A comunicação rápida e constante entre sistemas e dispositivos é um dos pilares que sustentam a alta performance da indústria moderna. Nesse contexto, os switches industriais são ativos essenciais, capazes de entregar disponibilidade e confiabilidade para a operação de diferentes processos. Com recursos avançados de gerenciamento, como QoS, VLANs, IGMP e protocolos como NTP, LLDP e SNMP, eles garantem o funcionamento contínuo e seguro da rede de comunicação, mesmo em ambientes adversos e altamente exigentes.
Neste artigo, exploramos os recursos embarcados nos switches industriais gerenciáveis da Série Connect e como eles atendem às demandas específicas do setor industrial, priorizando a alta disponibilidade e a estabilidade da comunicação. Abordaremos as tecnologias integradas que proporcionam maior confiabilidade, segurança e controle, essenciais para garantir que processos industriais funcionem sem interrupções e com máxima eficiência.
O que é gerenciamento de rede?
O gerenciamento de rede é um conjunto de técnicas, instrumentos e tecnologias criadas para supervisionar, gerenciar e otimizar os recursos de uma rede de comunicação. Ele envolve atividades como acompanhamento de desempenho, configuração de dispositivos, identificação e resolução de problemas, além da implementação de medidas de segurança para proteger dados e conexões. Em essência, o gerenciamento de rede garante que a infraestrutura funcione de forma eficiente, com alta disponibilidade e sem interrupções, permitindo que os dispositivos conectados a ela operem de forma coordenada e estável.
No contexto industrial, o gerenciamento de rede é ainda mais crítico devido à complexidade das operações e à necessidade de comunicação constante entre máquinas, sistemas de controle e dispositivos de campo. Ferramentas avançadas, como protocolos de gerenciamento (SNMP), monitoramento de tráfego (QoS e IGMP) e descoberta de rede (LLDP), oferecem aos administradores uma visão detalhada do estado das conexões, permitindo intervenções rápidas e ações para prevenção de falhas.
Recursos de gerenciamento de rede disponíveis nos switches Altus
Desenvolvidos com base nas premissas de alta conectividade da indústria moderna, os switches industriais gerenciáveis da Connect Series contam com recursos avançados para garantir a disponibilidade e a estabilidade de conexões de rede entre máquinas e aplicações.
Conheça abaixo alguns desses recursos e como eles podem impactar a operação da sua rede de comunicação:
Qualidade de Serviço (QoS)
Qualidade de Serviço (Quality of Service, QoS) é o uso de mecanismos ou tecnologias que funcionam em uma rede para controlar o tráfego e garantir o desempenho de aplicativos essenciais com capacidade de rede limitada. Ela permite que os switches ajustem o tráfego geral de rede, priorizando dispositivos ou aplicações específicas de alto desempenho.
Quando essas aplicações prioritárias são identificadas, o tráfego é sinalizado por meio do recurso CoS (Class of Service, CoS), responsável por marcar um fluxo de dados e destacar essa prioridade no cabeçalho do quadro da Camada 2 da rede.
Outra característica presente no protocolo QoS e disponível nos switches industriais da Série Connect é o Controle Storm para multicast, broadcast e unicast. Esse recurso é utilizado para evitar que o tráfego em uma rede atinja níveis avassaladores, gerando uma tempestade de rede. O Controle Storm atua no monitoramento do tráfego de cada porta, bloqueando ou descartando pacotes automaticamente para evitar uma tempestade.
Ainda dentro do protocolo QoS, os switches gerenciáveis Altus contam com enfileiramento 802.1p, controlador de porta/fila/ACL, modelador de saída de porta e de fila, DiffServ (DSCP), tag remarking e modo Scheduler.
Suporte a IEEE 802.1Q VLAN
Para permitir que a rede suporte a utilização de VLANs em sua estrutura de comunicação e segurança, os switches gerenciáveis Altus contam com suporte ao protocolo IEEE 802.1Q. O padrão foi desenvolvido para atuar na subdivisão de grandes redes em partes menores, para que o tráfego de broadcast e multicast não ocupe mais largura de banda do que o necessário. Isso é possível por meio da utilização de VLANs.
A especificação IEEE 802.1Q estabelece um método padrão para a marcação de quadros Ethernet com informações de VLANs, redes virtuais que criam domínios de broadcast na camada de enlace do modelo OSI. Nesse processo, um campo de marca de 4 bytes é inserido no próprio quadro Ethernet original, entre os campos Endereço de Origem e Tipo/Comprimento. Como o quadro é alterado, o dispositivo de entroncamento recalcula o FCS no quadro modificado. Além disso, a norma também ajuda a fornecer um maior nível de segurança entre os segmentos de redes internas.
Tecnologia IGMP
O Protocolo de Gerenciamento de Grupos da Internet (IGMP) é um protocolo de camada de rede usado para configurar multicast em redes do tipo IPv4, permitindo que diferentes dispositivos compartilhem o mesmo endereço IP para receber dados de interesse comum. Quando um roteador recebe uma série de pacotes direcionados ao endereço de IP compartilhado, ele duplica esses pacotes, enviando cópias para todos os membros do grupo multicast.
