Сетевое оборудование cisco в индустриальном исполнении
DESCRIPTION
Сетевое оборудование Cisco в индустриальном исполненииTRANSCRIPT
Сетевое оборудование Cisco в индустриальном исполнении
Денисов ПавелТехнический консультант
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.24.11.2014
Маршрутизаторы в индустриальном исполнении
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 2
Cisco CGR 2010
Маршрутизаторы в промышленном исполнении
Cisco ASR903 Cisco CGR 1000 Cisco ISR 819
• Маршрутизаторы в индустриальном исполнении• Соответствие требованиям индустриальных стандартов• Расширенный диапазон эксплуатационных температур• Работа под управлением Cisco IOS/IOS XE• Классический набор технологий (IP routing, Security, Multicast, QoS и т.д.)• Новые технологии для поддержки индустриальных решений
Маршрутизаторы в индустриальном исполнении
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 4
Гостевая операционная система
Распределенная обработка данных
СкоростьНекоторые приложения критичны к задержкам
Надежность
Безопасность
Объем информацииКоличество данных растет
быстрее чем полоса пропускания каналов
Традиционная модель
Бесконечная полоса пропускания и
низкая задержка
ЦОДОблако
Клиент
Новая модель для IoT
Ограниченная полоса пропускания, различная задержка и нестабильные каналы связи
ЦОДОблако
Устройство
Туман
Ограниченная полоса пропускания, различная задержка и нестабильные каналы связи
Гостевая операционная система
Возможность запуска сторонних приложений независимо от Cisco IOS:
Гостевая операционная система полностью независима от Cisco IOS Для обмена данными используется виртуальный Ethernet интерфейс Подключение физических интерфейсов к гостевой ОС
Варианты использования:
Сетевой шлюз Трансляция протоколов Обработка данных Распределенное управление Шифрование данных на уровне приложения
Hypervisor
Cisco IOS Guest OS
Маршрутизаторы в индустриальном исполнении
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 7
Передача данных через последовательные интерфейсы
Миграция решений на IP-технологии
Предыдущее поколение контроллеров использовало последовательные интерфейсы для передачи данных
Классическое решение для удаленного сбора информации предусматривает использование SDH-сети
При миграции сети на IP нужно сохранить работоспособность предыдущего поколения устройств
Туннелирование асинхронных данных через IP сеть
SDH
IP
Классическое решение на базе сети SDH
Современное решение на базе IP
Serial Serial
Serial Serial
Сервер АСУТПSDH Mux SDH Mux
Контроллер
Сервер АСУТП КонтроллерCGR2010 CGR2010
Туннелирование асинхронных потоков данных
Подключение асинхронных устройств через IP сеть
Туннелирование данных через TCP или UDP
Два основных режима работы: клиент и сервер
До 32-х сессий на физический интерфейс
Комбинирование клиента и сервера на одном интерфейсе
Один сервер и несколько клиентов на одном интерфейсе
Поддержка технологии виртуальных контекстов
Поддерживается на маршрутизаторах CGR и ISR G2
TCP/UDP Raw Socket
IP
Serial
Сервер АСУТП
Контроллер
CGR2010
Контроллер
Serial Serial
CGR2010 CGR2010
Пример настройки TCP Raw Socket
IP
Сервер АСУТП
Контроллер
CGR2010
Контроллер
Line 0/2/0
CGR2010 CGR2010
Line 0/2/0
Line 0/2/3
IP address: 10.150.150.50
IP address: 10.150.150.200IP address: 10.150.150.201
interface Serial0/2/3physical-layer asyncno ip addresencapsulation raw-tcp
interface Serial0/2/0physical-layer asyncno ip addressencapsulation raw-tcpline 0/2/0
raw-socket tcp client 10.150.150.50 5003 10.150.150.200 9000raw-socket special-char 22 ! Hex 16raw-socket packet-length 32parity evenstopbits 1speed 19200
line 0/2/3raw-socket tcp server 5003 10.150.150.50raw-socket packet-timer 3raw-socket packet-length 32raw-socket special-char 22 ! Hex 16parity evenstopbits 1speed 38400
Маршрутизатор_2Маршрутизатор_1 Терминал 1АСУТП сервер Маршрутизатор_3 Терминал_2
Опрос удаленных устройств
Сервер опрашивает удаленные терминалыКаждый терминал имеет уникальный адрес
Запрос отправляется на все удаленные терминалы
Ответ отправляет только один терминал
Коммутаторы в промышленном исполнении
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 12
Коммутаторы в промышленном исполнении
Коммутаторы в индустриальном исполнении
Созданные на базе моделей Catalyst 2960/3560 и ME3400
Быстрая замена устройств за счет использования технологии SwapDrive
Классический набор технологий (L2 security, IP routing, Multicast, QoS и т.д.)
