Comment optimiser la gestion du trafic réseau dans les réseaux industriels ?

Les réseaux industriels transportent rarement un seul type de trafic. Les équipements d'automatisation échangent des données opérationnelles, les caméras transmettent des flux vidéo et d'autres objets connectés se connectent à des plateformes cloud ou à des utilisateurs distants. Lorsque toutes ces applications partagent la même connexion, un trafic important peut perturber le trafic opérationnel critique.

La gestion du trafic réseau permet de contrôler l'utilisation de la capacité réseau disponible. Selon la situation, le trafic peut être priorisé, son utilisation limitée ou différents groupes d'appareils peuvent être isolés. La méthode appropriée dépend de l'endroit où le trafic doit être géré : au niveau de la passerelle réseau, sur la liaison cellulaire/WAN ou au sein du réseau Ethernet local.

Quand faut-il gérer le trafic des réseaux industriels ?

La gestion du trafic devient importante lorsque différentes applications partagent le même réseau mais ont des exigences différentes, notamment lorsque la capacité disponible est limitée.

Par exemple, un site industriel isolé peut utiliser la même connexion pour les données opérationnelles, la vidéosurveillance, les services cloud et l'accès à distance. Lorsque la capacité disponible se limite, différentes applications peuvent se disputer les mêmes ressources réseau.

La première étape consiste à identifier le trafic à l'origine du problème et à déterminer où se situe la concurrence. On peut ensuite choisir la fonction réseau appropriée, qu'il s'agisse de prioriser le trafic, de limiter l'utilisation des ressources, de gérer une connexion cellulaire ou de contrôler le trafic au sein du réseau Ethernet.

Lorsque le trafic critique nécessite la priorité

Tous les flux de données industriels n'ont pas la même importance. Par exemple, la communication entre un automate programmable et un système de contrôle peut être plus critique pour une opération que le trafic à haut volume d'informations provenant d'un système de vidéosurveillance.

La qualité de service (QoS) permet de gérer cette différence en classant le trafic et en lui attribuant des priorités différentes. Certains hôtes, ports ou protocoles peuvent se voir attribuer des priorités de trafic différentes lorsque les ressources réseau sont limitées.

Par exemple, le Teltonika RUT200 prend en charge les règles QoS basées sur les hôtes source ou de destination, les protocoles et les ports. Le TRB236 offre également des fonctionnalités de priorisation du trafic.

Un routeur RUT peut être envisagé lorsque la QoS est nécessaire dans le cadre d'une configuration de passerelle réseau plus large, tandis qu'une passerelle TRB peut être envisagée lorsque la connectivité cellulaire est essentielle à l'installation.

L'avantage pratique réside dans une meilleure utilisation de la capacité limitée du réseau : le trafic le plus important pour l'exploitation peut être priorisé lorsque des applications concurrentes mettent la connexion à rude épreuve.

Gestion du trafic réseau en cas de forte charge

La priorisation du trafic ne suffit pas toujours à garantir de bonnes performances réseau en cas de forte charge. La gestion intelligente des files d'attente (SQM) combine plusieurs techniques, notamment la planification par paquet et par flux, la gestion active des files d'attente (AQM), le lissage du trafic, la limitation du débit et la priorisation du trafic, afin d'améliorer la latence et de gérer le trafic en cas de forte charge.

Le routeur Teltonika RUT200 prend en charge les configurations SQM pour la gestion du trafic sur certaines interfaces réseau. La passerelle TRB236 prend également en charge les configurations SQM, disponibles sous forme de module complémentaire, pour limiter les débits de téléchargement et d'envoi sur certaines interfaces réseau.

Alors que la QoS permet de classer et de prioriser le trafic selon des critères configurés et peut également servir à limiter la bande passante, la SQM combine plusieurs techniques de gestion du trafic pour contrôler la mise en file d'attente, la planification et la transmission du trafic en cas de charge. Son composant de priorisation agit sur le trafic déjà marqué, tandis que la QoS configurable permet de classer et de marquer le trafic selon des critères définis.

Pour les réseaux industriels, la gestion des requêtes de qualité (SQM) peut contribuer à réduire la latence et à offrir des performances réseau plus prévisibles lors des périodes de fort trafic.

Lorsque plusieurs applications partagent une connexion cellulaire

Les sites industriels isolés dépendent souvent de la connectivité cellulaire lorsque l'accès à Internet fixe est indisponible ou impraticable. Une seule connexion 4G ou 5G peut alimenter simultanément les équipements opérationnels, les caméras, les applications cloud et l'accès à distance.

