1265 подписчиков

Гигабитные PoE-коммутаторы промышленного исполнения

13 минут

22 прочтения

26 июня 2023

Важнейшая роль в передаче данных в системах IP-видеонаблюдения отводится Ethernet-коммутаторам, используемым для решения задач самых различных уровней.

Обзор предоставлен независимой тестовой лабораторией CCTVLAB

В зависимости от размеров передаваемых потоков, а также при ограничениях по нагрузке на сеть Ethernet применяются коммутаторы Ethernet с различной пропускной способностью. Может требоваться пропускная способность сети Ethernet как до 100 Мбит/с, так и до 1 Гбит/с.

Как правило, технические данные и дизайн традиционных коммутаторов, используемых в бытовых и коммерческих целях, не предусматривают работу в промышленной среде. Следовательно, в случае их установки в условиях более суровой рабочей среды заметно понижается стабильность и продолжительность работы. Специально для таких целей и были разработаны промышленные PoE-коммутаторы, обладающие повышенной стабильностью, дополнительными средствами безопасности и надежностью.

Индустриальные коммутаторы предусматривают работу в тяжелой рабочей обстановке, предлагают широкий модельный ряд и гибкую конфигурацию портов для удовлетворения всего спектра требований, необходимого для выполнения тех промышленных задач, которые не встречаются в стандартной офисной среде.

Область применения данного оборудования достаточно широка и включает в себя (но не ограничивается ими): энергетическую, нефтехимическую, металлургическую промышленность, защиту окружающей среды, строительную и транспортную сферу. Учитывая, что развитие этих видов промышленности с каждым годом расширяется, заметно увеличивается и спрос на подобные технические изделия.

В числе основных преимуществ промышленных коммутаторов можно назвать следующие:

Использование компонентов промышленного уровня, способных выдержать более суровые условия без потери производительности или сокращения срока службы.
Быстрая кольцевая сеть и резервирование. Индустриальные коммутаторы быстро работают в сети типа "кольцо", а время резервирования системы составляет при этом менее 50 мс. Хотя коммерческие PoE-коммутаторы также осуществляют резервирование, время восстановления таких сетей увеличено и может занять от до 10 до 30 с, что в промышленной среде просто неприемлемо.
Повышенная защита от помех. Работа в промышленности предусматривает повышенное воздействие внешних факторов, таких как электромагнитное излучение, вода и влага, коррозия, удары молнии и статическое электричество, – защита от них предусмотрена индустриальной конструкцией устройств. Как правило, коммерческие коммутаторы не обладают подобными характеристиками.
Расширенный диапазон рабочих температур. Ввиду широкой сферы применения и различий рабочей среды промышленных областей коммутаторы должны быть приспособлены к работе как в очень низком, так и в очень высоком температурном режиме. Большинство промышленных коммутаторов без проблем выдерживают температуры от -40 до +75 °C, а также могут быть адаптированы для различных комбинаций температуры и влажности. Коммерческие коммутаторы не допускают работу в "минусовую" температуру, а верхняя граница доходит лишь до +50 °C.
Резервный блок питания, предназначенный для бесперебойного обеспечения работы устройства.
Увеличенный срок службы, обусловленный тем, что корпусы промышленных коммутаторов и их компоненты изготавливаются из материалов промышленного уровня для обеспечения более продолжительной и надежной работы.

В обзоре представлены:

коммутатор STWP-0802HP (BEWARD)
коммутатор PFS4210-8GT-DP (Dahua)
коммутатор GL-SW-G206-8PSG(BT) (GIGALINK)
коммутатор SW-80822/IR (OSNOVO)

Коммутатор STWP-0802HP

Представлен компанией BEWARD

Коммутатор STWP-0802HP выполнен в удобном промышленном корпусе flat-type: фронтальное подключение кабелей и индикация портов делает установку и техническое обслуживание STWP-0802HP очень удобными при размещении коммутатора в ограниченном пространстве. Возможна установка на стену, DIN-рейку или металлическую панель монтажного шкафа с помощью неодимовых магнитов в комплекте поставки. Коммутатор предназначен для работы в широком температурном диапазоне.

