Модульные коммутаторы SCALANCE XM400

Модульные коммутаторы SCALANCE XM400 :

Новая серия SCALANCE XM-400 объединяет модульные коммутаторы Industrial Ethernet,

расширяемые дополнительными модулями и конверторами. В максимальной конфигурации

такие коммутаторы могут иметь до 24 коммуникационных портов. Они поддерживают технологии

обмена данными со скоростью 10/100/1000 Мбит/с через различные виды каналов связи

(витые пары, оптические кабели). Коммутаторы ориентированы на преимущественное использование

в высокопроизводительных сетях заводского уровня (уровень управления). Высокая гибкость,

обеспечиваемая модульной конструкцией, позволяет использовать коммутаторы XM-400 в

перспективных проектах и достаточно просто адаптировать их к требованиям решаемых задач.

Новая линейка коммутаторов серии XM-400 предназначена для замены коммутаторов серии X-400 (X414-3E и X408-2).

- Базовые приборы с 8 ... 16 встроенными электрическими интерфейсами гигабитного Ethernet (10/100/1000 Мбит/с):

Базовый прибор с 16 портами, 4 из которых являются комбинированными.

Базовый прибор с 8 портами, 8 из которых являются комбинированными.

Базовый прибор с 8 портами, 4 из которых являются комбинированными.

- Каждый комбинированный порт состоит из электрического порта RJ45 и отсека для установки оптического конвертора SFP.

При отсутствии конвертора SFP в активном состоянии находится порт RJ45. Установка конвертора SFP деактивирует порт RJ45

и активирует оптический порт, характеристики которого определяются типом используемого оптического конвертора.

- Для получения максимальной конфигурации к базовому прибору может подключаться модуль расширения портов.

Для этой цели может использоваться:

Модуль расширения с 8 дополнительными портами RJ45.

Модуль расширения с 8 дополнительными отсеками для установки оптических конверторов SFP.

Модуль расширения с 8 дополнительными портами RJ45 с поддержкой функций питания через Ethernet.

- Встроенный менеджер резервирования для скоростного реконфигурирования сетей Gigabit Ethernet и Fast Ethernet.

- Дистанционная диагностика с использованием диагностических функций PROFINET, интерфейса командной строки (CLI), Web браузера или протокола SNMP.

- Простая интеграция промышленных сетей в существующие корпоративные сети, обеспечиваемая поддержкой основных IT стандартов: установка виртуальных сетей (VLAN).

- Интеграция в корпоративные сети более высокого уровня за счет поддержки стандартных процедур резервирования (Rapid Spanning Tree Protocol, Link Aggregation).

- Фильтрация широковещательных сообщений и снижение нагрузки на сеть на основе анализа источников и приемников широковещательных сообщений (IGMP Internet Group Management Protocol snooping).

- Опциональная активация функций уровня 3 для IPv4 (IPv6 в подготовке) с помощью модуля KEY-PLUG. Для получения более полной информации смотри секцию "Аксессуары для коммутаторов/ маршрутизаторов 3-го уровня".

- Формирование IP подсетей и обмен данными через IP маршрутизаторы с использованием 3-го уровня коммутации (IP маршрутизация):

Статическая маршрутизаци.

Динамическая маршрутизация OSPF (Open Shortest Path First) и RIPv2 (Routing Information Protocol).

Резервированная маршрутизация VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol).

Область применения

Продукты серии SCALANCE XM-400 позволяют формировать коммутируемые сети уровня управления, отличающиеся высокой надежностью,

поддержкой широкого спектра диагностических функций, высокой скоростью обмена данными, возможностью объединения большого

количества терминальных устройств и подсетей через оптические, электрические интерфейсы и электрические интерфейсы с питанием через Ethernet.

Модульная конструкция и опциональная поддержка 3-го уровня коммутации позволяет выполнять максимальную адаптацию коммутаторов

к требованиям решаемых задач и выполнять их расширение в любой момент времени.

Дизайн

SCALANCE XM-400

Коммутаторы SCALANCE XM-400, расширяемые до 24 гигабитных портов Industrial Ethernet, в корпусах промышленного исполнения со степенью защиты IP20,

устанавливаемые на стандартную профильную шину.