Эксплуатация в тяжелых условиях (температура, электромагнитное излучение)
Модульное устройствоУровень доступа/распределения
Монтаж на DIN-рейкуL2/L3
POE/POE+, Fiber
Фиксированная конфигурация
Уровень доступаМонтаж на DIN-рейку
L2POE/POE+, Fiber, NAT
Фиксированная конфигурация
Уровень доступаМонтаж в 19’’ шкаф (1RU)
L2/L3PoE, Fiber
Фиксированная конфигурация
Уровень доступаМонтаж на стену
L2POE/POE+
Cisco IE2000Cisco IE2000 IP67 Cisco IE3000 Cisco IE3010
Коммутаторы в индустриальном исполнении
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 14
Трансляция сетевых адресов
Назначение технологии
ASA 6500
120.1.x.x
Подключение других ячеек
КоммутаторУровня распределения
Ядро сетиДМЗ
IO
IO
IO
Ячейка 1 IO
IO
IO
Servo
Servo
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.4
IO
IO
IO
Ячейка 2 192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.4
192.168.1.7
192.168.1.8
120.1.1.4
ПЛК
3750
Решение состоит из нескольких закрытых сегментов
Контроллеры выступают шлюзами для приложений и обеспечивают трансляцию адресов
Поиск неисправности сильно затруднен
При возникновении сбоя нужно проверить каждый шаг в цепочке
Контроллерробота
L3NAT
Контроллерробота
На каких устройствах поддерживается
Коммутаторы серии IE2000
Cisco IOS 15.0(2)EB или более поздняя
Лицензия Enhanced LAN Base
Поддерживается трансляция IPv4 адресов
До 128 уникальных записей в таблице трансляций на одном устройстве
Поддержка трансляции на аппаратном уровне
Поддерживается на коммутаторах типа -E (требуется лицензия) или -N
Как это работает
192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1
10.1.1.100
Ячейка 1 Ячейка 2 Ячейка 3
Как это работает
192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1
10.1.1.100
Ячейка 1 Ячейка 2 Ячейка 3
SAData DA
После трансляции:SA=10.1.1.1DA=10.1.1.100
SAData DA
До трансляции:SA=192.168.1.1DA=192.168.1.250
Inside from host 192.168.1.1 to 10.1.1.1Outside from 10.1.1.100 to 192.168.1.250
Как это работает
192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1
10.1.1.100
Ячейка 1 Ячейка 2 Ячейка 3
SAData DA
До трансляции:SA=10.1.1.100DA=10.1.1.1
SAData DA
После трансляции:SA=192.168.1.250DA=192.168.1.1
Inside from host 192.168.1.1 to 10.1.1.1Outside from 10.1.1.100 to 192.168.1.250
Как настраивается трансляция адресов
Настройки в глобальном режиме:l2nat instance <name>
inside from [<host> |<range>|<network>] original ip to <translated ip> maskoutside from host | network <original ip> to <translated ip> mask gateway(optional)
Настройки на интерфейсе:interface <interface-id>
switchport mode trunkl2nat <instance_name> [vlan | vlan range]
Пример:inside from host 192.168.1.1 to 10.1.1.1outside from host 10.1.1.254 to 192.168.1.254
L2NAT Unicast
Gateway 192.168.1.254
Inside
Outside
192.168.1.1 192.168.1.1 192.168.1.1
200.1.1.2
Как настраивается трансляция адресов
Multicast и IGMP пакеты коммутируются без трансляции
Настройки в глобальном режиме:L2nat instance <name_multicast>
Permit multicast inPermit multicast outPermit igmp inPermit igmp outFixup: arp icmpInside 192.168.1.1 to 10.1.1.1
Настройки на интерфейсе:interface <interface-id>
switchport mode trunkL2nat name_multicast VlanID
L2NAT Multicast
Коммутаторы в индустриальном исполнении
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 22
Построение отказоустойчивых сетевых решений
Технология PRP
Transport layer
Network layer
Send Receive
A B
RxTx Tx Rx
Transport layer
Network layer
Send Receive
A B
RxTx Tx Rx
LAN ALAN B
Parallel Redundancy Protocol описан в стандарте IEC 62439-3Две физически разделенные сетиКаждый кадр передается по обоим сетямОконечное устройство отвечает за распознавание и удаление дубликатовНе предъявляет требований к сетевой инфраструктуре
Термины и определения
SAN – устройство, подключенное к одной сетиDAN – устройство, подключенное к двум сетямRedBox – устройство, обеспечивающее подключение к двум сетям для SANVDAN – устройство, подключенное к двум сетям через RedBox
LAN_A
LAN_B
VDANVDAN
RedBox
SAN
SAN
DAN
DANSAN
Структура PRP кадра
• RCT—Redundancy Control Trailer, дополнительная метка для каждого кадра• Используется для обнаружения и сброса копии сообщения• Общая длинна дополнительного поля – 32 бита• 16 бит – уникальный номер пакета• 4 бита - для идентификации сети (1010 для LAN A и 1011 для LAN B)• 16 бит для указания длинны пакета
Destination Source LLC FCSPayloadPreamble LSDUsize
Sequencenumber LA
NID
RCT
Поддержка PRP на коммутаторах
Поддерживается на 8-ми и 16-ти портовых коммутаторах IE2000UПодключение к LAN A и LAN B через магистральные интерфейсыВ PRP-группу могут быть объединены FastEthernet или GigabitEthernet портыДо двух PRP-групп на одном устройствеМинимальная версия ПО - 15.0(2)EK1
Настройка PRP
Switch (config)# interface range GigabitEthernet0/1-2 Switch (config-if)# switchportSwitch (config-if)# switchport mode access Switch (config-if)# switchport access vlan 2 Switch (config-if)# prp-channel-group 1
Switch(config)# interface range GigabitEthernet0/1-2Switch(config-if)# prp-channel-group 1Switch(config-if)# no ptp enableSwitch(config-if)# no keepaliveSwitch(config-if)# no shutdown
LAN_A
LAN_B
CiscoRu Cisco CiscoRussia
Ждем ваших сообщений с хештегом#CiscoConnectRu
24.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Пожалуйста, используйте код для оценки доклада1461Ваше мнение очень важно для нас.
Спасибо