Металлический корпус, выполняющий роль дополнительного теплоотвода, обеспечивает высокий уровень защиты от электромагнитных помех и сильных электрических скачков, которые обычно встречаются при установке в монтажных шкафах вместе с другим оборудованием. Будучи способным работать в диапазоне температур от -40 до +75 °С, STWP-0802HP может быть размещен практически в любых сложных условиях. Для удобства подключения коммутатор имеет два типа разъема питания: стандартный DC jack 5,5х2,1 и 3-пиновая клеммная колодка.

STWP-0802HP оснащен восемью портами RJ-45 с поддержкой питания сетевых устройств по технологии High PoE в соответствии со спецификацией стандарта IEEE 802.3af/at. К коммутатору можно подключить оптоволоконную линию связи через один из двух портов SFP. В случае необходимости есть возможность задействовать оба SFP-порта для построения сети по топологии "шина" или получения отказоустойчивой линии связи. Все порты являются независимыми и работают на скорости 1000 Мбит/с. Расстояние передачи по оптоволокну может составлять до 20 км при использовании SFP-модулей BEWARD.

В коммутаторе BEWARD STWP-0802HP реализован режим работы PoE-портов Extend. В режиме Extend увеличивается максимальное расстояние передачи PoE до 250 м, при этом скорость портов снижается до 10 Мбит/с.
Режим Extend включается индивидуально на каждом PoE-порте.

В коммутатор встроен специализированный набор функций управления: автоматическое обнаружение и классификация устройств с независимым питанием, возможность включения/выключения каждого PoE-порта отдельно, назначение приоритетов подачи питания для PoE-портов, питание устройств PoE по настраиваемому расписанию, ограничение максимальной мощности PoE на порт. Дополнительно коммутатор поддерживает функцию PoE watchdog, которая с помощью команды ping позволяет отслеживать состояние подключенных устройств и автоматически перезагружать порты индивидуально в случае их зависания.

STWP-0802HP поддерживает функцию SFP-DDM (цифровой диагностический мониторинг), которая позволяет легко отслеживать в режиме реального времени параметры SFP-модуля, такие как выходная мощность оптического сигнала, входная мощность оптического сигнала, температура, ток смещения лазера и напряжение питания приемопередатчика.

Коммутатор STWP-0802HP оснащен функциями QoS для приоритизации и управления трафиком. QoS включает в себя функции Storm Control, управление пропускной способностью каждого порта, 802.1p/CoS/IP DSCP QoS-приоритизацию и маркировку. Это гарантирует наилучшую производительность при передаче SIP и видеопотоков и позволяет предприятиям в полной мере использовать ограниченные сетевые ресурсы.
Коммутатор STWP-0802HP поддерживает три основных способа управления: Web, Telnet и SNMP. Благодаря встроенному веб-интерфейсу STWP-0802HP кросс-платформен и прост в применении. Поддержка SNMP RFC MIBs позволяет использовать любой стандартный SNMP-агент для управления коммутатором и мониторинга. Для управления через консоль доступ к коммутатору можно получить с помощью Telnet. Кроме того, STWP-0802HP обеспечивает безопасное удаленное управление за счет поддержки соединений по SSH, SSL и SNMP v3, которые шифруют содержимое пакетов в каждом сеансе.

BEWARD STWP-0802HP имеет функцию Access Control List (ACL) IPv4/IPv6 уровня со 2-го по 4-й. Его механизм защиты также включает в себя аутентификацию пользователей и устройств 802.1X, которая может быть развернута с помощью RADIUS-сервера для обеспечения безопасности на уровне портов и блокировки неавторизованных пользователей. Кроме того, STWP-0802HP предоставляет функции отслеживания DHCP сервера (DHCP Snooping), IP source guard и dynamic ARP inspection для предотвращения вирусных атак. Стандартно коммутатор поддерживает тегирование и работу с VLAN, в том числе и при Multicast (MVR). Из представленных в обзоре моделей BEWARD STWP-0802HP является наиболее компактным устройством.

