Wrth i systemau mwy a mwy sefydledig fabwysiadu pensaernïaeth rhwydwaith, mae switshis Ethernet yn chwarae rhan gynyddol bwysig. Yma, esboniodd Mark Jeffrey, Cyfarwyddwr Technegol Recab UK, sut i ddewis switsh Ethernet ar gyfer amgylcheddau gweithredu heriol.
Yn y byd cysylltiedig heddiw, mae nifer y dyfeisiau sy'n gysylltiedig â'r Rhyngrwyd yn cynyddu bob dydd. Yn ôl data gan y cwmni ymchwil McKinsey, mae 127 o ddyfeisiau newydd wedi'u cysylltu â'r Rhyngrwyd bob yn ail, ac mae biliynau o ddyfeisiau wedi'u cysylltu'n fyd-eang. Mae'r niferoedd hyn yn cynyddu pan ystyriwn rwydweithiau ardal leol (LANs), sy'n cynnwys systemau allweddol cysylltiedig mewn diwydiannau fel rheilffyrdd, milwrol a threchu, diwydiant a morol.
Y newid yw craidd perfformiad pensaernïaeth y rhwydwaith, gan ganiatáu i ddata gael ei drosglwyddo rhwng cyfrifiaduron a dyfeisiau cysylltiedig, a'i drosglwyddo i rwydwaith mwy drwy brotocolau fel Ethernet. Mae diogelu'r switshis hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer ceisiadau beirniadol a ddefnyddir mewn amgylcheddau llym, rhwydweithiau mewn cerbydau, ceisiadau gweithgynhyrchu ar wahân a phrosesau.
Er mwyn sicrhau bod switshis Ethernet yn cael eu diogelu mewn amgylcheddau caled, mae angen caledu'r switshis. Fodd bynnag, cyn ystyried switshis Ethernet fel rhan o ateb caled, mae angen deall rôl switshis a gofynion rhwydwaith. Mae profiad Recab UK o ddatblygu systemau sydd wedi'u gwreiddio'n garw gyda galluoedd Ethernet yn dweud wrthym y gall dylunio'r rhwydwaith yn gyntaf, ac yna ei gryfhau a'i gydrannau, sicrhau'r ateb gorau.
Nodweddion technoleg rhwydwaith
Mewn papur gwyn ar y pwnc hwn, mae ein partner dibynadwy Diamond Systems yn amlinellu nifer o ofynion allweddol ar gyfer ceisiadau rhwydwaith. Mae'r rhain yn cynnwys y gallu i adeiladu a rheoli rhwydweithiau lluosog gan ddefnyddio un ddyfais ffisegol, llwybrau i fonitro traffig, switshis cadwyn ar gyfer ehangu rhwydwaith lleol, diogelu traffig rhwydwaith, a chryfhau cydrannau rhwydwaith.
Mae diogelwch yn faes cymhleth iawn, ond mae'n faes hollbwysig ar gyfer ceisiadau beirniadol. Mae dau fath o ddiogelwch rhwydwaith: diogelwch rhithwir, sy'n dod yn bennaf o systemau meddalwedd ac amgryptio data; a diogelwch corfforol, lle mae cydrannau'n chwarae rhan mewn cynnal uniondeb data.
Enghraifft o ddiogelwch rhithwir rhwydwaith yw system synhwyro ymwthiol, sy'n canfod gwendidau diogelwch posibl, yn cofnodi gwybodaeth am y gwendidau posibl, ac yn anfon rhybuddion ar y consol neu drwy'r porthladd cyfresol. Ategir hyn gan safonau amgryptio'r rhwydwaith.
Daw diogelwch corfforol o borthladdoedd switshis penodol, a dyna pam mae'n amhrisiadwy gweithio gydag arbenigwyr sydd wedi'u gwreiddio mewn prosiectau rhwydweithio sydd wedi'u gwreiddio'n feirniadol. Gall porthladdoedd plygio bach (SFP) drosi cyfryngau copr y rhwydwaith i Sianel Ffibr. Gan fod technoleg ffibr optig yn ddielectric, gall ddiogelu'r cyfrwng rhag snooping electromagnetig (EM) ac ymosodiadau maleisus eraill. Mae gan Sianel Ffibr hefyd y fantais o allu trosglwyddo data dros bellteroedd hirach gyda llai o golli signalau.
Mae cymwysiadau cyfryngau cymysg cyffredin yn defnyddio rhwydweithiau gwifrau copr ar gyfer cyfathrebu a rhyngwyneb lleol â rhwydweithiau opteg ffibr ar gyfer ceisiadau cyflym, cysylltiadau rhwydwaith-i-rwydwaith, a chyfathrebu pellter hir. Felly, mae rhai gweithgynhyrchwyr switsh Ethernet bach yn cynnwys cyfuniadau porthladd yn eu cynnyrch. Yn Recab UK, mae cydweithredu â gweithgynhyrchwyr switsh Ethernet blaenllaw yn golygu y gallwn ddatblygu ateb sy'n darparu hyblygrwydd a mwy o ddiogelwch rhwydwaith.