Базовые блоки:

XM416-4C

- 16 встроенных портов, из которых

16 x 10/100/1000 Мбит/с портов RJ45 с защитными воротниками и

4 отсека для установки оптических конверторов SFP (комбинированные порты), 100 или 1000 Мбит/с.

- Активация функций 3-го уровня коммутации с помощью модуля KEY PLUG.

- Порт подключения одного модуля расширения для получения конфигурации с 24 коммутируемыми портами.

XM408-8C

- 8 встроенных портов, из которых

8 x 10/100/1000 Мбит/с портов RJ45 с защитными воротниками и

8 отсеков для установки оптических конверторов SFP (комбинированные порты), 100 или 1000 Мбит/с.

- Активация функций 3-го уровня коммутации с помощью модуля KEY PLUG.

- Два порта подключения модулей расширения для получения конфигурации с 24 коммутируемыми портами.

XM408-4C

- 8 встроенных портов, из которых

8 x 10/100/1000 Мбит/с портов RJ45 портов с защитными воротниками и

4 отсека для установки оптических конверторов (комбинированные порты) для подключения оптических кабелей

через соединители SC (1000 Мбит/с) или

через соединители BFOC (100 Мбит/с).

- Активация функций 3-го уровня коммутации с помощью модуля KEY PLUG.

- Два порта подключения модулей расширения для получения конфигурации с 24 коммутируемыми портами.

Базовые приборы SCALANCE XM-400 дополнительно оснащены:

-Портом консоли (последовательный интерфейс RJ11) и портом управления (100 Мбит/с, RJ45) для выполнения

операций настройки параметров/ диагностики, а также обновления встроенного программного обеспечения на локальном уровне.

-Отсеком для установки модуля памяти C-PLUG для сохранения параметров настройки прибора и поддержки

функций его быстрой замены (включен в комплект поставки) или модуля KEY-PLUG для опциональной активации функций 3-го уровня коммутации.

-Конфигурируемыми сигнальными выходами для сигнализации появления ошибок.

-Светодиодами индикации режимов работы и состояний, а также кнопками выбора режимов работы.

-Винтом заземления.

-Интерфейсом подключения двух резервированных цепей питани\.

-Интерфейсом подключения модуля расширения в правой стенке корпуса (подключение без использования инструмента).

Модули расширения

PE408

- 8 x 10/100/1000 Мбит/с портов RJ45 с защитными воротниками для раширения базового прибора XM-400 максимум до 24 портов.

PE400-8SFP

- 8 отсеков для установки оптических конверторов SFP для расширения базового приборов XM-400 максимум до 24 портов.

100 или 1000 Мбит/с.

PE408PoE

- 8 x 10/100/1000 Мбит/с портов RJ45 с поддержкой функций питания через Ethernet по стандарту IEEE802.3at типа 2 для расширения

базового прибора XM-400 максимум до 24 портов.

Требуется отдельная цепь питания.

Оптические конверторы SFP

Для установки в отсеки комбинированных портов базовых приборов и модуля расширения PE400-8SFP могут использоваться оптические

конверторы SFP (Small Formfactor Pluggable) следующих типов.

Оптические конверторы SFP с одним LC портом 100 Мбит/с

-SFP991-1 для подключения стеклянного мультимодового кабеля длиной до 3 км.

-SFP991-1LD для подключения стеклянного одномодового кабеля длиной до 26 км.

-SFP991-1LH+ для подключения стеклянного одномодового кабеля длиной до 70 км.

-SFP991-1ELH200 для подключения стеклянного одномодового кабеля длиной до 200 км.

Оптические конверторы SFP с одним LC портом 1000 Мбит/с

-SFP992-1 для подключения стеклянного мультимодового кабеля длиной до 750 м.

-SFP992-1LD для подключения стеклянного одномодового кабеля длиной до 10 км.

-SFP992-1LH для подключения стеклянного одномодового кабеля длиной до 40 км.

-SFP992-1LH+ для подключения стеклянного одномодового кабеля длиной до 70 км.

-SFP992-1ELH для подключения стеклянного одномодового кабеля длиной до 120 км.

