Ahogy egyre több beágyazott rendszer fogadja el a hálózati architektúrákat, az Ethernet kapcsolók egyre fontosabb szerepet játszanak. Itt Mark Jeffrey, a Recab UK műszaki igazgatója elmagyarázta, hogyan válasszunk Ethernet kapcsolót az igényes működési környezethez.
A mai&39 világában az internethez csatlakoztatott eszközök száma napról napra növekszik. A McKinsey kutatócég adatai szerint másodpercenként 127 új eszköz csatlakozik az internethez, és eszközök milliárdjai csatlakoznak világszerte. Ezek a számok növekednek, ha figyelembe vesszük a helyi hálózatokat (LAN), amelyek összekapcsolt kulcsfontosságú beágyazott rendszerekből állnak, olyan iparágakban, mint a vasút, katonai és védelmi, ipari és tengeri.
A kapcsoló a hálózati architektúra teljesítményének magja, lehetővé téve az adatok továbbítását a csatlakoztatott számítógépek és eszközök között, és továbbítani egy nagyobb hálózathoz protokollokon, például Etherneten keresztül. Ezeknek a kapcsolóknak a védelme különösen fontos a zord környezetben használt kritikus alkalmazások, járműveken belüli hálózatok, diszkrét és folyamatgyártó alkalmazások esetében.
Az Ethernet kapcsolók védelmének biztosítása zord környezetben megköveteli a kapcsolók keményítését. Mielőtt azonban az Ethernet kapcsolókat egy edzett megoldás részének tekintené, meg kell értenie a kapcsolók szerepét és a hálózati követelményeket. A Recab UK' tapasztalatai az Ethernet képességekkel rendelkező, masszív beágyazott rendszerek kifejlesztésében azt mondják, hogy a hálózat megtervezése, majd annak és alkatrészeinek megerősítése biztosítja a legjobb megoldást.
Hálózati technológia jellemzői
A témával foglalkozó fehér könyvben megbízható partnerünk, a Diamond Systems felvázolja a hálózati alkalmazások számos alapvető követelményét. Ezek közé tartozik a több hálózat kiépítésének és kezelésének lehetősége egyetlen fizikai eszköz használatával, a tükörportok a forgalom figyelésére, a százszorszálú kapcsolók a helyi hálózat bővítéséhez, a hálózati forgalom védelme és a hálózati összetevők megerősítése.
A biztonság nagyon összetett terület, de kritikus terület a kritikus alkalmazások számára. A hálózati biztonságnak két típusa létezik: virtuális biztonság, amely elsősorban szoftverrendszerekből és adattitkosításból származik; és a fizikai biztonság, ahol az összetevők szerepet játszanak az adatok integritásának megőrzésében.
A hálózati virtuális biztonság egy példája a betolakodó észlelési rendszer, amely észleli a lehetséges biztonsági réseket, rögzíti az esetleges biztonsági résekkel kapcsolatos információkat, és riasztásokat küld a konzolon vagy a soros porton keresztül. Ezt egészítik ki a hálózat titkosítási szabványai.
A fizikai biztonság az egyes kapcsolók portjaiból származik, ezért felbecsülhetetlen értékű a beágyazott szakértőkkel való együttműködés a kritikus beágyazott hálózati projektekben. A kis formájú, csatlakoztatható (SFP) portok képesek átalakítani a hálózat rézhordozóit Fibre Channel-vé. Mivel a száloptikai technológia dielektrikum, megvédheti a közeget az elektromágneses (EM) leskelődéstől és más rosszindulatú támadásoktól. A Fibre Channel előnye az is, hogy képes nagyobb távolságon keresztül adatokat továbbítani kisebb jelvesztéssel.
A gyakori vegyes média alkalmazások rézhuzalos hálózatokat használnak a helyi kommunikációhoz és az interfészt száloptikai hálózatokkal a nagyobb sebességű alkalmazásokhoz, hálózatok közötti kapcsolatokhoz és távolsági kommunikációhoz. Ezért néhány kicsi Ethernet kapcsológyártó portkombinációkat tartalmaz termékeiben. A Recab UK -nál a vezető Ethernet kapcsológyártókkal való együttműködés azt jelenti, hogy rugalmasságot és nagyobb hálózati biztonságot nyújtó megoldást tudunk kifejleszteni.
