RUGGEDCOM Передача данных для электроподстанций

При развертывании технологических сетей передачи данных, к которым предъявляются особые требования при эксплуатации (устойчивость к воздействию экстремальных температур, высокой влажности, вибронагрузки, высокого уровня ЭМИ, поддержка точной временной синхронизации и т.д.), надежность и отказо-устойчивость оборудования выходит на первый план. Подобные жесткие требования предъявляются к сетям в составе систем АСУ или ПТК объектах генерации, и распределения электроэнергии, интеллектуальных систем управления дорожным движением, сис-тем видеонаблюдения, АСУ общепромышленного назначения. Именно для таких условий предназначено семейство RUGGEDCOM.

Мультисервисные платформы

Интрегрированные маршрутизатор, коммутатор и межсетевой экран

Ethernet коммутаторы

Интрегрированные маршрутизатор, коммутатор и межсетевой экран

Беспроводное оборудование

Беспроводные сети Mobile WiMAX

Последовательные серверы

Серверы для передачи данных от последовательных устройств через Ethernet

Преобразователи среды

Преобразователи медь-оптоволокно

Программное обеспечение

Программное обеспечение для управления и мониторинга

Работа в неблагоприятных условиях окружающей среды

Высокая устойчивость к электромагнитным излучениям (ЭМИ) и высоковольтным пульсациям
Соответствует IEEE 1613 Class 1 (Электрические подстанции) Class 1 для медных или Class 2 для оптических портов
Превосходит IEC 61850-3 (Электрические подстанции)
Превосходит IEEE 61800-3 (приводы с регулируемой скоростью)
Превосходит IEC 61000-6-2 (промышленность)
Превосходит NEMA TS-2 (управление дорожным движением)
Рабочая температура: от -40°C до +85°C (без вентилятора)
Конформное покрытие печатной платы (опционально)
Корпус из оцинкованной стали толщиной 1,3 мм
Сертификация для взрывоопасных зон Class 1 Division 2 (для определенных моделей)
Сухие контакты аварийной сигнализации для оповещения об отказах и ошибках

Электропитание

Интегрированные или сменные* блоки питания с резервированием
Горячая замена
Высоковольтный БП: 88-300В постоянного тока или 85-264В переменного тока
Низковольтные БП постоянного тока на диапазоны: 24 В (9-36 В =), 48 В (36-72 В =)
Варианты подключения: «под винт» на съёмном разъёме типа Phoenix или клеммная колодка
Одобрен по CSA/UL 60950 для работы до +85°C

Информационная безопасность

Многоуровневые пользовательские пароли
SSH/SSL шифрование
Вкл./выкл. портов, ограничение доступа по MAC адресу
Ограничение доступа к сети на порту (802.1x)
Изоляция и защита трафика в VLAN-ах (802.1Q)
Централизованная парольная защита на RADIUS
SNMP v3 с шифрацией и идентификацией пользователей

Особенности L2 коммутаторов на базе ОС ROS

"plug and play" - автоматическое согласование скорости дуплекса и типа кабеля
MSTP 802.1Q-2005 (ранее известно как 802.1s)
Резервирование RSTP (802.1w) и eRSTP с временем восстановления менее 5 мс
QoS (802.1p) работа с приложениями реального времени
VLAN (802.1Q) с двойной маркировкой и поддержкой GVRP
Объединение нескольких физических каналов в один логиче-ский (802.3ad)
Фильтрация трафика групповых рассылок IGMP Snooping
Ограничение скорости на портах и подавление широковещательного шторма
Конфигурация портов, статус, статистика, зеркалирование, безопасность
Синхронизация времени SNTP (клиент и сервер)
Интеграция в системы автоматизации (Modbus и т.д.)

Особенности L3 коммутаторов на базе ОС ROX II

Plug and play работа Ethernet интерфейсов – автоматическое оп-ределение типа кабеля, скорости и дуплекса
Интерфейс командной строки (CLI) стандартный для телеком-муникационного оборудования
Единый текстовый файл для хранения конфигурации
Настраиваемый автоматический откат конфигурации в случае ошибки
Интерфейс конфигурирования NETCONF
VLAN (802.1Q)
Ограничения скорости портов и ограничение широковещательных рассылок
Зеркалирование портов, их статус и статистика
Синхронизация времени SNTP (клиент и сервер)
MSTP 802.1Q-2005 (ранее известно как 802.1s)
RSTP (802.1w) и Enhanced Rapid Spanning Tree (eRSTP™) со временем восстановления <5ms) на соединение пары коммутаторов
Quality of Service (802.1p) для трафика реального времени
Поддержка SNMP v1, v2c и v3 в том числе RMON
Stateful Firewall
RIP v1/2
OSPF
BGP

Enhanced Rapid Spanning Tree Protocol (eRSTP)

eRSTP позволяет создавать отказоустойчивые сети Ethernet кольцевой и полносвязной топологии, включающие резервные связи, временно блокируемые для предотвращения петель. eRSTP допускает «диаметр» сети до 160 коммутаторов и обеспечивает восстановление при отказе за 5 мс на коммутатор. Например, кольцо из десяти коммутаторов восстановление произойдёт через 50 мс после возникновения неисправностей. В отличии от других проприетарных кольцевых протоколов резервирования, eRSTP полностью совместим с STP и RSTP для работы с коммутаторами других производителей.

