• Работа в кольцевых сетях
  Кольцевые сети позволяют получать более надежную систему связи. Коммутаторы SCALANCE XM-400 оснащены встроенным менеджером резервирования RM (redundancy manager), который выполняет мониторинг целостности сети. Он способен распознавать повреждения каналов связи или неисправности кольцевых коммутаторов, реконфигурировать поврежденную сеть и перенаправлять потоки данных по разорванному кольцу. В кольцевых сетях с коммутаторами SCALANCE X-200 или OSM/ESM коммутатор XM-400 работает со скоростью обмена данными до 100 Мбит/с. В кольцевых структурах с коммутаторами SCALANCE X-300, SCALANCE XR-500 и SCALANCE XM-400 скорость обмена данными может достигать 1000 Мбит/с.
• Объединение нескольких кольцевых сетей
  Встроенные функции резервирования позволяют использовать коммутаторы XM-400 для объединения нескольких кольцевых сетей. Для такого объединения два коммутатора различных кольцевых сетей соединяются между собой двумя каналами связи.
• Синхронизация времени
  Диагностические сообщения (регистрируемые данные, сообщения электронной почты) снабжаются отметками времени. Локальное время синхронизируется через сеть с временем сервера, что упрощает процессы обработки сообщений нескольких приборов в хронологическом порядке.
• Ограничение нагрузки при использовании широковещательных протоколов (например, при использовании голосовой связи через IP или передаче видео изображений).
• За счет анализа адресов передатчиков широковещательных сообщений коммутатор XM-400 способен фильтровать пакеты данных, снижая нагрузку в локальной сети.
• Резервированное подключение к корпоративным сетям
  Коммутаторы XM-400 обеспечивают поддержку стандартных процедур резервирования STP (Spanning Tree Protocol) и RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol). Это позволяет выполнять резервированное подключение коммутатора к сети более высокого уровня и выполнять реконфигурирование поврежденной сети за несколько секунд.
• Поддержка виртуальных сетей (VLAN)
  Физически существующие промышленные сети Industrial Ethernet с быстро растущим количеством пользователей могут быть разделены на несколько виртуальных подсетей. Например, для разбиения всей сети на несколько логических областей. За счет этого большие сети Ethernet могут быть разделены на более мелкие подсети, имеющие собственное адресное пространство.
• Поддержка функций качества обслуживания (QoS - Quality of Service) через IP тип сервиса (ToS - IP Type of Service) и приоритетности по стандарту 802.1Q.
• Агрегация соединений (IEEE 802.3ad) для параллельного использования портов с целью увеличения скорости обмена данными и безаварийной передачи данных.
• Поддержка приоритетности портов.
• Поддержка функций ограничения пропускной способности (ограничение трансляции, ограничение целевых и широковещательных сообщений).
• Контроль потока данных.
• Простая замена прибора
  Все параметры настройки автоматически сохраняются в съемном носителе данных C?PLUG. При замене коммутатора SCALANCE XM-400 модуль C-PLUG устанавливается в новый прибор. При включении питания новый прибор автоматически считывает все параметры настройки из модуля C-PLUG.

Дополнительные функции коммутации 3-го уровня с модулем KEY PLUG

• 3-й уровень коммутации обеспечивает поддержку:
  • Статической маршрутизации.
  • Динамической маршрутизации.
  • Резервированной маршрутизации.
• Резервированный 3-й уровень коммутации (маршрутизация) достигается в сочетании с встроенными функциями VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol). Встроенные протоколы динамической маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) и RIP (Routing Information Protocol) регулируют взаимодействие с другими IP маршрутизаторами в сети.
• Поддержка IPv6, поддержка маршрутизации с использованием сдвоенного стека (IPv4 / IPv6).

Встроенная защита

• Защита портов.
• Контроль доступа с агентом.
• Аутентификация по 802.1X.
• SSH
• HTTPS
• SNMPv3
• RADIUS

Сетевые топологии и конфигурации

Коммутаторы SCALANCE XM-400 позволяют легко адаптировать топологию сети Industrial Ethernet к структуре предприятия. Для этого могут использоваться следующие сетевые структуры или их комбинации:

• 1000 Мбит/с и 100 Мбит/с кольцевые структуры сети Ethernet с поддержкой функций быстрого реконфигурирования поврежденной сети: Для обеспечения надежной защиты от повреждения каналов связи или выхода из строя коммутаторов в одном кольце должно использоваться не более 50 коммутаторов. При появлении неисправности реконфигурирование поврежденного кольца выполняется приблизительно за 300 мс.
• Несколько кольцевых сетей могут быть соединены между собой резервированными каналами связи.
• Резервированное подключение кольцевой сети к корпоративной сети с поддержкой протокола RST (Rapid Spanning Tree).
• Звездообразные топологии с коммутаторами SCALANCE XM-400: Один коммутатор позволяет объединять до 24 узлов или подсетей с использованием электрических или оптических каналов связи.