Lorsque ces applications partagent la même liaison cellulaire, la capacité du réseau disponible devient une ressource partagée. La gestion de ce trafic permet de limiter les pics de trafic et de réduire le risque de saturation de la liaison cellulaire.

Certains appareils cellulaires Teltonika prennent en charge la QoS et la SQM, ce qui les rend adaptés aux installations qui doivent prioriser le trafic ou gérer la bande passante sur une connexion cellulaire.

Une passerelle TRB peut être envisagée lorsque la connectivité cellulaire est la principale exigence. Un routeur RUT compatible cellulaire sera plus approprié lorsque l'installation requiert également un rôle plus étendu de routeur et de passerelle réseau.

Le choix dépend donc de la manière dont la connexion cellulaire s'intègre à l'architecture globale du réseau et des fonctions de gestion du trafic requises.

Lorsque le trafic doit être géré à l'intérieur du réseau Ethernet

Des exigences de gestion du trafic peuvent également exister au sein du réseau Ethernet local. Caméras, contrôleurs, ordinateurs et autres appareils industriels peuvent partager la même infrastructure de commutation ; il peut donc être utile de gérer le trafic au plus près de ces appareils.

Un commutateur Ethernet administrable peut assurer ce type de contrôle. Le Teltonika TSW202 , par exemple, prend en charge la QoS ainsi que des fonctions de gestion du trafic telles que la limitation de débit et le contrôle des tempêtes de commutation. De ce fait, un commutateur TSW administrable est une option intéressante lorsque les besoins en gestion du trafic se situent au sein du réseau local (LAN) plutôt qu'au niveau du réseau étendu (WAN) ou de la connexion cellulaire.

Besoin d'aide pour choisir le bon équipement ? La meilleure solution de gestion du trafic dépend de l'architecture de votre réseau, de sa connectivité et des exigences de vos applications. Contactez l'équipe Teltonika pour bénéficier de conseils d'experts sur le choix des équipements adaptés et la configuration de votre réseau industriel.

Lorsque différents groupes d'appareils doivent être séparés

Tous les problèmes de réseau ne sont pas liés à la bande passante. Dans certains environnements industriels, différents groupes d'appareils doivent fonctionner sur des réseaux logiques distincts.

Par exemple, les équipements d'automatisation, les caméras de surveillance et autres systèmes peuvent partager la même infrastructure physique tout en restant séparés en segments logiques. Cela permet d'organiser différents groupes d'appareils sans nécessiter de réseaux physiques distincts.

Le Teltonika TSW202 prend en charge les VLAN étiquetés et non étiquetés et permet d'affecter les ports à des segments spécifiques. Il convient ainsi aux architectures réseau où différents groupes de périphériques connectés doivent rester logiquement séparés.

Les VLAN peuvent également être utilisés conjointement avec la QoS lorsque la segmentation du réseau et la priorisation du trafic sont toutes deux nécessaires. Dans ce cas, les VLAN assurent la segmentation du réseau, tandis que la QoS permet de prioriser le trafic sélectionné.

Lorsque le trafic doit être géré à plusieurs points

Les grands réseaux industriels peuvent nécessiter une gestion du trafic à plusieurs points du réseau. Une installation distante pourrait utiliser une architecture de type cellulaire/WAN – RUT, TRB ou TSW – dispositifs industriels.

Dans cette architecture, le RUT ou le TRB gère le trafic associé à la connexion WAN ou cellulaire, tandis que le TSW assure les fonctions de gestion et de segmentation du trafic au sein du réseau Ethernet.

Cela signifie que les routeurs, les passerelles et les commutateurs peuvent se compléter lorsque différentes parties du réseau ont des besoins différents. La combinaison appropriée dépend de l'endroit où le trafic doit être contrôlé et des fonctions réseau requises à chaque point.

Comment choisir la bonne approche ?

Commencez par les exigences du réseau plutôt que par le nom du produit.

Les fonctionnalités varient d'un modèle à l'autre ; l'appareil sélectionné doit donc prendre en charge les fonctions spécifiques de connectivité et de gestion du trafic requises par l'application.

Vous ne savez pas quels appareils conviennent le mieux à votre infrastructure industrielle ? L’équipe Teltonika peut vous aider à évaluer vos besoins réseau, à identifier les éventuels problèmes de connectivité et à concevoir une solution de gestion du trafic fiable. Contactez-nous pour trouver la combinaison d’appareils idéale pour votre application.