KEY-PLUG XM-400

- Для активации функций 3-го уровня коммутации.

- Полная поддержка функций модуля C-PLUG (сохранение параметров конфигурации).

Функции

- Работа в кольцевых сетях

Кольцевые сети позволяют получать более надежную систему связи. Коммутаторы SCALANCE XM-400 оснащены встроенным менеджером

резервирования RM (redundancy manager), который выполняет мониторинг целостности сети. Он способен распознавать повреждения

каналов связи или неисправности кольцевых коммутаторов, реконфигурировать поврежденную сеть и перенаправлять потоки данных по

разорванному кольцу. В кольцевых сетях с коммутаторами SCALANCE X-200 или OSM/ESM коммутатор XM-400 работает со скоростью обмена

данными до 100 Мбит/с. В кольцевых структурах с коммутаторами SCALANCE X-300, SCALANCE XR-500 и SCALANCE XM-400 скорость обмена

данными может достигать 1000 Мбит/с.

- Объединение нескольких кольцевых сетей

Встроенные функции резервирования позволяют использовать коммутаторы XM-400 для объединения нескольких кольцевых сетей.

Для такого объединения два коммутатора различных кольцевых сетей соединяются между собой двумя каналами связи.

- Синхронизация времени

Диагностические сообщения (регистрируемые данные, сообщения электронной почты) снабжаются отметками времени.

Локальное время синхронизируется через сеть с временем сервера, что упрощает процессы обработки сообщений нескольких приборов в хронологическом порядке.

- Ограничение нагрузки при использовании широковещательных протоколов (например, при использовании голосовой связи через IP или передаче видео изображений).

- За счет анализа адресов передатчиков широковещательных сообщений коммутатор XM-400 способен фильтровать пакеты данных, снижая нагрузку в локальной сети.

- Резервированное подключение к корпоративным сетям

Коммутаторы XM-400 обеспечивают поддержку стандартных процедур резервирования STP (Spanning Tree Protocol) и RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol).

Это позволяет выполнять резервированное подключение коммутатора к сети более высокого уровня и выполнять реконфигурирование поврежденной сети за несколько секунд.

- Поддержка виртуальных сетей (VLAN)

Физически существующие промышленные сети Industrial Ethernet с быстро растущим количеством пользователей могут быть разделены на несколько

виртуальных подсетей. Например, для разбиения всей сети на несколько логических областей. За счет этого большие сети Ethernet могут быть

разделены на более мелкие подсети, имеющие собственное адресное пространство.

- Поддержка функций качества обслуживания (QoS - Quality of Service) через IP тип сервиса (ToS - IP Type of Service) и приоритетности по стандарту 802.1Q.

- Агрегация соединений (IEEE 802.3ad) для параллельного использования портов с целью увеличения скорости обмена данными и безаварийной передачи данных.

- Поддержка приоритетности портов.

- Поддержка функций ограничения пропускной способности (ограничение трансляции, ограничение целевых и широковещательных сообщений).

- Контроль потока данных.

- Простая замена прибора

Все параметры настройки автоматически сохраняются в съемном носителе данных C‑PLUG. При замене коммутатора SCALANCE XM-400 модуль C-PLUG устанавливается в новый прибор.

При включении питания новый прибор автоматически считывает все параметры настройки из модуля C-PLUG.

Дополнительные функции коммутации 3-го уровня с модулем KEY PLUG

- 3-й уровень коммутации обеспечивает поддержку:

Статической маршрутизации.

Динамической маршрутизации.

Резервированной маршрутизации.

- Резервированный 3-й уровень коммутации (маршрутизация) достигается в сочетании с встроенными функциями VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol).

Встроенные протоколы динамической маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) и RIP (Routing Information Protocol) регулируют взаимодействие

с другими IP маршрутизаторами в сети.

- Поддержка IPv6, поддержка маршрутизации с использованием сдвоенного стека (IPv4 / IPv6).

Встроенная защита

- Защита портов.

- Контроль доступа с агентом.

- Аутентификация по 802.1X.

