점점 더 많은 임베디드 시스템이 네트워크 아키텍처를 채택함에 따라 이더넷 스위치가 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 여기에서 Recab UK의 기술 이사인 Mark Jeffrey는 까다로운 운영 환경을 위한 이더넷 스위치를 선택하는 방법을 설명했습니다.
오늘날'연결된 세상에서 인터넷에 연결되는 기기의 수는 나날이 증가하고 있습니다. 리서치 회사 McKinsey의 데이터에 따르면 초당 127개의 새로운 장치가 인터넷에 연결되고 전 세계적으로 수십억 개의 장치가 연결됩니다. 이러한 숫자는 철도, 군사 및 방위, 산업 및 해양과 같은 산업에서 연결된 핵심 임베디드 시스템으로 구성된 근거리 통신망(LAN)을 고려할 때 증가합니다.
스위치는 네트워크 아키텍처 성능의 핵심으로, 연결된 컴퓨터와 장치 간에 데이터를 중계하고 이더넷과 같은 프로토콜을 통해 더 큰 네트워크로 전송할 수 있습니다. 이러한 스위치를 보호하는 것은 열악한 환경, 차량 내 네트워크, 개별 및 공정 제조 애플리케이션에서 사용되는 중요한 애플리케이션에 특히 중요합니다.
열악한 환경에서 이더넷 스위치를 보호하려면 스위치를 강화해야 합니다. 그러나 이더넷 스위치를 강화된 솔루션의 일부로 고려하기 전에 스위치의 역할과 네트워크 요구 사항을 이해하는 것이 필요합니다. Recab UK&이더넷 기능이 있는 견고한 임베디드 시스템을 개발한 경험에 따르면 네트워크를 먼저 설계한 다음 네트워크와 해당 구성 요소를 강화하면 최상의 솔루션이 보장될 수 있습니다.
네트워크 기술 특성
이 주제에 대한 백서에서 신뢰할 수 있는 파트너 Diamond Systems는 네트워크 응용 프로그램에 대한 몇 가지 주요 요구 사항을 간략하게 설명합니다. 여기에는 단일 물리적 장치를 사용하여 여러 네트워크를 구축 및 관리하는 기능, 트래픽 모니터링을 위한 미러 포트, 로컬 네트워크 확장을 위한 데이지 체인 스위치, 네트워크 트래픽 보호, 네트워크 구성 요소 강화 기능이 포함됩니다.
보안은 매우 복잡한 분야이지만 중요한 애플리케이션을 위한 중요한 분야입니다. 네트워크 보안에는 두 가지 유형이 있습니다. 가상 보안은 주로 소프트웨어 시스템과 데이터 암호화에서 비롯됩니다. 구성 요소가 데이터 무결성을 유지하는 역할을 하는 물리적 보안.
네트워크 가상 보안의 예로 잠재적인 보안 취약성을 감지하고 가능한 취약성에 대한 정보를 기록하고 콘솔이나 직렬 포트를 통해 경고를 보내는 침입자 감지 시스템이 있습니다. 이것은 네트워크의 암호화 표준에 의해 보완됩니다.
물리적 보안은 특정 스위치의 포트에서 나오므로 중요한 임베디드 네트워킹 프로젝트에서 임베디드 전문가와 협력하는 것이 매우 중요합니다. SFP(Small Form-Factor Pluggable) 포트는 네트워크의 구리 미디어를 파이버 채널로 변환할 수 있습니다. 광섬유 기술은 유전체이기 때문에 전자기(EM) 스누핑 및 기타 악의적인 공격으로부터 매체를 보호할 수 있습니다. 파이버 채널은 또한 더 적은 신호 손실로 더 먼 거리에서 데이터를 전송할 수 있다는 장점이 있습니다.
일반적인 혼합 미디어 응용 프로그램은 고속 응용 프로그램, 네트워크 간 연결 및 장거리 통신을 위해 로컬 통신 및 광섬유 네트워크와의 인터페이스를 위해 구리선 네트워크를 사용합니다. 따라서 일부 소형 이더넷 스위치 제조업체는 제품에 포트 조합을 포함합니다. Recab UK에서 선도적인 이더넷 스위치 제조업체와의 협력은 유연성과 더 큰 네트워크 보안을 제공하는 솔루션을 개발할 수 있음을 의미합니다.