O protocolo IGMP embarcado nos switches gerenciáveis Altus também conta com IGMP filtering, que permite aos administradores da rede configurar filtros para controle de propagação do tráfego. Esse recurso fornece a capacidade de gerenciar o snooping IGMP, também disponível nos produtos da Série Connect.
O recurso de Snooping permite que os dispositivos “ouçam” as mensagens trafegadas na rede, mesmo que não estejam na camada 2. Assim, eles podem identificar para onde as mensagens multicast devem ser encaminhadas, garantindo que apenas as aplicações corretas recebam o tráfego multicast.
Para completar, os switches gerenciáveis Altus ainda possuem características avançadas presentes na segunda versão do padrão, incrementando ainda mais a segurança da comunicação: mensagens de saída de grupo, consulta de associação específica de grupo, campo MRT (Tempo Máximo de Resposta) e processo de eleição do querier.
Os switches industriais gerenciáveis da Série Connect contam com suporte ao gerenciamento de redes IP por meio dos protocolos IPv4 e IPv6. Essa funcionalidade permite que eles se comuniquem tanto com equipamentos legados que utilizam apenas a primeira versão do protocolo de rede quanto com sistemas e dispositivos IoT modernos, com suporte à versão mais recente do padrão.
Os equipamentos Altus também contam com gerenciamento de DHCP. Esse recurso permite que os dispositivos conectados à rede recebam endereços IP automaticamente, reduzindo a necessidade de configurações manuais, acelerando a integração de novos dispositivos e evitando loops oriundos de redundância de rede.
Além disso, os switches gerenciáveis da Série Connect também permitem criar VLANs (Virtual Local Area Networks) e atribuir configurações de DHCP específicas para cada segmento. Isso aumenta a segurança e a eficiência da rede ao separar o tráfego de diferentes dispositivos ou departamentos.
NTP Client
O Protocolo de Tempo para Redes (NTP) é um padrão utilizado por switches gerenciáveis para sincronização dos relógios de todos os dispositivos presentes em uma rede de comunicação, a partir de referências de tempo confiáveis.
Essa capacidade de sincronização é essencial para garantir a execução correta de processos, a correlação de registros de eventos e a integridade dos dados. O recurso também é um fator crucial para aplicações críticas, como controle distribuído e sistemas SCADA, além de atender a normas de qualidade e segurança. Além do protocolo de comunicação em si, o NTP define uma série de algoritmos utilizados para consultar servidores, calcular a diferença de tempo, estimar erros, escolher as melhores referências e ajustar o relógio local.
Sincronização de rede com SNMP
Protocolo padrão para monitoramento e gerenciamento de redes, o SNMP foi criado para facilitar o monitoramento e gerenciamento de redes, permitindo que uma ferramenta de gerenciamento possa trabalhar com produtos e serviços de diversos fabricantes. Utilizado por praticamente todos os ativos de redes e serviços em uma malha de comunicação, a arquitetura do SNMP funciona com um sistema de gerenciamento de rede, em que há um manager e uma aplicação que monitoram os dispositivos na rede.
O protocolo atua na camada de aplicação (nível 7) do modelo OSI e, normalmente, utiliza a porta 161 do protocolo de transporte UDP. Essa característica permite a abstração das outras camadas e o gerenciamento de dispositivos que estejam fora da rede de origem.
Em ambientes industriais, o padrão SNMP permite o monitoramento e a gestão eficiente de diferentes dispositivos presentes em uma rede de comunicação, como CLPs, drivers e IHMs. Ele facilita a detecção de falhas, coleta dados de desempenho e aplica configurações remotamente, garantindo a estabilidade, segurança e otimização dos processos industriais.
Protocolo LLDP
Outro recurso de gerenciamento disponível nos switches industriais gerenciáveis da Altus é o protocolo LLDP. Sigla para Link Layer Discovery Protocol, o padrão é um protocolo de camada de enlace que permite que os dispositivos presentes em uma rede descubram informações sobre os equipamentos vizinhos conectados à mesma estrutura. Ele é usado para fornecer informações sobre a topologia da rede, como identificação do dispositivo, porta de conexão, capacidades e configurações.
O protocolo LLDP permite a descoberta automática de novos dispositivos, sem a necessidade de configurações manuais. Isso facilita a implantação e o gerenciamento de redes, especialmente em ambientes complexos com muitos dispositivos, como é o caso das redes de comunicação industrial.
Outro diferencial do protocolo é a capacidade de fornecer informações detalhadas sobre os dispositivos vizinhos, como nome do equipamento, porta de conexão, endereço MAC e características de desempenho. Essas informações podem ser utilizadas para entender melhor a topologia da rede e facilitar a solução de problemas.
Garanta a conectividade da sua rede com os Switches da Série Connect
A Série Connect de switches industriais conta com diversos modelos de equipamentos que podem ser utilizados em várias aplicações dos diferentes segmentos da indústria. Com recursos avançados de gerenciamento, os switches da Série garantem alta disponibilidade e velocidade de comunicação para sua rede. Por possuírem um design robusto e com grau de proteção IP30, os equipamentos Altus podem ser utilizados em ambientes hostis, como subestações de energia elétrica, painéis embarcados em navios, linhas de beneficiamento de grãos, entre muitas outras aplicações.
