Jak bezpiecznie przesyłać dane dzięki redundancji sieci? Konfiguracja połączenia typu RING
Kurs podstawowej konfiguracji switchy zarządzalnych odc. 2
Kontakt w sprawie artykułu: Rafał Pilch - 2020-05-21
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/switch-2-head.jpg)
Podczas kursu dowiesz się m.in.:
- co to jest połączenie redundantne typu Ring,
- jak skonfigurować połączenie redundantne typu Ring,
- jak wykorzystać agregację portów do usprawnienia przesyłu danych w sieci Ring.
W poprzednim kursie poznałeś/aś ogólne możliwości switchy zarządzalnych. W tym odcinku poznasz i skonfigurujesz połączenia redundantne typu Ring.
Kurs podstawowej konfiguracji switchy zarządzalnych
1. Co to jest switch zarządzalny? Możliwości konfiguracyjne i funkcjonalności.2. Jak bezpiecznie przesyłać dane dzięki redundancji sieci? Konfiguracja połączenia typu RING.
3. Jak zapewnić bezpieczeństwo komunikacji przemysłowej? Alarmy o nieautoryzowanym połączeniu lub uszkodzeniu sieci.
4. Zarządzanie dystrybucją danych w sieci. Konfiguracja wirtualnych sieci lokalnych i nadawanie priorytetu pakietom danych.
5. Wkładki SFP, typy okablowania, komunikacji – omówienie sieci światłowodowych.
6. Diagnostyka sieci komunikacyjnej.
Zapewnienie pewności i stabilności przesyłu danych to bardzo ważny aspekt współczesnego przemysłu zautomatyzowanego. Sieci komunikacyjne często transportują nie tylko kluczowe dane dla ciągłości produkcji, ale również informacje, które odpowiadają za bezpieczeństwo operatorów maszyn i pracowników w ich otoczeniu. W związku z tym w projektowaniu sieci przemysłowej należy zapobiec ewentualnym przerwom w komunikacji i zastosować połączenia redundantne.
Redundancja w sieci
Wszelkie pętle i podwojone połączenia w sieci Ethernet są bardzo niekorzystne. Prowadzą one do zapętlenia pakietów danych, które zaczynają krążyć w sieci w nieskończoność, utrudniając przy tym płynny przesył pozostałych informacji – sieć mówiąc kolokwialnie „zapycha się”.
Niemniej jednak podwójne połączenia w automatyce są stosowane powszechnie, aby w prosty sposób móc wykorzystać zapasowe połączenie w przypadku zerwania połączenia głównego. Funkcjonalność ta została zaadaptowana w sieciach Ethernet za sprawą specjalnych protokołów, które wykorzystują pętle niechciane w sieciach komunikacyjnych jako łącza rezerwowe na wypadek awarii głównej komunikacji.
Pierwszym protokołem umożliwiającym zastosowanie redundancji w sieci Ethernet jest protokół STP, który w Polsce nazywany jest Protokołem Drzewa Rozpinającego. Nazwa ta wywodzi się bezpośrednio z funkcjonalności protokołu, który zachowuje strukturę drzewa z otwartymi gałęziami w sieci, pomimo fizycznie istniejących pętli. Dzieje się tak za sprawą tego, że protokół ignoruje takie połączenia w trybie normalnej pracy, natomiast w momencie wystąpienia zerwania komunikacji na którejś z gałęzi następuje jej rozpięcie i wpięcie do komunikacji ignorowanego dotychczas połączenia redundantnego. Struktura drzewa ulega rekonfiguracji, a komunikacja zostaje przywrócona.
Z biegiem czasu protokół był rozwijany i na jego podstawie stworzono MSTP, który dodatkowo zabezpiecza wirtualne sieci lokalne, a także RSTP – zapewniający szybszy czas reakcji.
Połączenie typu RING
Połączenie typu RING posiada jeden nadmiarowy węzeł komunikacyjny łączący pierwszy switch z ostatnim. Węzeł ten podczas standardowej pracy jest wyłączony i przygotowany do załączenia na wypadek wystąpienia ewentualnej przerwy w komunikacji.
Połączenie to dzięki protokołowi RSTP jest bardzo skutecznym narzędziem w walce z przerwami w komunikacji. Dodatkowo jego konfiguracja jest prosta, przez co aktualnie znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle zautomatyzowanym.
Konfigurowanie połączenia typu RING w switchach zarządzalnych Astraada Net
Całość konfiguracji odbywa się za pośrednictwem interfejsu webowego oraz specjalnego protokołu MSR (Multiple Super Ring), który jest wyróżnikiem dla switchy zarządzalnych z serii Astraada Net.
Protokół ten umożliwia konfigurowanie i monitorowanie kilku połączeń redundantnych jednocześnie, co bezpośrednio przekłada się na podniesienie jakości zabezpieczeń sieci. Połączenie przejrzystego interfejsu z praktycznym protokołem MSR sprawia, że skonfigurowanie nawet rozbudowanej sieci połączeń redundantnych sprowadza się do kilku prostych czynności.