예를 들어, 공간이 중요한 맞춤형 임베디드 시스템에서 Diamond Systems' EPSM-10GX4 이더넷 스위치 모듈은 이상적인 선택입니다. EPSM-10GX4는 COM(Computer-on-Module) Express Mini 표준 폼 팩터(84x55mm)를 기반으로 하며 초소형 패키지와 거의 완벽하게 패키지화된 스위치 기술을 갖추고 있습니다. 24개의 10/100/1000Mbps 구리 포트와 4개의 10Gbps SFI 포트를 제공합니다. 1Gbps 포트를 래치 커넥터로 연결하고 10Gbps 포트를 SFP 슬롯으로 연결하는 EPS-24G4X 전체 기능 캐리어 보드도 있습니다.
또는 VPX 플랫폼을 사용하여 사용 가능한 공간이 더 많은 고전력 애플리케이션의 경우 Kontron의 새로운 VX6940 6U VPX 이더넷 스위치를 사용하도록 선택할 수 있습니다. 고속(최대 100G) 광섬유 또는 수동 구리 연결을 지원하는 전면 장착 QSFP28 트랜시버 2개가 있으며 각각 10GB 또는 SFP{7}} 포트 4개를 허용합니다. 이 스위치는 고화질 센서 또는 레이더 시스템과 같이 많은 데이터 경로가 필요한 데이터 집약적 애플리케이션에 가장 적합합니다.
Recab UK는 자체 개발을 통해 또는 파트너 Aitech, Kontron, duagon 또는 Diamond Systems의 스위치를 사용하여 스위치 설계를 포함한 시스템 개발에 대한 광범위한 경험을 보유하고 있습니다. 솔루션은 프로젝트의 요구 사항과 응용 프로그램이 사용되는 위치에 따라 다릅니다.
예를 들어, 철도 애플리케이션은 철도 차량의 열악한 작동 환경을 위해 설계된 Duagon 스위치를 사용해야 할 수 있습니다. 예를 들어, D510은 EN50155, IEC61375 및 IEEE802.3을 준수하는 구성 가능한 6포트 이더넷 스위치입니다. 스위치는 견고하고 컴팩트한 인클로저에 설치되며 외부 전원 공급 장치가 필요 없는 통합 DC/DC 변환 기능이 있습니다.
보강
많은 네트워킹 응용 프로그램에서 강화는 주요 고려 사항입니다. 이것은 개별 및 공정 제조 분야의 실외 애플리케이션, 차량 내 네트워크 및 공장 현장 애플리케이션에 적합합니다.
이러한 유형의 응용 프로그램의 경우 환경 조건을 고려해야 합니다. 시스템 설계자는 작동 온도 범위, 작동 중 충격 및 진동 수준, 전력 품질과 같은 요소에 특히 주의해야 합니다. 많은 중요한 애플리케이션의 경우 네트워크 장비(SWaP-C)의 크기, 무게, 전력 및 비용도 주요 고려 사항이 될 것입니다.
까다로운 애플리케이션을 위한 기성 이더넷 스위치 제품을 선택하려면 환경 요구 사항을 명확히 이해하고 각 제품의 사양을 평가해야 합니다. 열악한 환경에서 성공하려면 네트워크 설계에서 이러한 요구 사항을 고려해야 합니다. 확장된 온도 작동의 경우 여기에는 PCB 레이아웃 및 부품 사양부터 성능 검증을 위한 엄격한 환경 테스트에 이르기까지 모든 것이 포함됩니다.
정확한 요구 사항은 응용 프로그램마다 다르므로 모든 방법에 맞는 하나의 스위치 선택 또는 보강 방법은 없습니다. 불행히도 대부분의 시스템 설계자에게는 포트 수나 필요한 데이터 속도를 지정하는 것보다 훨씬 더 복잡합니다. 이것은 Recab UK와 같은 임베디드 시스템 설계 전문가와 협력하는 이점입니다.
비상업적 애플리케이션에서 연결이 점점 더 중요한 역할을 함에 따라 효과적이고 내구성 있는 임베디드 시스템 성능을 보장하기 위해 이러한 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 잘못된 스위치를 선택하거나 운영 및 환경 요구 사항을 완전히 계획하지 못하는 것은 비용이 많이 드는 실수이지만 계획과 예측을 통해 피할 수 있습니다.
