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 Report

Transcript 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.