- Встроенный менеджер резервирования для построения кольцевых сетей с электрическими и оптическими каналами связи и скоростью обмена данными до 10 Гбит/с и скоростным реконфигурированием поврежденной сети. Менеджер резервирования коммутатора SCALANCE XR-500 выполняет мониторинг сети. Он распознает наличие ошибок в обмене данными через каналы связи или коммутаторы в кольце и активирует резервные маршруты передачи данных. Время реконфигурирования не превышает 0.2 с.
- Резервированный интерфейс уровня 2 для подключения к сетям компании;
Коммутатор SCALANCE XR-500 обеспечивает поддержку стандартных процедур резервирования Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP), Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) и Spanning Tree Protocol (STP). Это позволяет выполнять резервированное подключение подсетей к корпоративной сети более высокого уровня с более низкими требованиями ко времени реконфигурирования сети (порядка нескольких секунд). - Опциональные функции коммутации 3-го уровня позволяют выполнять простое деление одной большой сети на несколько подсетей со своим собственным адресным пространством. Такое разделение позволяет снижать объем трафика, отделять наиболее важные области от основной сети, разделять сеть на логические рабочие группы.
- Резервированный интерфейс уровня 3 для подключения к сетям компании;
Коммутатор SCALANCE XR-500 обеспечивает поддержку стандартных протоколов маршрутизации Open Shortest Path First (OSPF) и Routing Information Protocol (RIP), а также стандартных процедур маршрутизации Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP). Это позволяет выполнять резервированное подключение промышленных маршрутизируемых подсетей к корпоративной сети более высокого уровня. - Поддержка функции Dual Stack Routing позволяет использовать в одной сети адреса IPv4 и IPv6.
- Поддержка виртуальных сетей (VLAN);
для улучшения структуры сетей Industrial Ethernet с быстро растущим количеством пользователей физически существующая сеть может быть разбита на несколько виртуальных сетей. Обеспечивается поддержка VLAN на базе коммуникационных портов, протоколов или IP адресов. - Ограничение нагрузки при использовании широковещательных сообщений (например, при передаче видео);
за счет изучения источников и приемников широковещательных сообщений (IGMP Snooping, IGMP Querier), коммутатор SCALANCE XR-500 способен фильтровать трафик широковещательных сообщений, снижая тем самым нагрузку на сеть. Широковещательный и целевой трафик может быть ограничен. - Синхронизация времени;
диагностические сообщения (записи таблиц регистрации данных, электронные письма) снабжаются отметками даты и времени. Локальное время стандартизовано по всей сети. Для синхронизации времени используется передатчик сигналов точного времени SICLOCK. Это упрощает процесс анализа диагностических сообщений различных устройств. - Агрегатирование каналов (IEEE 802.1q) для формирования потоков данных.
- Качество обслуживания (IEEE 802.1p) для определения приоритетов в трафике.
Увеличение полосы пропускания с помощью агрегатирования каналов
Сетевые топологии и конфигурации
Коммутатор SCALANCE XR-500 позволяет легко адаптировать топологию сети Industrial Ethernet к структуре предприятия.
Он обеспечивает поддержку следующих сетевых структур и их комбинаций:
- Ethernet с быстрым реконфигурированием сети;
для повышения надежности обмена данными до 50 коммутаторов X-200, X-300, X-400 и/или X-500 могут быть объединены кольцевой сетью. - Объединение нескольких колец в одну резервированную сеть.
- Звездообразная топология на базе SCALANCE XR-500:
каждый коммутатор SCALANCE XR-500 позволяет подключать до 53 сетевых узлов или подсетей.
Использование коммутатора SCALANCE X-500 в резервированных сетевых топологиях. Например, с поддержкой процедур Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) и использованием кольцевых сетей
При конфигурировании сетей необходимо учитывать следующие граничные условия:
- Максимальное расстояние между двумя соседними станциями при использовании мультимодового оптического кабеля не должно превышать:
- 5 км при скорости обмена данными 100 Мбит/с;
- 750 м при скорости обмена данными 1000 Мбит/с,
- 300 м при скорости обмена данными 10 Гбит/с.
- Максимальное расстояние между двумя соседними станциями при использовании мономодового оптического кабеля не должно превышать:
- 26 ... 70 км при скорости обмена данными 100 Мбит/с;
- 10 ... 120 км при скорости обмена данными 1000 Мбит/с;
- 10 ... 40 км при скорости обмена данными 10 Гбит/с.