Er enghraifft, mewn systemau wedi'u gwreiddio'n bersonol lle mae lle ar bremiwm, modiwl switsh EPSM-10GX4 Ethernet Systemau Diamond yw'r dewis delfrydol. Mae EPSM-10GX4 yn seiliedig ar y ffactor ffurflen safonol ar gyfrifiadur ar y modiwl (COM) Express Mini (84x55 mm), gyda phecyn ultra-gryno a thechnoleg switsh wedi'i becynnu'n llwyr bron. Mae'n darparu 24 10/100/1000 o borthladdoedd copr Mbps a phedwar porthladd SFI 10 Gbps. Ceir hefyd fwrdd cario llawn EPS-24G4X, sy'n arwain porthladd 1 Gbps i'r cysylltydd chwydd ac yn arwain porthladd 10 Gbps i'r slot SFP+.
Neu, ar gyfer ceisiadau pŵer uchel gyda mwy o le ar gael gan ddefnyddio'r platfform VPX, gallwch ddewis defnyddio'r switsh VX6940 6U VPX Ethernet newydd o Kontron. Mae ganddo ddau drawsgludo QSFP28 blaen sy'n cefnogi cysylltiad ffibr neu gopr goddefol cyflym (hyd at 100G), pob un yn caniatáu pedwar porthladd 10GB neu SFP+. Mae'r switshis hyn yn fwyaf addas ar gyfer ceisiadau sy'n ddwys o ran data sy'n gofyn am lawer o lwybrau data, megis synwyryddion diffiniad uchel neu systemau radar.
Mae gan Recab UK brofiad helaeth o ddatblygu systemau gan gynnwys dylunio switsh, boed hynny drwy ein datblygiad ein hunain neu ddefnyddio switsys gan ein partneriaid Aitech, Kontron, duagon neu Diamond Systems. Mae'r ateb yn dibynnu ar anghenion y prosiect a lle defnyddir y cais.
Er enghraifft, efallai y bydd angen defnyddio switshis Duagon ar gyfer amgylchedd gweithredu llym cerbydau. Er enghraifft, mae D510 yn switsh Ethernet chwe phorthladd sy'n cydymffurfio ag EN50155, IEC61375 ac IEEE802.3. Mae'r switsh wedi'i osod mewn caead cadarn, cryno ac mae ganddo swyddogaeth trosi DC/DC integredig heb fod angen cyflenwad pŵer allanol.
Atgyfnerthu
Mewn llawer o geisiadau rhwydweithio, mae atgyfnerthu yn ystyriaeth allweddol. Mae hyn yn addas ar gyfer ceisiadau awyr agored, rhwydweithiau mewn cerbydau, a cheisiadau llawr ffatri mewn gweithgynhyrchu ar wahân a phroses.
Ar gyfer y mathau hyn o geisiadau, rhaid inni ystyried amodau amgylcheddol. Dylai dylunwyr y system roi sylw arbennig i ffactorau fel ystod tymheredd gweithredu, lefelau sioc a dirgryniad yn ystod y llawdriniaeth, ac ansawdd pŵer. Ar gyfer llawer o geisiadau beirniadol, bydd maint, pwysau, pŵer a chost offer rhwydwaith (SWaP-C) hefyd yn ystyriaeth allweddol.
I ddewis cynhyrchion switsh Ethernet oddi ar y silff ar gyfer ceisiadau sy'n mynnu, mae angen dealltwriaeth glir o ofynion amgylcheddol a gwerthuso manylebau pob cynnyrch. Er mwyn ffynnu mewn amgylcheddau caled, rhaid i ddyluniad y rhwydwaith ystyried y gofynion hyn. Ar gyfer gweithrediad tymheredd estynedig, mae hyn yn cynnwys popeth o gynllun PCB a manylebau rhan i brofion amgylcheddol trylwyr i wirio perfformiad.
Mae'r union ofynion yn amrywio o gais i gais, felly nid oes un dull dethol neu atgyfnerthu switsh sy'n ffitio pob dull. Yn anffodus, i'r rhan fwyaf o ddylunwyr y system, mae'n llawer mwy cymhleth na nodi nifer y porthladdoedd neu'r cyflymder data gofynnol. Dyma'r fantais o weithio gydag arbenigwyr dylunio systemau sydd wedi'u gwreiddio fel Recab UK.
Gan fod cysylltedd yn chwarae rhan gynyddol bwysig mewn ceisiadau anfasnachol, mae'n bwysig ystyried y ffactorau hyn er mwyn sicrhau perfformiad system sydd wedi'i wreiddio'n effeithiol ac yn gadarn. Mae dewis y newid anghywir neu fethu â chynllunio'n llawn ar gyfer gofynion gweithredol ac amgylcheddol yn gamgymeriad costus ond gellir ei osgoi drwy gynllunio a rhagwelediad.
