Поскольку назначение IP-адреса
зависит от расположения устройства, почему
бы сначала не изучить топологию, а затем
назначить IP-адреса соответствующим
образом?
Я знаю, что эта
камера в вагоне C,
она получит
IP 10.0.0.3
A
10.0.0.1
33
B
C
10.0.0.2
D
10.0.0.3
10.0.0.4
Построение Таблицы управления в
соответствие со схемой IP-адресов
34
Прописывание соответствий для
получения корректного IP
Node
Port
IP
File
192.168.1.254
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.11
1
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.11
2
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.11
3
192.168.1.254
//TFTP/1.254.cfg
192.168.1.12
1
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.12
2
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
1
192.168.1.11
//TFTP/1.11.cfg
192.168.1.13
2
192.168.1.14
//TFTP/1.14.cfg
192.168.1.13
3
192.168.1.31
//TFTP/1.31.cfg
192.168.1.14
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
192.168.1.14
2
192.168.1.12
//TFTP/1.12.cfg
192.168.1.31
1
192.168.1.13
//TFTP/1.13.cfg
2
Изучение реальной
физической топологии
по информации LLDP
(MAC)
35
1
Создание виртуальной
топологии согласно
таблице управления
(IP)
3
Сравнение двух
топологий и
назначение IP-адресов
Назначение IP-адреса в зависимости от
расположения устройства
36
Спасибо!
© 2013 Moxa Inc. All rights reserved.