Як оптимізувати управління мережевим трафіком у промислових мережах?

Промислові мережі рідко передають лише один тип трафіку. Обладнання автоматизації обмінюється операційними даними, камери надсилають відео, а інші пристрої Інтернету речей підключаються до хмарних платформ або віддалених користувачів. Коли всі ці програми використовують одне й те саме з'єднання, великий обсяг трафіку може порушувати чутливий до часу операційний трафік.

Керування мережевим трафіком допомагає контролювати використання доступної мережевої ємності. Залежно від ситуації, трафіку можна надавати пріоритети, обмежувати його використання або розділяти різні групи пристроїв. Правильний підхід залежить від того, де потрібно керувати трафіком, наприклад, на мережевому шлюзі, на стільниковому/WAN-з'єднанні або в межах локальної мережі Ethernet.

Коли потрібно керувати трафіком промислової мережі?

Управління трафіком стає важливим, коли різні програми використовують одну й ту саму мережу, але мають різні вимоги, особливо коли доступна пропускна здатність обмежена.

Наприклад, віддалений промисловий об'єкт може використовувати одне й те саме з'єднання для операційних даних, відеоспостереження, хмарних сервісів та віддаленого доступу. Коли доступна потужність обмежується, різні програми можуть конкурувати за ті самі мережеві ресурси.

Перший крок — зрозуміти, який трафік спричиняє проблему та де виникає конкуренція. Звідси можна вибрати правильну мережеву функцію, незалежно від того, чи метою є пріоритезація трафіку, обмеження використання ресурсів, керування стільниковим з’єднанням чи контроль трафіку в мережі Ethernet.

Коли критичний трафік потребує пріоритету

Не весь промисловий трафік однаково важливий. Наприклад, зв'язок між ПЛК та системою керування може бути більш критичним для роботи, ніж трафік великого обсягу, такий як відеоспостереження.

Якість обслуговування (QoS) допомагає керувати цією різницею, класифікуючи трафік та призначаючи різні пріоритети. Вибраним хостам, портам або протоколам можна призначити різні пріоритети трафіку, коли мережеві ресурси обмежені.

Наприклад, Teltonika RUT200 підтримує правила QoS на основі хостів джерела або призначення, протоколів та портів. TRB236 також надає можливості пріоритизації трафіку.

Маршрутизатор RUT можна розглядати, коли QoS необхідна як частина ширшої конфігурації мережевого шлюзу, тоді як шлюз TRB можна розглядати, коли стільниковий зв'язок є центральним для встановлення.

Практична перевага полягає в кращому використанні обмеженої мережевої ємності: трафік, який має найбільше значення для роботи, може бути пріоритетним, коли конкуруючі програми створюють навантаження на з'єднання.

Керування мережевим трафіком під великим навантаженням

Пріоритизація трафіку не завжди достатня для підтримки хорошої продуктивності мережі, коли з'єднання сильно завантажене. Інтелектуальне керування чергою (SQM) поєднує кілька методів, включаючи планування для кожного пакету та кожного потоку, активне керування чергою (AQM), формування трафіку, обмеження швидкості та пріоритизацію трафіку, для покращення затримки та управління трафіком під навантаженням.

Teltonika RUT200 підтримує конфігурації SQM для керування трафіком на вибраних мережевих інтерфейсах. Шлюз TRB236 також підтримує конфігурації SQM, доступні як додатковий програмний пакет, для обмеження швидкості завантаження та вивантаження на вибраних мережевих інтерфейсах.

Хоча QoS може класифікувати та визначати пріоритетність трафіку на основі налаштованих критеріїв, а також може використовуватися для обмеження пропускної здатності, SQM поєднує кілька методів управління трафіком для контролю того, як трафік ставиться в чергу, планується та передається під навантаженням. Його компонент пріоритезації працює з уже позначеним трафіком, тоді як налаштовуваний QoS може класифікувати та маркувати трафік на основі визначених критеріїв.

Для промислових мереж SQM може допомогти зменшити затримку та забезпечити більш передбачувану продуктивність мережі в періоди високого трафіку.

Коли кілька програм використовують стільникове з’єднання

Віддалені промислові об'єкти часто покладаються на стільниковий зв'язок там, де фіксований доступ до Інтернету недоступний або непрактичний. Одне з'єднання 4G або 5G може одночасно обслуговувати операційне обладнання, камери, хмарні програми та віддалений доступ.

