산업 네트워크 가상화의 상승과 그 이점

산업 네트워크 가상화는 무엇입니까?

이 웹 사이트는 귀하가 웹 사이트를 탐색하는 동안 귀하의 경험을 향상시키기 위해 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키들 중에서 필요에 따라 분류 된 쿠키는 웹 사이트의 기본적인 기능을 수행하는 데 필수적이므로 브라우저에 저장됩니다. 또한이 웹 사이트의 사용 방식을 분석하고 이해하는 데 도움이되는 제 3 자 쿠키를 사용합니다. 이 쿠키는 귀하의 동의하에 만 브라우저에 저장됩니다. 이러한 쿠키를 거부 할 수도 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 쿠키 중 일부를 선택 해제하면 검색 환경에 영향을 미칠 수 있습니다.

실제로, 단일 산업 이더넷 스위치는 실시간 제어 트래픽 (예를 들어, Profinet 또는 EtherNet/IP), 비디오 감시 및 엔터프라이즈 IT 연결을위한 3 번째를 위해 또 다른 한 가지 가상 네트워크를 호스트 할 수 있습니다. 분리 된 물리적 케이블을 통해 소프트웨어에 대한 분리는 시행됩니다. Virtual LANs (VLANs), Virtual Extensible LAN (VXLAN), Network Functions Virtualization (NFV) 및 소프트웨어 정의 (LTC)에 대한 기술이 결합 된 경우, SDF[VLAN]를 기반으로합니다.

산업 설정에서 가상화의 핵심 이점

향상된 유연성과 민첩성

산업 환경은 정적하지 않습니다. 생산 라인은 재구성, 새로운 기계 추가 및 프로세스 변경이 없습니다. 사실상 네트워크로, 새로운 논리 세그먼트는 케이블 또는 스왑 스위치를 당기지 않고 분에서 생성 될 수 있습니다. 예를 들어, 하위 장치가 유지 보수를위한 공장 바닥에 임시 액세스 할 때 가상 네트워크는 제한된 권한으로 회전 할 수 있으며 작업이 완료되면 토네트를 찢을 수 있습니다. 이 무결성은 다시 공구 및 제조업체가 빠른 시장 수요에 대응하는 데 도움이되는 리드 타임을 감소시킵니다.

Segmentation을 통한 보안 향상

보안은 OT의 최고 관심사입니다. 가상화는 다양한 종류의 트래픽을 통해 미세한 세그먼트를 허용합니다. ISA/IEC 62443 표준은 영역과 도관으로 산업 네트워크를 분할하는 것이 좋습니다. 가상 네트워크는 소프트웨어의 이러한 영역을 적용합니다. 타협된 IoT 센서는 제어 방화벽을 통해 통신하는 별도의 가상 네트워크에 있기 때문에 로봇 팔을 제어 할 수 없습니다. 이 고립은 또한 패치되지 않는 레거시 장치를 보호합니다. 그들은 여전히 가상 작업이 종료된 동안 가상화폐를 숨겨지게 될 수 있습니다.

비용 절감 및 감소 하드웨어 Footprint

Fewer 물리적 스위치 및 케이블은 자본 지출 (CapEx) 및 운영 지출 (OpEx)을 감소시킵니다. 전력 소비, 냉각 및 물리적 공간도 감소합니다. 갈색 공장에서 가상화는 단일 관리 가능한 직물에 여러 노후화 네트워크 섬을 통합 할 수 있습니다. IT 직원이 스위치 옷장에 인력을 보내보다 네트워크 변경을 원격으로 관리 할 수 있기 때문에 유지 보수가 더 효율적입니다.