При конфигурировании сетей должны учитываться следующие граничные условия:

• Максимальная длина оптического мультимодового кабеля между двумя соседними модулями в сети не должна превышать:
  • 3000 м при скорости обмена данными 100 Мбит/с и
  • 750 м при скорости обмена данными 1 Гбит/с.
• Максимальная длина оптического одномодового кабеля между двумя соседними модулями в сети не должна превышать:
  • 200 км при скорости обмена данными 100 Мбит/с и
  • 120 км при скорости обмена данными 1 Гбит/с.
• Максимальная длина электрического кабеля между двумя соседними модулями в сети не должна превышать:
  • 100 м при скорости обмена данными 100 Мбит/с и использовании кабеля IE FC TP 2 x 2 и соединителей IE FC Plug 180;
  • 90 м при скорости обмена данными 1 Гбит/с и использовании кабеля IE FC TP 4 x 2, модульных розеток IE FC RJ45 Modular Outlet и TP кордов (до 10 м на два корда);
  • 100 м при скорости обмена данными 1 Гбит/с и использовании кабеля IE FC TP 4 x 2 и соединителей IE FC Plug 4 x 2.

Пуск и диагностика

• Сигнальная маска
  Сигнальная маска для выявления заданных состояний коммутатора SCALANCE XM-400 задается с помощю кнопки на фронтальной панели прибора. Сигнальная маска определяет состав портов и цепей питания, подвергаемых мониторингу. Сигнальный контакт формирует сигнал об ошибке в работе контролируемых портов или цепей питания при появлении состояний коммутатора, отличающихся от заданной сигнальной маски.
• Через последовательный интерфейс (RJ11) непосредственно к коммутатору может быть подключен компьютер или программатор. Все необходимые операции высолняются с использованием интерфейса командной строки (CLI - Command Line Interface).
• IP адреса
  IP адреса задаются через DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Если в сети отсутсвует DHCP сервер, то IP адреса могут быть заданы с помощью специальных инструментальных средств или с использованием интерфейса командной строки (CLI).
• Светодиоды индикации:
  • Состояний портов.
  • Режимов работы портов (10/100/1000 Мбит/с, дуплексный/ полудуплексный режим работы).
  • Наличия напряжения на двух входах питания.
  • Состояния сигнального контакта.
  • Заданной сигнальной маски.
  • Состояния менеджера резервирования RM.
  • Режима резервирования в паре с другим коммутатором (Standby mode).
• Состояние коммутатора передается во внешнюю сеть с помощью сигнального контакта ("сухой" контакт). Например, этот сигнал может быть передан на дискретный вход контроллера.
• Менеджер резервирования RM
  В кольцевой сети коммутатор SCALANCE XM-400 переключается в режим RM. Порты, не задействованные для подключения к кольцу, используются менеджером резервирования для обмена данными с терминалами и подсетями. При необходимости менеджер резервирования может быть автоматически настроен на поддержку процедур резервирования MRP, стандартизованных в сети PROFINET.
• Мониторинг через сеть Industrial Ethernet;
  с использованием:
  • Стандартного Web браузера (Web управление):
    Путем выбора соответствующего коммутатора SCALANCE XM-400 в Web браузере компьютера.
  • Браузера на мобильном приборе (смартфон, планшетный компьютер):
    Считывание диагностической информации со специальных Web сайтов.
  • Протокола SNMP V1, V2c, V3:
    Защищенная интеграция коммутаторов SCALANCE X-400 в систему управления сетью. Например, в SINEMA Server.
  • Диагностических функций PROFINET IO:
    Простое конфигурирование стандартных аварийных сообщений инструментальными средствами STEP 7 для их обработки в среде SIMATIC.
    Резкое снижение затрат для контроллеров, приборов и систем человеко-машинного интерфейса за счет полной интеграции в концепцию системы аварийных сообщений SIMATIC.

Управление сетью

Для управления сетью может быть использован следующий набор функций:

• Защищенный паролем коммутируемый доступ "Администратора" (чтение и запись авторизации) и "Пользователя" (только чтение).
• Защита доступа с помощью списка разрешенных адресов.
• Кодированный HTTPS доступ.
• Считывание версии и статусной информации прибора.
• Установка сигнальной маски, маски резервирования и адресов.
• Фиксированная настройка портов (скорость обмена данными, дуплексный/ полудуплексный режим работы).
• Установка параметров виртуальных сетей и широковещательных сервисов.
• Настройка параметров резервированных соединений между кольцевыми сетями.
• Установка параметров протокола RST.
• Определение максимальной нагрузки на порт для ограничения нагрузки на сеть.
• Вывод статистической информации.
• Диагностика трафика данных с помощью настраиваемого зеркального порта и стандартного коммерческого анализатора сети.
• Загрузка новых версий встроенного программного обеспечения и параметров настройки через TFTP сервер.
• Сохранение параметров настройки и регистрационной таблицы на TFTP сервере с передачей данных через сеть.
• Конфигурирование функций IP маршрутизации после установки и активации модуля KEY-PLUG (статическая маршрутизация, динамическая маршрутизация (OSPF, RIP v1/2), резервированная маршрутизация (VRRP)).

При появлении ошибок в работе сети коммутатор SCALANCE XM-400 способен самостоятельно отправлять аварийные сообщения (traps) в систему управления сетью (например, в SINEMA Server) или заранее определенному администратору по каналам электронной почты.

Дистанционный мониторинг (RMON):
Коммутатор SCALANCE XM-400 способен накапливать статистическую информацию RMON групп 1...4. Например, эти данные содержат информацию о статистике ошибок для каждого порта. Накопленная информация может быть считана системой Web управления и передана для дальнейшей статистической обработки.