Коммутатор PFS4210-8GT-DP

Предоставлен компанией Dahua

Dahua PFS4210-8GT-DP является промышленным 10-портовым гигабитным коммутатором с восемью РоЕ портами: управляемый, второго уровня; 2 х 100/1000 Base-X; 8 х 10/100/1000 Base-T (PoE-порты). Мощность PoE-портов: порты 1 и 2 ≤ 60 Вт, 3 и 4 ≤ 30 Вт, всего ≤ 120 Вт. В оборудовании осуществляется поддержка уровней IEEE802.3af/IEEE802.3at/HiPoE. Бюджет РоЕ – 120 Вт. Питание: 9–57 В DC.

Молниезащита, предусмотренная производителем, варьируется до 6 кВ. Порты 1 х RS-232, 2х RS-485. Входы/выходы: 1/1. Размеры: 175x134x53 мм. Монтаж осуществляется на DIN-рейку.

Коммутаторы PFS4210-8GT-DP без проблем выдерживают рабочие температуры в диапазоне от -40 до +75 °C, а также могут быть адаптированы для различных комбинаций температуры и влажности. Кроме того, устройство обладает рядом иных полезных функций. В частности, в коммутаторе присутствует поддержка протоколов STP/RSTP/MSTP для сетевого резервирования. Данная функция позволяет осуществлять дублирование каналов передачи данных с целью исключения таких узлов, отказ которых способен вывести из строя всю систему.
Так, например, если производственный участок подключен к общей системе передачи данных через единственный коммутатор, то отказ этого коммутатора приведет к остановке всего участка и повлечет за собой, соответственно, серьезные, в том числе финансовые, последствия. В случае если данный коммутатор дублирован другим коммутатором, то отказ первого приводит к фактическому возвращению сети к первоначальному состоянию без резервирования. Резервирование позволяет системе оставаться работоспособной на период ремонта вышедшего из строя узла.

Устройство осуществляет поддержку широкого ряда функций L2, включая VLAN, агрегирование каналов, IGMP Snooping, ROMN, ACL, QoS и т.д. Помимо этого, присутствует поддержка сетевого управления, SNMP и CLI, позволяющих системному администратору проводить мониторинг, контролировать производительность сети и изменять конфигурацию подключенных устройств. Протоколы возможно использовать в сетях любого размера: чем крупнее сеть, тем лучше раскрываются преимущества протокола.

Он позволяет просматривать, контролировать и управлять узлами через единый интерфейс с функциями пакетных команд и автоматического оповещения.

Оборудование обладает цельнометаллическим корпусом IP40, полностью герметичной и пылезащищенной конструкцией. Присутствует двойной ввод питания для резервирования питания.

Коммутатор GL-SW-G206-8PSG(BT)

Представлен компанией GIGALINK

Индустриальный POE-коммутатор GL-SW-G206-8PSG(BT) обеспечивает надежную инфраструктуру для сети. Этот коммутатор обеспечивает более интеллектуальные функции, которые необходимы для повышения доступности критически важных бизнес-приложений, защищая конфиденциальную информацию и оптимизируя пропускную способность сети для более эффективной передачи информации и приложений. Устройством обеспечивается сочетание доступности и возможностей для начального уровня сетей, промышленного, малого бизнеса или корпоративного сегмента, которые требуют промышленного наблюдения, IP-телефонии или беспроводных приложений, обеспечивая надежную и устойчивую работу всей сети.

Из-за широкой сферы применения и различий рабочей среды промышленных областей коммутатор приспособлен к работе как в очень низком, так и очень высоком температурном режиме. Коммутатор обладает гофрированным металлическим корпусом, что увеличивает площадь поверхности для более быстрого отвода тепла и повышенной защиты. Таким образом, диапазон рабочих температур варьируется от от -40 до +85 °С при хранении и от -40 до +85 °С при эксплуатации. Оборудование также может быть адаптировано для различной степени влажности, составляющей от 5 до 95% без конденсата.

Питание осуществляется при 12–55 В постоянного тока, внешний блок питания 420 Вт (блок питания поставляется отдельно, при использовании БП 12–24 В функция PoE работать не будет).

За безопасность устройства отвечают защита от широковещательного, многоадресного, одноадресного шторма, поддержка SSH v1/v2 Port security ARP Inspection ACL (поддерживает до 256 записей) и ERPS.