- SSH

- HTTPS

- SNMPv3

- RADIUS

Сетевые топологии и конфигурации

Коммутаторы SCALANCE XM-400 позволяют легко адаптировать топологию сети Industrial Ethernet к структуре предприятия. Для этого могут

использоваться следующие сетевые структуры или их комбинации:

-1000 Мбит/с и 100 Мбит/с кольцевые структуры сети Ethernet с поддержкой функций быстрого реконфигурирования поврежденной сети:

Для обеспечения надежной защиты от повреждения каналов связи или выхода из строя коммутаторов в одном кольце должно использоваться

не более 50 коммутаторов. При появлении неисправности реконфигурирование поврежденного кольца выполняется приблизительно за 300 мс.

-Несколько кольцевых сетей могут быть соединены между собой резервированными каналами связи.

-Резервированное подключение кольцевой сети к корпоративной сети с поддержкой протокола RST (Rapid Spanning Tree).

-Звездообразные топологии с коммутаторами SCALANCE XM-400: Один коммутатор позволяет объединять до 24 узлов или подсетей с

использованием электрических или оптических каналов связи.

При конфигурировании сетей должны учитываться следующие граничные условия:

- Максимальная длина оптического мультимодового кабеля между двумя соседними модулями в сети не должна превышать:

3000 м при скорости обмена данными 100 Мбит/с и

750 м при скорости обмена данными 1 Гбит/с.

- Максимальная длина оптического одномодового кабеля между двумя соседними модулями в сети не должна превышать:

200 км при скорости обмена данными 100 Мбит/с и

120 км при скорости обмена данными 1 Гбит/с.

- Максимальная длина электрического кабеля между двумя соседними модулями в сети не должна превышать:

100 м при скорости обмена данными 100 Мбит/с и использовании кабеля IE FC TP 2 x 2 и соединителей IE FC Plug 180;

90 м при скорости обмена данными 1 Гбит/с и использовании кабеля IE FC TP 4 x 2, модульных розеток IE FC RJ45 Modular Outlet и TP кордов (до 10 м на два корда);

100 м при скорости обмена данными 1 Гбит/с и использовании кабеля IE FC TP 4 x 2 и соединителей IE FC Plug 4 x 2.

Пуск и диагностика

- Сигнальная маска

Сигнальная маска для выявления заданных состояний коммутатора SCALANCE XM-400 задается с помощю кнопки на фронтальной панели прибора.

Сигнальная маска определяет состав портов и цепей питания, подвергаемых мониторингу. Сигнальный контакт формирует сигнал об ошибке

в работе контролируемых портов или цепей питания при появлении состояний коммутатора, отличающихся от заданной сигнальной маски.

- Через последовательный интерфейс (RJ11) непосредственно к коммутатору может быть подключен компьютер или программатор.

Все необходимые операции высолняются с использованием интерфейса командной строки (CLI - Command Line Interface).

- IP адреса

IP адреса задаются через DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Если в сети отсутсвует DHCP сервер, то IP адреса могут быть

заданы с помощью специальных инструментальных средств или с использованием интерфейса командной строки (CLI).

- Светодиоды индикации:

Состояний портов.

Режимов работы портов (10/100/1000 Мбит/с, дуплексный/ полудуплексный режим работы).

Наличия напряжения на двух входах питания.

Состояния сигнального контакта.

Заданной сигнальной маски.

Состояния менеджера резервирования RM.

Режима резервирования в паре с другим коммутатором (Standby mode).

- Состояние коммутатора передается во внешнюю сеть с помощью сигнального контакта ("сухой" контакт). Например,

этот сигнал может быть передан на дискретный вход контроллера.

- Менеджер резервирования RM

В кольцевой сети коммутатор SCALANCE XM-400 переключается в режим RM. Порты, не задействованные для подключения к кольцу,

используются менеджером резервирования для обмена данными с терминалами и подсетями. При необходимости менеджер резервирования

может быть автоматически настроен на поддержку процедур резервирования MRP, стандартизованных в сети PROFINET.

- Мониторинг через сеть Industrial Ethernet;

с использованием:

Стандартного Web браузера (Web управление):

Путем выбора соответствующего коммутатора SCALANCE XM-400 в Web браузере компьютера.

