Прочная основа предприятий: как построить неуязвимую промышленную сеть

Развитие бизнеса зачастую происходит не через резкие технологические скачки, а за счёт планомерной модернизации. Для этого требуется прочная основа – управляемая сеть, не требующая постоянного вмешательства.

Вопрос обновления и поддержки работоспособности инфраструктуры особенно остро стоит именно для производственной среды. Кратковременные сбои могут обернуться большими потерями. Поэтому необходимо подобрать отказоустойчивое оборудование, способное выдерживать сложные условия.

«Сети в промышленности сейчас – новый стратегический актив. Чтобы осознанно двигаться к совершенствованию предприятия – повышению производительности, снижению простоев, улучшению контроля качества и безопасности, цифровизации – необходимо прежде всего модернизировать инфраструктуру. Только обеспечив надёжную основу, можно гарантировать предсказуемость технологических процессов и дальнейший рост».

 

Роман Полухин, продуктолог направления ШПД Eltex

Под такие задачи мы разработали и активно развиваем серию промышленных коммутаторов MES. Оборудование уже используется в различных отраслях. В энергетике – для управления подстанциями и сбора показаний счётчиков. В нефтегазовом секторе – для мониторинга трубопроводов и передачи аварийных сигналов.

В этой статье рассказываем, из чего состоит линейка, какими возможностями обладает оборудование и как мы испытываем его на прочность.

Серия промышленных коммутаторов MES – это не набор отдельных устройств, а целое семейство, созданное по единой инженерной логике. Как элементы одной системы, они дополняют друг друга, обеспечивая связность сети от полевого уровня до уровня управления.

Линейка состоит из коммутаторов стоечного исполнения и моделей с креплением на DIN-рейку. Преимущество всего парка оборудования – разнообразие типов интерфейсов: медь, оптика и комбо-порты. В устройствах для DIN-реек поддержана технология PoE и PoE+, что позволяет питать IP-камеры и точки доступа напрямую от коммутатора. Пропускная способность моделей варьируется от 20 до 128 Гбит/с.

• Модели уровня управления – MES2300DI-28, MES3400I-24, MES3500I-24F – поддерживают стекирование, что даёт возможность резервирования и централизованного управления группой устройств, а также увеличивает портовую ёмкость. Предназначены для агрегации трафика, передаваемого с коммутаторов полевого уровня.
• Модели полевого уровня – MES3500I-08P, MES3710P, MES3500I-8P8F и MES3500I-10P – предназначены для использования по соседству с другим промышленным оборудованием. Они обеспечивают передачу данных от исполнительных устройств, контроллеров и датчиков, точек доступа, видеокамер, станков, автоматизированных систем. Способны работать в экстремальных условиях: при высоких температурах, влажности и вибрации.

Серия MES задумывалась как надёжная и вариативная основа для проектирования промышленной сетевой архитектуры. Как построить сеть передачи данных на производственных площадках с использованием коммутаторов Eltex мы рассказали в разделе «Решения».

Мы продолжаем развивать линейку. В 2026 году большое семейство индустриальных MES ждёт пополнение. В первом квартале ожидается выпуск MES3510S-08P, во втором – MES3510DS-24F. В них будут поддержаны необходимые для организации сети на промышленных объектах протоколы и технологии – PRP и PTP, а позже – SyncE и HSR.

Как в любой слаженной системе, в семействе промышленных MES у каждого устройства свои задачи. Но общий принцип у всех один – надёжность и предсказуемость работы сети. Для этого всё оборудование в линейке поддерживает внушительный набор функций.

В моделях серии MES35xx(xx) и MES2300DI-28 реализованы важные функции L3. Одна из ключевых возможностей – технология VRF. Она позволяет изолировать различные виды трафика.

Большую роль играет протокол PIM SM, обеспечивающий эффективную рассылку мультикаст-трафика. Так, один сигнал тревоги, поступивший от датчика, может за доли секунды дойти до всех узлов, подписанных на соответствующее сообщение. Это поможет мгновенно активировать аварийный режим или остановить технологическое устройство.

Модели MES35xx(xx) и MES2300DI-28 также могут работать в качестве маршрутизаторов. Они поддерживают протоколы динамической маршрутизации RIP, OSPF, BGP.

Наряду с L3-функциями, в серии MES доступны основные функции L2. Например, протокол ERPS, о котором расскажем в следующем блоке, IGMP Snooping, MVR и Loopback Detection.

Дополняет архитектуру полноценный набор инструментов приоритизации трафика – QoS. Это значит, что критичный трафик – управляющие протоколы и протоколы сигнализации, телеметрия – будут доставлены первыми, независимо от нагрузки.

Для промышленной сети стабильность – обязательное требование. Надёжность в MES реализована как на аппаратном, так и на протокольном уровне. На производствах и в местах добычи особенно важна поддержка протокола ERPS (Ethernet Ring Protection Switching). Он обеспечивает резервирование соединений в кольцевой топологии. В случае обрыва линии ERPS помогает автоматически перестроить путь передачи данных, восстанавливая связь менее, чем за 1 секунду.

Отказоустойчивость также может быть обеспечена рядом других протоколов, например: STP, RSTP, MSTP, RPVST+.

Серия промышленных коммутаторов от Eltex поддерживает расширенные механизмы контроля доступа. L2–L4 ACL позволяют фильтровать трафик по множеству параметров: MAC- и IP-адресам, портам, типам протоколов. Функции IP Source Guard и Dynamic ARP Inspection предотвращают подмену IP- и MAC-адресов, защищая сеть от типичных атак уровня доступа.

