Публикация пресс-релизов Поиск по компании
Решения, технологии, стандарты Рынок, отрасль, люди Основы
Отменить подписку Подписка
Производители Системные интеграторы Дистрибьюторы
Продукты месяца Поиск по категории Добавить продукт
Добавить мероприятие
Добавить вакансию Специалисты по АСУ ТП, КИП Специалисты по электротехнике, энергетике Главные инженеры, технологи, электрики Менеджеры по продажам, консультанты, другое
Технические требования Публикация статей Публикация пресс-релизов Media Kit 2014
 


 

Рынок, отрасль, люди - в интервью и репортажах Ua.Automation.com

SDN – программно-определяемые сети

SDN – программно-определяемые сети
Дейв Кронбергер, Cisco for Industrial IP Advantage
 
Программно-определяемые сети (SDN от англ.: Software-Defined Networks) сегодня являются актуальной темой на корпоративном уровне. Причин для этого несколько, и их становится все больше с каждым днем. Самая многообещающая – и, возможно, прибыльная – особенность SDN, это ее потенциальная способность сделать сеть напрямую программируемой.
 
Представьте использование SDN-контроллера для отправки сообщений коммутаторам и маршрутизаторам для определения того, какие порты должны быть активными, как идут потоки данных и т.д. Он действует подобно ПЛК, который может приказать приводу остановиться, замедлиться или ускориться – в данном случае, контролируя поток данных с помощью программных средств.Сегодня SDN-сети находятся в младенческом возрасте в корпоративной среде, и практически неизвестны в среде промышленной. Однако, концепции, заложенные в SDN, имеют хороший потенциал повлиять на архитектуру сетей промышленного уровня.
 
По мере того, как промышленные сети эволюционируют от уровня последовательных сетей до Ethernet, и эти Ethernet-сети становятся сложнее, мониторинг и управление становятся все более важными задачами. Использование сетевых устройств как еще одной переменной в приложениях управления позволяет использовать новые, изощренные функции и повышает ценность и эффективность производственного процесса. 
 
SDN упрощает конфигурирование и внедрение сетевых архитектур благодаря созданию повторно используемых конфигураций и схем, улучшающих производительность сети. Это упрощение улучшает финансовые показатели, так как у компаний уменьшается потребность в сетевых специалистах в промышленной среде, а значит, падают расходы на персонал, уменьшается время на имплементацию и расходы на устранение неисправностей и ремонты.
 
Сети настоящего и сети будущего
 
Текущий способ управления сетями в больших масштабах неэффективен. Сеть конфигурируется через командную строку или через веб-браузер для каждого узла. Даже с использованием веб-интерфейсов на более новых коммутаторах, узлы конфигурируются индивидуально и остаются статичными. После этого сетевой специалист должен помочь инженеру АСУ ТП создать процессное приложение для предприятия. Для избегания этих трудностей некоторые инженеры АСУ ТП предпочитают использовать неуправляемые коммутаторы – создавая довольно примитивные и неуправляемые сети.
 
Однако, с помощью SDN пользователи могут управлять, настраивать, контролировать сети с помощью отдельных контроллеров. Это обеспечивает систему, в которой управление различными узлами происходит через одно устройство, а не множество, как раньше.

Роль Ethernet
 
Внедрение SDN требует использования Ethernet на всех производственных площадях. Все сетевые устройства Ethernet имеют возможности управления, контроля и передачи данных. Сетевые инженеры часто упоминают эти три элемента мира сетевых устройств как уровни, особенно, когда учитывают их при работе с многочисленными устройствами. Уровень управления обеспечивает мониторинг и устранение неисправностей, уровень контроля фокусируется на поведении и характеристиках сети. Уровень данных фокусируется на передаче информации через сеть.

Традиционно с каждым сетевым устройством нужно работать отдельно для настройки и управления на каждом из трех уровней. Поскольку уровень контроля используется для конфигурирования отдельных устройств, на нем работают чаще всего. Это постоянное взаимодействие делает свой вклад в ту сложность, которая столь свойственна большинству сетей промышленной автоматизации. Эта сложность может, в свою очередь, привести к человеческим ошибкам, ведущим к простоям и финансовым потерям.
 
SDN позволяет устранить эти риски. Панель для контроля «живет» на сервере SDN, отдельно от сетевого узла. Отсюда она доступна всем устройствам. Кроме того, сети не нужен сервер для работы, поэтому, потеря связи с ним не нарушит работы ни одного участка сети. Это особенно полезно в производственной среде, где остановки сети могут привести к большим финансовым потерям.
 
Вызовы
 
Переход к SDN - сетям сопровождается рядом сложностей, в частности, необходимостью изменить традиционные практики на производственном уровне. На типичном предприятии работают специалисты в таких областях, как робототехника, сварка, управление конвейером. Они отлично разбираются в своих областях, но у них, ожидаемо, могут быть сложности с сетевыми технологиями. Если к примеру, отказывает коммутатор, электрик должен быть в состоянии быстро устранить неисправность для поддержания производственных процессов. С тем, чтобы это было вообще возможно, многие используют неуправляемое сетевое оборудование, которое легко заменять. С другой стороны, если поломка не аппаратная, ее может быть сложно даже найти, не то, что устранить, для цехового работника. Можно, конечно, позвонить в ИТ, но это, скорее всего, приведет к ненужному напряжению в отношениях между подразделениями.

Производителям необходимо способствовать тому, чтобы эта «пропасть» между существующими и требуемыми навыками была сокращена до предела, с тем, чтобы повсеместно внедрялись и использовались разумные сети. Это означает обеспечение инструментами и информацией о том, как легко и быстро двигаться к новой, более интеллектуальной инфраструктуре.

В машиностроении также есть свои нюансы. Когда машиностроители создают решение, индивидуальные компоненты, используемые для устройства, не часто подвергают необходимым проверкам. Однако, соединение устройства с существующим ПКА (программируемый контроллер автоматизации), может быть настоящим вызовом в ситуациях, когда Ethernet не используется, а стандарты не соблюдаются. Некоторые машиностроители используют технологии, которые вносят настолько сильный диссонанс в работу уже существующих на предприятии систем, что их тоже приходится переделывать. Для решения этой проблемы, машиностроителям необходимо всегда быть уверенными в том, что беспроводные и Ethernet-компоненты бесшовно общаются с другими системами.

Концептуальная архитектура
 
SDN –это архитектура, основанная на наборе неких программных уровней, прозрачных для инженера систем управления.
 

В настоящее время эти уровни – в том числе, используемые и в ЦОДах – позволяют конечным пользователям контролировать работу всей сети с помощью специального приложения и без помощи со стороны ИТ. SDN основана на open-source инициативах, что создаст возможность для всех разрабатывать и продавать системы для промышленных предприятий уже не в столь отдаленном будущем.
 
В частности, производители систем автоматизации, машиностроители и конечные пользователи смогут создавать как специализированные, так и общие приложения, повышающие ценность систем управления процессами благодаря использованию промышленного Ethernet и беспроводных сетей.