В оборудовании присутствует многоадресное вещание (Multicast), соответствующее следующим стандартам: IGMP v1/v2/3, IGMP Snooping. Присутствует поддержка протокола многоадресной регистрации GARP и поддержка 1024 Mullticast-групп. Управление MAC-адресами включает в себя поддержку добавления/удаления статичных MAC-адресов, ограничение размера таблицы MAC-адресов, поддержку динамических настроек времени старения MAC-адресов. Размер MAC-таблицы при этом составляет 8 тыс. адресов.

Тип коммутатора – управляемый L2. Тип основных портов – GigabitEthernet RJ-45. Восемь основных портов. Тип Uplink-портов – 2,5 GigabitEthernet SFP. ДваUplink-порта. Консольный порт RJ-45. Поддержка PoE. Стандарт PoE – 802.3af/at/BT. Бюджет PoE – 360 Вт. Пропускная способность 26 Гбит/с. Буфер памяти составляет 4 Мбайт. Скорость пересылки пакетов 19,34 mpps. Время наработки на отказ (MTBF) составляет 100 тыс. часов (~12 лет).

В оборудовании осуществляется поддержка сетевых протоколов и стандартов IEEE802.3, IEEE802.3u, IEEE802.3z, IEEE802.3ab, IEEE802.3x, IEEE802.1d, IEEE802.1w, IEEE802.3af, IEEE802.3at, IEEE802.3BT.

Коммутатор SW-80822/IR

Представлен компанией OSNOVO

Как и предыдущие модели, PoE-коммутатор OSNOVO SW-80822/IR предназначен для организации локальной сети и систем IP-видеонаблюдения в условиях низких температур и жестких условиях окружающей среды.
Неуправляемый промышленный РоЕ-коммутатор оборудован восемью гигабитными RJ-45 с поддержкой РоЕ и двумя Combo-портами (RJ-45 + SFP) для передачи данных и разветвления сети по волоконно-оптическому кабелю (SFP-модули в комплект не входят). Пропускная способность матрицы составляет 20 Гбит/с. Скорость перенаправления пакетов равняется 1,488 mpps. Буфер пакетов составляет 4 Мбайт.
Емкость таблицы МАС-адресов равняется 8 тыс.
Общий бюджет РоЕ – 240 Вт, одного порта – 30 Вт.

В оборудовании присутствуют следующие функции:

Auto-MDI/MDI-X, представляющая собой определение типа контакта для подключения устройств прямым или перекрестным кабелем;
Auto-negotiation для согласования скорости и режима передачи данных.

Управление потоком для полнодуплексного (IEEE 802.3x) и полудуплексного (противодавление) режима. Jumbo-фрейм, присутствующий в оборудовании, выставлен на 9,6 Кбайт, за счет чего возрастает скорость передачи данных по сети на 3–5%. При этом ощутимо падает нагрузка на CPU всех устройств, которые участвуют в приеме-передаче, что, в свою очередь, увеличивает скорость отклика и дает возможность увеличить нагрузку на сеть. В связи с этим все устройства, участвующие в передаче, должны поддерживать фреймы размером не меньшим, чем отправляющий сервер. Учитывая отсутствие стандартов на размеры Jumbo-фреймов, как и стандартов на их обработку, разные устройства реагируют на них по-разному, что порой может привести к обрывам связи. Топологии подключения – "каскад", "звезда".

Устройство осуществляет поддержку стандартов РоЕ IEEE 802.3af, IEEE 802.3at. Присутствует защита от переполюсовки и грозозащита – 6 кВ.
SW-80822/IR оборудован клеммной колодкой для подключения двух блоков питания (в комплект не входят) и тревожного реле (НО/НЗ) подключения системы оповещения, винтовой клеммой для заземления, DIP-переключателями сигнала тревоги и настройки тревожной сигнализации для разных портов, LED-индикаторами работы портов с РоЕ, неисправности, подключения основного и резервного питания. Напряжение адаптеров 45–57 В DC. Мощность коммутатора без нагрузки 15 Вт. Рабочие температуры -40...+70 °C, защита от пыли и влаги IP30. Безвентиляторный дизайн. Предусмотрен монтаж на DIN-рейку. Размер 74х175х125 мм.