Механизмы Качества сервиса (IEEE 802.1p)

Некоторые сетевые приложения, такие как управление в реальном времени или VoIP (голос поверх IP) требуют предсказуемое время доставки кадров Ethernet. В случае сильной загрузки сети возникают большие и непредсказуемые задержки во внутренних буферах и очередях обслуживаемых по принципу первый пришёл – первый обслужен. Поддерживаются "классы обслуживания" в соответствии с IEEE 802.1p, позволяя трафику реального времени отправляться в первую очередь, уменьшая задержки и снижая джиттер, что нужно для корректной работы упомянутых приложений. Поддерживается классификация трафика по порту, 802.1p и полю тип сервиса (TOS). Конфигурируемый алгоритм "Weighted Fair Queuing" определяет, логику обслуживания очередей.

VLAN (IEEE 802.1Q)

Виртуальные локальные сети (VLAN) позволяют сегментировать физическую сеть на несколько отдельных логических сетей с независимыми широковещательными доменами. Это повышает безопасность, так как хост имеет доступ только к хостам в той же виртуальной сети и широковещательные рассылки оказываются изолированными. Поддерживается маркирование кадров Ethernet 802.1Q в «транках». Поддерживаются статические VLAN и жесткая настройка портов, поддерживается и динамический протокол GVRP.

Link Aggregation (802.3ad)

Функция агрегирования соединений позволяет собрать несколько Ethernet портов в один логический канал с более высокой пропускной способностью. Это недорогой способ создания магистрали для повышения скорости сети. Эта функция также известна как “port trunking”, “port bundling”, “port teaming” и “Ethernet trunk”.

IGMP Snooping

В RUGGEDCOM используется IGMP Snooping (Internet Group Management Protocol v1 и v2), для интеллектуальной раздачи или фильтрации потоков групповых рассылок (например, MPEG видео). Это снижает нагрузку на сеть и на хосты не подписавшиеся на рассылку. ROS имеет очень мощную реализацию IGMP Snooping, включающую следующие возможности:

Можно включать независимо в разных VLAN.
Распознает и фильтрует все групповые рассылки независимо от того, существуют ли подписчики.
Работает без маршрутизатора благодаря «активному» режиму.
Восстанавливает потоки трафика сразу же после изменения топологии RSTP.

SNMP (Simple Network Management Protocol)

SNMP - стандартный метод опроса устройств различных производителей систем управления сетью (NMS). Устройствами RUGGEDCOM поддерживается SNMP версии v1, 2c и 3. В частности в SNMPv3, обеспечивает функции безопасности, такие как аутентификация контроль доступа и защита данных с помощью шифрования, которых нет в более ранних версиях SNMP. Имеется поддержка многочисленных стандартных баз MIB (Management Information Base), обеспечивающих легкую интеграцию с любой системой управления сетью.

SNMP, реализованный в RUGGEDCOM, может генерировать «trap-ы» (сообщения о системных событиях). Система управления RuggedNMS от Siemens, собирает эти trap-ы от нескольких устройств, реализуя мощный инструмент диагностики сетей. Она также обеспечивает графическую визуализацию сети и полностью интегрирована со всеми продуктами RUGGEDCOM.

SCADA и промышленная автоматизация

Оборудованием поддерживаются функции, которые позволяют оптимизировать производительность сети и упростить управление коммутатором специально для приложений промышленной авто-матизации и систем SCADA. Такие функции, поддержка Modbus TCP для считывания данных этим распространённым протоколом и DHCP Option 82, необходимая для раздачи IP-адресов на основе расположения конечного устройства в соответствии требованиям Rockwell Automation ODVA, обеспечивают возможности, которых нет в типичных Ethernet коммутаторах "общего назначения" или "офисного класса".

Ограничение доступа к сети на конкретном порту (802.1x)

Поддерживается стандарт IEEE 802.1X, описывающий механизм контроля доступа к сети на порту коммутатора, который обеспечивает средства аутентификации и авторизации устройств, подключающихся через этот порт к ЛВС.

Ограничение скорости порта

ROS может управлять ограничением направленного и группового (unicast и multicast) трафика на порту. Это необходимо опера-торам при управлении ценной полосой пропускания сети. Это повышает безопасность на уровне доступа при атаках типа отказ в обслуживании (DoS-атаки).