Aby rozpocząć konfigurację, połącz się z interfejsem webowym przy pomocy przeglądarki i adresu IP switcha. Fabryczny adres IP to: 192.168.10.1. Fabryczny login: admin, hasło dostępu: admin
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2024/07/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2-1.jpg)
Następnie rozwiń segment Network Redundancy i przejdź do opcji MSR Configuration.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2024/07/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2-2.jpg)
Kolejno stwórz połączenie Ring, podając jego ID oraz nazwę. Na potrzeby tego przykładu zostanie stworzone połączenie Ring1 – ID:1. Nazwa oraz ID pomagają w późniejszej konfiguracji i zarządzaniu wieloma ringami jednocześnie. W związku z tym rozwiń opcję przy Ring ID i wybierz liczbę 1, a w polu Name wpisz nazwę „Ring1”.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2sc3.png)
Po wstępnym zdefiniowaniu ringu zobaczysz, że pojawi się on w sekcji Ring Configuration. To właśnie tam odbędzie się dalsza część konfiguracji. Do dyspozycji jest kilka parametrów, które zostaną omówione w dalszej kolejności.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2sc4-840x134.png)
W kolumnie Version użytkownik definiuje rodzaj połączenia. Może to być klasyczne połączenie typu ring – Super Ring, połączenie z bardzo szybką reakcją na wystąpienie awarii – Rapid Super Ring oraz połączenie urządzeń w łańcuch – Super Chain.
Przy pomocy kolumn Device Priority oraz Path Cost można zadać odpowiedni priorytet całemu ringowi i poszczególnym jego portom, aby uporządkować przesył danych. Ring Port1 oraz Ring Port2 są to fizyczne porty switcha, które tworzą połączenie typu Ring z innymi switchami. Rapid Dual Homing jest dodatkowo opcją, która umożliwia zapewnienie połączenia redundantnego pomiędzy dwoma zewnętrznymi połączeniami typu ring.
Kolumna RDH Ext. ID wiąże się bezpośrednio z poprzednią, gdyż w tym miejscu definiuje się ID zewnętrznego ringa, z którym konfigurowany ring ma nawiązać połączenie RDH. Ostatnia kolumna – Ring Status służy do aktywowania lub dezaktywowania danego ringu.
Tak więc, aby stworzyć połączenia typu Ring, kliknij w opcje pod kolumną Version i wybierz Rapid Super Ring, następnie zdefiniuj porty przyporządkowane do konfigurowanego portu, wybierając odpowiednie porty w opcjach Ring Port1 oraz Ring Port2 (w przykładzie będą to porty 3 oraz 4) i w kolumnie Ring Status wybierz Enable, a następnie kliknij przycisk Apply.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2sc5-840x103.png)
Konfiguracja została zakończona. Pamiętaj, aby przed wylogowaniem się z interfejsu webowego zapisać nową konfigurację switcha w jego pamięci flash. W innym przypadku przy restarcie zasilania konfiguracja zostanie utracona. Aby to zrobić, kliknij opcję Save w głównym drzewie interfejsu, a następnie wybierz opcję Save to flash.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2sc8.png)
Następnie całą operację należy analogicznie powtórzyć na drugim switchu, z którym ma zostać nawiązane połączenie. Należy pamiętać, że switche muszą posiadać różne adresy IP, aby mogły ze sobą poprawnie współpracować. Adres IP zmienisz, rozwijając segment Basic Setting i wybierając opcję IP Configuration.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2sc6-1.png)
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2sc7.png)
Przykładowe połączenie typu Ring będzie miało postać taką, jak na schemacie poniżej.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2024/07/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2-3.jpg)
Istnieje też możliwość dodatkowego zwiększenia nie tylko bezpieczeństwa, ale również drożności przepływu danych poprzez połączenie portów łączących ring. Agregacja umożliwia wykorzystanie kilku portów jednocześnie do komunikacji z jednym urządzeniem.
Aby skonfigurować agregację dla portów działających w ringu, rozwiń segment Port Configuration następnie Port Trunking i wybierz opcję Aggregation Configuration.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2024/07/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2-4.jpg)
Następnie zgrupuj dodatkowe porty z portami używanymi w połączeniu Ring. W tym przykładzie połączono port 3 i 5 oraz 4 i 6. Aby to zrobić, zmień wartość w kolumnie Group ID na 1 przy porcie 3 oraz porcie 5, a także na wartość 2 przy porcie 4 oraz porcie 6. Od tego momentu porty te będą działać wspólnie.
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2020/05/scr.png)
Przykładowe połączenie typu Ring z wykorzystaniem portów zagregowanych będzie wyglądać jak na schemacie poniżej:
![](https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/wp-content/uploads/2024/07/switch-zarzadzalny-astraada-jetnet-odc2-5.jpg)
Do połączenia typu Ring możesz wykorzystać zarówno tradycyjny przewód Ethernetowy – popularnie nazywany skrętką(tak jak w tym przykładzie), jak i przewód światłowodowy. Switch zarządzalny Astraada Net umożliwia wykorzystanie portów światłowodowych i ethernetowych w konfiguracji.
Proste i skuteczne zabezpieczenie
Konfiguracja połączenia typu ring w przypadku switchy zarządzalnych takich jak Astraada JET-NET-5210G-2C jest bardzo prosta. Intuicyjny interfejs webowy umożliwia sprawne skonfigurowanie połączenia i jego szybkie uruchomienie.
Samo połączenie Ring, szczególnie w wersji rapid, jest bardzo dobrym zabezpieczeniem sieci. Reakcja na wystąpienie przerwania w komunikacji jest wręcz natychmiastowa, dzięki czemu sieć nie odczuje problemu, a komunikacja zostanie zachowana.
W kolejnym odcinku dowiesz się jak skonfigurować alarmy i ostrzeżenia dotyczące uszkodzeń w sieci, nieautoryzowanego logowania, czy też utraty zasilania. Zobacz trzeci odcinek kursu „Jak zapewnić bezpieczeństwo komunikacji przemysłowej? Alarmy o nieautoryzowanym połączeniu lub uszkodzeniu sieci”
Chcesz wiedzieć więcej o switchach?
Poznaj charakterystykę i właściwości przemysłowych switchy zarządzalnych. Możesz także zobaczyć konkretne switche zarządzalne Astraada Net – na stronach produktów znajdziesz pełną dokumentację techniczną, karty katalogowe i bazę wiedzy.