Браузера на мобильном приборе (смартфон, планшетный компьютер):

Считывание диагностической информации со специальных Web сайтов.

Протокола SNMP V1, V2c, V3:

Защищенная интеграция коммутаторов SCALANCE X-400 в систему управления сетью. Например, в SINEMA Server.

Диагностических функций PROFINET IO:

Простое конфигурирование стандартных аварийных сообщений инструментальными средствами STEP 7 для их обработки в среде SIMATIC.

Резкое снижение затрат для контроллеров, приборов и систем человеко-машинного интерфейса за счет полной интеграции

в концепцию системы аварийных сообщений SIMATIC.

Управление сетью

Для управления сетью может быть использован следующий набор функций:

- Защищенный паролем коммутируемый доступ "Администратора" (чтение и запись авторизации) и "Пользователя" (только чтение).

- Защита доступа с помощью списка разрешенных адресов.

- Кодированный HTTPS доступ.

- Считывание версии и статусной информации прибора.

- Установка сигнальной маски, маски резервирования и адресов.

- Фиксированная настройка портов (скорость обмена данными, дуплексный/ полудуплексный режим работы).

- Установка параметров виртуальных сетей и широковещательных сервисов.

- Настройка параметров резервированных соединений между кольцевыми сетями.

- Установка параметров протокола RST.

- Определение максимальной нагрузки на порт для ограничения нагрузки на сеть.

- Вывод статистической информации.

- Диагностика трафика данных с помощью настраиваемого зеркального порта и стандартного коммерческого анализатора сети.

- Загрузка новых версий встроенного программного обеспечения и параметров настройки через TFTP сервер.

- Сохранение параметров настройки и регистрационной таблицы на TFTP сервере с передачей данных через сеть.

- Конфигурирование функций IP маршрутизации после установки и активации модуля KEY-PLUG (статическая маршрутизация,

динамическая маршрутизация (OSPF, RIP v1/2), резервированная маршрутизация (VRRP)).

При появлении ошибок в работе сети коммутатор SCALANCE XM-400 способен самостоятельно отправлять аварийные сообщения (traps)

в систему управления сетью (например, в SINEMA Server) или заранее определенному администратору по каналам электронной почты.

Дистанционный мониторинг (RMON):

Коммутатор SCALANCE XM-400 способен накапливать статистическую информацию RMON групп 1...4. Например, эти данные содержат

информацию о статистике ошибок для каждого порта. Накопленная информация может быть считана системой Web управления и

передана для дальнейшей статистической обработки.

Особенности

- Рентабельная модульная система для формирования электрических и оптических сетей Industrial Ethernet с использованием различных топологий и каналов связи.

- Интегрированная промышленная сеть для обмена данными, голосовой связи и передачи видео изображений.

- Высокая производительность, до 24 гигабитных портов на коммутатор.

- Эксплуатация в промышленных условиях, прочный корпус, поддержка функций резервирования, диапазон рабочих температур от -40 до 60 °C.

- Повышение надежности функционирования системы связи на основе:

Использования резервированного питания.

Использования резервированных сетевых структур с малым временем реконфигурирования.

Поддержки функций реконфигурирования двойных кольцевых структур сети.

Поддержки стандартных функций резервирования STP, RSTP, MSTP.

Поддержки функций резервированной маршрутизации через VRRP.

Установки/ замены конвертирующих оптических модулей во время работы.

Простой замены прибора за счет сохранения всех параметров настройки в съемном модуле памяти C-PLUG.

- Разделение больших сетей на виртуальные подсети (VLAN) со своим адресным пространством. Это позволяет снижать нагрузку на подсети, отделять чувствительные области от основной сети, делить сеть на логические рабочие группы. Обмен данными между VLAN может осуществляться на 3-ем уровне коммутации (IP маршрутизация).

- Встроенные и опциональные функции защиты доступа к данным и параметрам конфигурации.

- Простой мониторинг и диагностика с использованием сигнального контакта, SNMP traps, диагностических функций PROFINET и электронной почты.

- Снижение инженерных затрат на уровне контроллеров/ приборов и систем человеко-машинного интерфейса за счет интеграции в концепцию аварийных сообщений SIMATIC.