Зеркалирование портов

Коммутаторы могут быть настроены так, чтобы дублировать весь трафик с одного порта на другой «зеркальный». В комбинации с сетевым анализатором это может очень помочь при поиске неисправностей

Управление и мониторинг

Управление через WEB, CLI на консоли и через Telnet/SSH
SNMP v1/v2/v3
Дистанционный мониторинг (RMON)
Богатый набор средств диагностики с журналами событий и с оповещениями
Syslog на удаленный сервер
Тестирование с включением петли заворота (Loopback)
Трассировка событий

Порты локальной сети

Линейные модули (предустанавливаемые и заменяемые в полевых условиях)
Поддержка 10/100BaseTX – медная витая пара
Поддержка 100FX – оптика (одномодовая и многомодовая, разъемы ST(BFOC), SC, LC, MTRJ, SFP)
Поддержка 10/100/1000BaseTX – медная витая пара
Поддержка 1000SX – оптика (одномодовая и многомодовая, разъемы ST(BFOC), SC, LC, MTRJ, SFP)
Поддержка 10000SX – оптика (одномодовая и многомодовая, разъемы ST(BFOC), SC, LC, MTRJ, SFP)

Интерфейсы глобальных сетей

T1/E1 (channelized)
E1 с разъёмом BNC 75 Ом
Модемы сотовых сетей (HSPA/EVDO)
DDS

Протоколы

Глобальных сетей (WAN)
- Frame Relay RFC 1490 или RFC 1294
- PPP RFC 1661, 1332, 1321, 1334, аутентификация PAP, CHAP
- Multilink PPP RFC 1990
- Передача GOOSE сообщений через глобальные сети
IP
- Маршрутизация OSPF, BGP, RIPv1 и 2
- VRRP
- DHCP Agent (поддержка Option 82)
- NTP Server
- IP Multicast Routing

Последовательные интерфейсы

Последовательные порты полностью соответствующие EIA/TIA RS485/RS422/RS232 (тип настраивается в конфигурации) разъёмы RJ45
DNP, MODBUS
Поддержка инкапсуляции Raw socket позволяющей передать любой последовательный протокол

Широкополосный беспроводной доступ

Решения RuggedcomWIN предназначены для организации широкополосного мобильного доступа по технологии WiMAX IEEE 802.16e-2005. За счёт использования адаптивных алгоритмов выбора модуляции и кодирования возможно постоянно подстраиваться к текущему состоянию канала поддерживая оптимальный баланс между надежностью и эффективностью. Приём и передача данных с TDD повышают дальность в том числе при отсутствии прямой видимости (Non-Line-Of-Sight (NLOS). Для повышения скорости передачи и улучшения использования частотного ресурса в оборудовании RuggedcomWIN используются два приёмопередающих радиотракта одновременно работающих на одной частоте (MIMO). Решения предназначены для связи на больших расстояниях с фиксированными, мобильными и портативными абонентскими устройствами, поддерживая роуминг при перемещении со скоростью автомобиля, а также транзитный режим. RUGGED-COM WiN имеет много встроенных функций для соответствия требованиям стандартов безопасности в энергетике NERC CIP, например двух факторная взаимная аутентификация, с шифрованием при помощи алгоритма AES и защита целостности сообщения с помощью CMAC.

Характеристики радиотракта

Частоты:
- WiNxx35 – от 3400 МГц до 3600 МГц
- WINxx51 – от 5091 МГц до 5150 МГц
- WiNxx58 – от 5725 МГц до 5850 МГц
EEE802.16-2005 (16e OFDMA)
WiMAX Forum Wave 2 Profile
ime Division Duplex (TDD)
ирина полосы частот (МГц) 3.5, 5, 7, 10
Шаг перестройки по частоте 0,25 МГц
Режимы пространственного разнесения 2x2, STC/MIMO-SM
FEC Convolution Code и Turbo Code
Регулирование мощности передачи. Выходная мощность :
- 2 x 21 дБм для 5,725-5,850 ГГц
- 2 x 27 дБм для остальных диапазонов
Режимы модуляции 512/1024 FFT points; QPSK, 16QAM, 64QAM.

Радио интерфейсы

Количество антенных входов - 2
Антенные разъёмы: 2 N типа 50 Ом, с грозозащитой
Внешние всенаправленные и секторные антенны
Встроенный GPS приёмник для временной синхронизации

Интерфейсы сети передачи данных

10/100BaseT Half / full Duplex IEEE 802.3 CSMA/CD
Совместимость с ASN GW WiMAX Forum R6, Profile C

Условия окружающей среды

Рабочий температурный диапазон: от -40°C до +70°C
Влажность воздуха: от 5% до 95% без конденсации
Внешняя защита: P67
МЭК 61850-3 секции 5.2, 5.3, 5.5
МЭК 870-2-2 секция 3
Соответствует или превосходит требования AREMA C&S Manual часть 11.5.1
Взрывобезопасность: Class 1 Div 2 (UL 1604, CSA 22.2 No213- M1987), ATEX Zone 2 (EN60079-0, EN60079-15)
Защита от коррозии: MIL-STD-810F 509.4 – солёный туман.