Коли ці програми використовують одне й те саме стільникове з’єднання, доступна мережева ємність стає спільним ресурсом. Керування цим трафіком може допомогти обмежити великий обсяг трафіку та зменшити ризик перенасичення стільникового з’єднання.

Вибрані стільникові пристрої Teltonika підтримують QoS та SQM, що робить їх придатними для установок, яким потрібно пріоритезувати трафік або керувати пропускною здатністю через стільникове з'єднання.

Шлюз TRB можна розглядати, коли стільниковий зв'язок є основною вимогою. Маршрутизатор RUT з підтримкою стільникового зв'язку може бути кращим варіантом, коли інсталяція також потребує ширшої ролі маршрутизатора та мережевого шлюзу.

Таким чином, вибір залежить від того, як стільниковий зв'язок вписується в загальну архітектуру мережі та які функції управління трафіком потрібні.

Коли потрібно керувати трафіком всередині мережі Ethernet

Вимоги до управління трафіком можуть також існувати в межах локальної мережі Ethernet. Камери, контролери, комп'ютери та інші промислові пристрої можуть використовувати одну й ту саму комутаційну інфраструктуру, тому управління трафіком ближче до цих пристроїв може бути корисним.

Керований комутатор Ethernet може забезпечити такий тип керування. Teltonika TSW202, наприклад, підтримує QoS, а також функції управління трафіком, такі як обмеження швидкості та контроль шторму. Це робить керований комутатор TSW вартим уваги, коли вимога управління трафіком знаходиться в межах локальної мережі, а не переважно в глобальній мережі або стільниковому з'єднанні.

Потрібна допомога у виборі правильного пристрою? Найкращий підхід до управління трафіком залежить від архітектури вашої мережі, підключення та вимог до застосування. Зверніться до команди Teltonika, щоб отримати експертну допомогу щодо вибору правильних пристроїв та налаштування вашої промислової мережі.

Коли потрібно розділити різні групи пристроїв

Не кожна мережева проблема пов'язана з пропускною здатністю. У деяких промислових середовищах різні групи пристроїв повинні працювати в окремих логічних мережах.

Наприклад, обладнання автоматизації, камери спостереження та інші системи можуть використовувати одну й ту саму фізичну інфраструктуру, залишаючись розділеними на логічні сегменти. Це дозволяє організовувати різні групи пристроїв без необхідності окремих фізичних мереж.

Teltonika TSW202 підтримує теговані та немарковані VLAN і дозволяє призначати порти певним сегментам. Це робить його придатним для мережевих проектів, де різні групи підключених пристроїв повинні залишатися логічно розділеними.

VLAN також можна використовувати разом із QoS, коли потрібна як сегментація мережі, так і пріоритизація трафіку. У цьому випадку VLAN забезпечують сегментацію мережі, тоді як QoS можна використовувати для пріоритизації вибраного трафіку.

Коли рух транспорту потрібно керувати в кількох точках

Більші промислові мережі можуть потребувати керування трафіком у кількох точках мережі. Віддалена інсталяція може використовувати архітектуру, таку як Cellular/WAN – RUT, TRB або TSW – Industrial devices.

У цій архітектурі RUT або TRB керує трафіком, пов'язаним з WAN або стільниковим з'єднанням, тоді як TSW забезпечує функції управління трафіком та сегментації в мережі Ethernet.

Це означає, що маршрутизатори, шлюзи та комутатори можуть доповнювати один одного, коли різні частини мережі мають різні вимоги. Відповідна комбінація залежить від того, де потрібно контролювати трафік і які мережеві функції потрібні в кожній точці.

Як обрати правильний підхід?

Почніть з вимог до мережі, а не з назви продукту.

Можливості різняться залежно від моделі, тому вибраний пристрій повинен підтримувати конкретні функції підключення та управління трафіком, необхідні для програми.

Не знаєте, які пристрої найкраще підійдуть для вашої промислової мережі? Команда Teltonika може допомогти вам оцінити потреби вашої мережі, виявити потенційні проблеми з підключенням та створити надійне рішення для управління трафіком. Зверніться до нас, щоб знайти правильну комбінацію пристроїв для вашого застосування.