- Максимальное расстояние между двумя соседними станциями при использовании электрического TP кабеля не должно превышать:
- 100 м при 100 Мбит/с и использовании стандартного IE FC кабеля 2x 2 с штекерами IE FC RJ45 Plug 180,
- 100 м при 1 Гбит/с и использовании стандартного IE FC кабеля 4x 2 (90 м), модульной розетки IE FC RJ45 и TP корда (10 м),
- 10 м при использовании TP корда.
Ввод в эксплуатацию и диагностика
Установочные опции:
- Менеджер резервирования (RM);
при включении в кольцо коммутатор SCALANCE XR-500 переключается в режим RM. Не подключаемые к кольцу порты RM могут свободно использоваться для подключения терминалов и сетей. Если используются процедуры резервирования MRP (Media Redundancy Protocol), стандартизованные для PROFINET, то менеджер резервирования настраивается автоматически. - Сигнальная маска;
сигнальная маска настраивается с помощью встроенной в коммутатор SCALANCE XR-500 кнопки. Сигнальная маска определяет состав портов и блоков питания, которые будут подвергаться мониторингу. Сигнальный контакт только формирует сигнал о нарушении нормального функционирования заданных сигнальной маской компонентов. - IP адреса;
IP задаются через DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Если в сети отсутствует соответствующий сервер, то IP адреса задаются с помощью включенных в комплект поставки инструментальных средств.
Диагностика на локальном уровне:
- Диагностические светодиоды индикации:
- Состояний портов.
- Режима работы порта (Мбит/с, дуплексный/ полудуплексный режим).
- Состояний двух блоков питания.
- Состояния сигнального контакта.
- Сигнальной маски.
- Режима RM
- Режима резервирования.
- Состояние сигнального контакта контролируется внешним устройством. Например, программируемым контроллером.
- Дистанционный мониторинг через Industrial Ethernet:
- С помощью стандартного браузера (Web управление):
путем выбора коммутатора SCALANCE XR-500 через сеть с компьютера, оснащенного браузером. - С помощью протокола SNMP V1, V2c, V3:
защищенное подключение коммутатора SCALANCE XR-500 к системе управления сетью. Например, к SINEMA Server. - С помощью функций диагностики PROFINET IO:
диагностические PROFINET сообщения коммутатора SCALANCE XR-500 могут быть отображены инструментальными средствами проектирования SIMATIC, а также обработаны программой контроллера. Инженерные затраты для контроллеров, приборов и систем HMI могут быть существенно снижены за счет использования единой концепции обработки аварийных сообщений SIMATIC.
- С помощью стандартного браузера (Web управление):
Управление сетью
Набор поддерживаемых функций:
- Защищенный паролем вызов администратора (чтение и запись авторизации) или пользователя (только чтение).
- Считывание версии прибора и статусной информации.
- Установка сигнальной маски, маски резервирования и адресов.
- Фиксированная настройка портов (скорость обмена данными, дуплексный, полудуплексный режим работы).
- Настройка параметров протоколов Spanning/Rapid Spanning Tree.
- Настройка сервисов web управления.
- Защита:
- Подключение и отключение портов.
- Контроль сетевого доступа к порту по IEEE 802.1x.
- Идентификация по IEEE 802.1x.
- Поддержка списка контроля доступа (ACL - Access Control List).
- Вывод статистической информации.
- Диагностика трафика данных с помощью настраиваемого "зеркального" порта и стандартного коммерческого анализатора сети.
- Загрузка новых версий встроенного программного обеспечения и параметров конфигурации через TFTP сервер или непосредственно через HTTP/HTTPS с использованием Web браузера.
- Дистанционное сохранение параметров конфигурации и таблицы регистрации данных через сеть в TFTP сервере.
При обнаружении неисправности сети коммутатор SCALANCE XR-500 способен выполнять независимую отправку аварийных сообщений (traps) в систему управления сетью. Например, в SINEMA Server или по каналам электронной почты заранее определенному администратору.
Дистанционный мониторинг (RMON):
Коммутатор SCALANCE XR-500 способен накапливать статистическую информацию в соответствии с требованиями RMON групп 1 ... 4. Эта информация может включать, например, статистику отказов по каждому порту. Накопленная информация может считываться через систему web управления и передаваться в специализированные компьютерные приложения для дальнейшей статистической обработки.