Тестирование – один из важнейших этапов при разработке промышленного оборудования. Каждая модель должна показать свою надёжность при максимальных нагрузках, поэтому в Eltex организована серия испытаний.

1. Измерение потребляемой мощности. Наши специалисты нагружают каждый коммутатор: устраивают широковещательный шторм на всех портах, дают USB-нагрузку и пиковую PoE-нагрузку. Так удаётся определить максимальное потребление и проверить питание на устойчивость.
2. Термографическое обследование. Все устройства проверяются в термокамере в предельных температурных условиях эксплуатации (на крайнем «минусе» и на крайнем «плюсе») под полной нагрузкой (шторм на всех портах и максимальная PoE-нагрузка). В рамках данного этапа тестирования мы проверяем холодный старт устройства на минимальной и максимальной температурах. А также контролируем штатную работу устройства при максимальной температуре: следим за отсутствием ошибок на портах, работу PoE. С помощью термопар и термологгеров выявляются наиболее горячие точки. При необходимости конструкция устройства дорабатывается с целью наиболее эффективного отвода тепла. Это позволяет избежать превышения максимальной допустимой температуры компонентов.
3. Проверка интерфейсов. С помощью широкополосного осциллографа и специализированных измерительных оснасток проверяется целостность сигналов высокоскоростных портов; соответствие стандарту IEEE 802.3; соответствие параметров линий портов требуемым параметрам для прохождения сигналов с минимумом искажений и потерь.
4. Проверка на устойчивость к электростатическим разрядам. В лабораторных условиях устройство подвергают прямому и косвенным воздействиям электрического разряда. Разряд в несколько киловольт имитирует удар статического электричества, который вполне может произойти во время эксплуатации оборудования и на производстве. Задача коммутатора – сохранить функционал, обеспечить стабильную связь без обрывов.

«Индустриальное оборудование тестируется в расширенном диапазоне температур окружающей среды от –45 °C до +75 °C, точные показания зависят от модели. Наибольшее внимание мы уделяем поведению устройств в динамике – наблюдаем, как меняются параметры при переходных процессах. Например, при включении PoE, резком росте трафика, переключении линков. Важно не только пройти стандартные испытания, но и понимать запас прочности. Часть тестов мы проводим, намеренно выходя за рамки спецификаций: увеличиваем температуру выше номинальной, вводим дополнительные источники помех. Если устройство после этого работает стабильно, можно быть уверенным, что и в реальной сети оно не подведёт».

 

Максим Прокопьев, руководитель отдела сетевых коммутаторов MES сервисного центра Eltex

Представленные в каталоге Eltex индустриальные коммутаторы демонстрируют устойчивость к перепадам температуры от –40 °C до +70° в зависимости от модели. Оборудование выполнено в металлических корпусах с классом защиты IP-30 и оснащено пассивной системой охлаждения.

Поддерживаются разные варианты питания: AC/DC для коммутаторов уровня управления или два ввода DC для остальных моделей. Реализована возможность горячей замены блоков питания. Линейка совместима со стандартными источниками – 220 В AC и 48 В DC (это блоки питания: PM160-220/12, PM165-220/12, PM100-48/12), а для коммутаторов с креплением на DIN-рейку предусмотрены блоки DRS-270-56. Для объектов энергетики особенно важна поддержка универсальных блоков питания 220 В AC / 220 В DC – для этого подходит PM65-220/12. Все модели поддерживают резервирование по питанию, что обеспечивает бесперебойную работу даже при выходе одного из вводов из строя.

Бюджет PoE для соответствующих моделей достигает 240 Вт. Более точные характеристики зависят от конкретного коммутатора.

Надёжный коммутатор – это половина истории, вторая половина – постоянный контроль и прозрачность всей сетевой картины. Каждая модель индустриальных MES – часть единой интеллектуальной экосистемы Eltex.

Для централизованного управления используется наше программное решение – ECCM (Eltex Cloud Configuration Manager). Оно превращает управление инфраструктурой в наглядный и предсказуемый процесс. Администратор видит топологию сети, может централизованно отслеживать состояние каждого устройства и управлять им. Все возможности ПО описаны в решении.

Ещё одно преимущество использования промышленных коммутаторов MES – совместимость с системой контроля сетевого доступа NAICE (Network Access Intelligent Control Environment). Она обеспечивает аутентификацию, авторизацию и учёт всех беспроводных и проводных подключений к ресурсам сети, а также подключения к сетевому оборудованию. Обзор NAICE мы сделали на отдельной странице в разделе «Решения».

Вместе эти инструменты создают целостную платформу для построения и сопровождения промышленных сетей. А чтобы оценить возможности решений Eltex на практике, доступна программа бесплатного тестирования.

Мы понимаем, что индустриальные коммутаторы не предназначены для тепличных условий. Они работают в пыльных, шумных, вибрационных средах. Поэтому мы предлагаем бесплатное тестирование оборудования Eltex в вашей среде – чтобы вы убедились, соответствуют ли наши продукты задачам вашего предприятия.

Ассортимент промышленных коммутаторов MES охватывает широкий спектр сценариев. Наши специалисты помогут подобрать конфигурацию под конкретные задачи. За подробной консультацией обращайтесь в коммерческий отдел: sales@eltex-co.ru.