A jövőálló ipari Ethernet switch-ek legfőbb ismérvei

A negyedik ipari forradalom és az ipari IoT komótos berobbanásával az elmúlt évtized során a legforróbb témák sora folyamatosan változott: az adat volt már az új olaj, arany és gyémánt is, a pandémia idején a kiberbiztonság került előtérbe, 2023-ban pedig kétségtelen, hogy a legtöbb ígéret és a legfeszültebb viták is a mesterséges intelligenciához köthetők.

Van egy olyan téma azonban, ami az ipari adatgyűjtés – ezáltal az ipar 4.0 illetve az ipari IoT – alapja, ez pedig maga az ipari hálózat. Mostanában sokat lehet olvasni IT/OT integrációról, ugyanakkor ez általában egy informatikai oldalról érkező, és gyakran a kiberbiztonságot előtérbe helyező megközelítés, miközben egy hosszú távon, stabilan működő OT hálózat és az ennek oszlopait alkotó ipari Ethernet switch-ek nélkül nincs működő ipari IoT megoldás.

Mitől ipari egy switch?

Ma már a legtöbb helyen nem kérdés, hogy az OT hálózat kiépítése nem arról szól, hogy kihúzunk néhány végpontot az üzemben is, ami lényegében csak az irodai IT hálózat kiterjesztése. Számtalan olyan tényező van, ami miatt egy ipari hálózatot telljesen máshogy kell megközelíteni irodai testvéreihez képest.

Nem csak a működési hőfoktartomány számít

Ha megkérdeznek Téged, hogy mitől ipari egy switch, akkor nagy esély van rá, hogy a környezeti tényezőkkel kapcsolatos paramétereket kezded el sorolni: széles működési hőfoktartomány, fémház, és így tovább. Ezeken kívül még számos más tényező számít attól függően, hogy milyen pontosan az a bizonyos ipari környezet. Egy tiszta, szobahőmérsékletű gyár vagy összeszerelő üzem egész más igényeket támaszt az ipari hálózati eszközök felé, mint egy húsfeldolgozó üzem, ahol folyamatosan hideg van és magas a páratartalom, de más kihívások merülnek fel egy kültéri közlekedés-felügyeleti rendszer (ITS), egy transzformátor alállomás vagy egy vízmű esetén. Az említett összeszerelő üzembe valószínűleg elegendő egy “általános” ipari switch, míg egy alállomásra, ha a switch működésén illetve az OT (védelmi) hálózaton múlik az áremellátás, akkor ott a legmagasabb szintű redundanciára, és a legrobusztusabb kivitelre (széles működési hőfoktartomány, magas szintű EMC a nagyfeszültségű zavarok miatt) van szükség. Fontos, hogy azért ne lőjjünk ágyúval verébre, de maradéktalanul kielégítsük az iparági igényeket.

Maximális rendelkezésre állás mindenek felett

Ha egy kritikus infrastruktúrához kapcsolódó OT hálózatot üzemeltetsz, egy valamit biztosan szeretnél elkerülni, még pedig azokat az SPOF-eket (Single Point of Failure), amelyek leállási és/vagy adatvesztési kockázatot hordoznak magukban. Ez azt jelenti, hogy ha egy hálózati eszköz meghibásodik, vagy megszakad a kommunikáció két switch között, akkor is folyamatosan működjön a hálózat. Emiatt az ipari Ethernet switch-ek tápellátási és hálózati redundanciával is kell, hogy rendelkezzenek.

Sávszélesség, skálázhatóság

Az ipari IoT alkalmazások egyre több adatot igényelnek, az IP-alapú CCTV rendszerek pedig egyre több és egyre nagyobb felbontású kamerákat használnak. Mindez azt eredményezi, hogy az ipari rendszerekben is egyre nagyobb a sávszélesség-igény, szükséges lehet a 2,5GbE vagy akár 10GbE uplinkkel rendelkező switch-ek használata. Ezen túlmenően a PoE portok számával, teljesítményével, ezáltal a switch áramfelvételével is kalkulálni kell. Ahogy a kültéri IP alapú videó-felügyeleti alkalmazásokban kezdenek eltrejedni a 4K felbontású PTZ kamerák, amelyek már a legutolsó 802.3bt PoE++ vagy 4PPoE néven ismert szabványt is támogatják, ezért a hálózati eszközöknek PoE++ portokat is tartalmazniuk kell.

Az OT hálózatok védelme is egyre fontosabb

Míg korábban az OT rendszereket üzemeltetők számára egyértelműen a rendelkezésre állás volt az elsődleges, és a kiberbiztonság csak amolyan IT-s hóbortnak és felesleges nyűgnek tűnt, ma már az nem kérdés, hogy az OT rendszerek biztonságával is foglalkozni kell. Sajnos jelenleg azt látjuk, hogy ez a terület egyelőre útkeresésben van az OT Securityt illetően, de a megnövekedett számú, PLC-ket, RTU-kat és SCADA rendszereket érő támadások, továbbá a NIS-2 érkezése valamint az IEC 62443-as szabvány elterjedése az elmúlt években nagyot lendített az OT hálózatok tervezésének tudatosságán.

A TCO dönti el, hogy mennyire ipari switch-re van szükség

Fontosnak tartjuk hangsúlyozni, hogy a termék ára és a TCO (Total Cost of Ownership – teljes életút költség) között ugyan van korreláció, de ha hosszú távon gondolkodunk, akkor a beüzemelési, oktatási, üzemeltetési, rendszeres és eseti karbantartási költségeket is szem előtt kell tartani, továbbá kockázati alapon meghibásodással, tartalék eszközzel, a csere folyamatával, és nem utolsósorban a hiba vagy egy kibertámadás okozta esetleges költségekkel (leállás, adatvesztés) is mind számolni kell.

Egy jól működő ipari hálózatmenedzsment szoftver teljes képet mutat a hálózat működéséről és a hibákról, így azonnali hibaüzenetet kap az ebben illetékes kolléga a hiba bekövetkezéséről és annak helyéről. Így nem szükséges keresni a hiba lokációját sem, ami minimalizálja a karbantartási erőfeszítéseket és az esetleges kiesést is, végső soron pedig alacsonyabb TCO-t eredményez.

Mit tud egy jövőálló ipari Ethernet switch?

Egy jövőálló ipari Ethernet switch megfelel a környezet igényeinek és iparági szabványoknak, maximális rendelkezésre állást biztosít, rendelkezik a skálázhatósághoz szükséges nagy sávszélességet (min. 2,5GbE) és a legújabb PoE++ szabványt támogató portokkal, megfelel az IEC 62443-4-2 kiberbiztonsági szabványnak és a megbízható működésével, felhasználóbarát konfigurációjával, cserélhető tápmoduljával és a hálózatmenedzsment szoftverrel alacsonyan tartja a TCO-t, hiszen a nap végén az a legfontosabb, hogy a hálózathoz kötődő problémákat, karbantartási igényt és ezáltal a költségeket is minimalizálni lehessen.

COM-FORTH