Például az egyedi beágyazott rendszerekben, ahol a hely prémium, a Diamond Systems' Az EPSM-10GX4 Ethernet kapcsoló modul az ideális választás. Az EPSM-10GX4 a számítógép-modul (COM) Express Mini szabványos formakomponensén (84x55 mm) alapul, rendkívül kompakt csomaggal és szinte teljesen csomagolt kapcsoló technológiával. 24 10/100/1000 Mbps rézportot és négy 10 Gbps SFI portot biztosít. Van még az EPS-24G4X teljes értékű hordozókártya, amely az 1 Gbps-es portot a reteszcsatlakozóhoz vezeti, a 10 Gbps-os port pedig az SFP + foglalathoz.
Vagy a VPX platformot használó, nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, amelyek több szabad hellyel rendelkeznek, választhatja a Kontron új VX6940 6U VPX Ethernet kapcsolóját. Két elülső QSFP28 adó-vevővel rendelkezik, amelyek támogatják a nagy sebességű (akár 100 G) szál- vagy passzív rézcsatlakozást, és mindegyik négy 10 GB-os vagy SFP + portot tesz lehetővé. Ezek a kapcsolók a legalkalmasabbak az adatigényes alkalmazásokhoz, amelyek sok adatutat igényelnek, például nagy felbontású érzékelők vagy radarrendszerek.
A Recab UK nagy tapasztalattal rendelkezik olyan rendszerek fejlesztésében, beleértve a kapcsolók tervezését, akár saját fejlesztésünkön keresztül, akár partnereink, az Aitech, a Kontron, a duagon vagy a Diamond Systems kapcsolói segítségével. A megoldás a projekt igényeitől és az alkalmazás használatának helyétől függ.
Például a vasúti alkalmazások megkövetelhetik a Duagon kapcsolók használatát, amelyeket a gördülőállomány zord üzemi környezetéhez terveztek. Például a D510 egy konfigurálható hatportos Ethernet-kapcsoló, amely megfelel az EN50155, IEC61375 és IEEE802.3 szabványoknak. A kapcsoló erős, kompakt házba van szerelve, és beépített DC/DC átalakító funkcióval rendelkezik, külső tápegység nélkül.
Erősítés
Sok hálózati alkalmazásban a megerősítés kulcsfontosságú szempont. Alkalmas kültéri alkalmazásokhoz, járműveken belüli hálózatokhoz és gyári padlós alkalmazásokhoz diszkrét és folyamatgyártásban.
Az ilyen típusú alkalmazásoknál figyelembe kell vennünk a környezeti feltételeket. A rendszer tervezőinek különös figyelmet kell fordítaniuk az olyan tényezőkre, mint az üzemi hőmérséklet tartomány, az ütés- és rezgésszint működés közben, valamint az energia minősége. Sok kritikus alkalmazás esetében a hálózati berendezések (SWaP-C) mérete, súlya, teljesítménye és költsége is kulcsfontosságú szempont.
Az igényes alkalmazásokhoz a készenléti Ethernet kapcsolótermékek kiválasztása megköveteli a környezeti követelmények világos megértését és az egyes termékek specifikációinak értékelését. Annak érdekében, hogy zord környezetben is boldogulni tudjanak, a hálózat kialakításánál figyelembe kell venni ezeket a követelményeket. A hosszabb hőmérsékletű üzemeltetéshez ez magában foglal mindent a NYÁK -elrendezéstől és az alkatrészek specifikációitól a szigorú környezeti vizsgálatokig a teljesítmény ellenőrzésére.
A pontos követelmények alkalmazásonként változnak, ezért nincs egyetlen kapcsolóválasztó vagy megerősítő módszer, amely minden módszerhez illeszkedik. Sajnos a legtöbb rendszertervező számára ez sokkal bonyolultabb, mint a portok számának vagy a szükséges adatsebességnek a megadása. Ez az előnye, ha olyan embedded system design szakértőkkel dolgozik együtt, mint a Recab UK.
Mivel a kapcsolódás egyre fontosabb szerepet játszik a nem kereskedelmi alkalmazásokban, fontos figyelembe venni ezeket a tényezőket a beágyazott rendszer hatékony és tartós teljesítményének biztosítása érdekében. A rossz kapcsoló kiválasztása vagy az üzemeltetési és környezeti követelmények teljes körű megtervezésének elmulasztása költséges hiba, de tervezéssel és előrelátással elkerülhető.