Reliability 및 Faster Fault Isolation 증가

사실상 네트워크는 소프트웨어에 있는 과다한 경로 및 고장난 기계장치로 형성될 수 있습니다. 물리적 연결이 실패한 경우에, SDN 관제사는 밀리 초 안에 교통을 다시 놓을 수 있습니다. 감시 공구는 사실상 세그먼트에 더 깊은 원격 측정을 실행하고, 엔지니어는 대기권 스파이크 또는 소포 손실의 정확한 근원을 돕습니다. 관찰성의 이 수준은 믿을 수 있는 물리적 네트워크를 달성하기 위하여 더 단단합니다.

도전과 생각

Legacy Industrial Protocols와 호환

많은 공장은 여전히 Profibus, Modbus RTU 또는 ControlNet과 같은 유산 필드 버스에 의존합니다. 이 프로토콜은 사실상이 가능한 이더넷 환경을 위해 설계되지 않았습니다. 게이트웨이 또는 프로토콜 번역기는 종종 필요합니다. 예를 들어 Modbus TCP 트래픽은 사실상화 될 수 있지만 Modbus 직렬은 먼저 변환되어야합니다. 또한 EtherCAT와 같은 실시간 세제 프로토콜은 가상화에 의해 도입 된 여분의 지연에 의해 영향을 줄 수있는 정확한 타이밍 및 낮은 지터가 필요합니다. [[[[[[[[[[]]]]]]][[[[]]]]]]][[[[]]]]]]]]]][[[[[[[]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

실시간 성능 유지

산업 응용 프로그램 수요 결정성 대기 시간. 가상화는 하이퍼바이저 또는 SDN 컨트롤러에 의해 처리 패킷 캡슐화 및 처리로 인해 오버 헤드를 추가합니다. 엄격한 타이밍 요구 사항을 충족하려면 네트워크 엔지니어는 사실상 스위치 내에서 시간 감지 네트워킹 (TSN) 기능을 사용해야합니다. TSN 표준 (IEEE 802.1Qbv, 802.1Qbu)은 가상화 네트워크가 높은 프리랜서 트래픽이 경계 지연으로 전송되도록 보장 할 수 있도록 가상화 네트워크가 허용되지 않고 다른 가상 네트워크가 혼잡 할 때도. TSN은 TSN 시스템 또는 TSN에 적합하지 않을 수 있습니다.

복잡한 구성 및 관리

가상 네트워크 설정은 OT 및 IT 네트워킹 모두 전문 지식을 필요로 합니다. VLAN, VXLAN 터널의 초기 구성 및 SDN 정책은 복잡할 수 있습니다. Misconfiguration는 보안 홀 또는 연결 손실에 이어질 수 있습니다. 회사는 시스템 통합 장치와 교육 또는 파트너에 투자해야합니다. Ansible 또는 Terraform과 같은 자동화 도구는 가상 네트워크 상태를 코드로 관리하고 식물 전체에 일관성을 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

모범 사례 구축

실험과 보안을 검증하기 위해 비 크리티컬 생산 셀에 파일럿 프로젝트로 시작한다.
Herarchical Design 코어, 배포 및 액세스 레이어로 가상 네트워크를 물리적으로 맵핑합니다.
별도의 VLAN을 사용] 제어, 안전 및 IT 트래픽, 엄격한 방화벽 규칙을 가진.
Deploy SDN 컨트롤러 내장 중복으로 단일 장애를 방지합니다.
Integrate 네트워크 모니터링 가상 네트워크 경계를 이해하고 anomalies에 대한 경고를 생성 할 수있는 도구.
]각 가상 네트워크, 장치, 보안 정책을 통해 문제 해결 및 감사를 단순화합니다.

미래 전망: 가상화 및 기업 4.0

산업 4.0 발전으로, 산업 네트워크 가상화는 스마트 공장의 백본이 될 것입니다. OT 및 IT의 융합은 데이터 분석, AI 및 원격 운영에 필요한 필요성에 의해 가속되고 있습니다. 5G 네트워크는 낮은 대기 시간 및 네트워크 접합 기능을 보완하고 가상 엔드포인트로 처리 할 수 있도록 모바일 자산 (AGVs, 무인 항공기)을 허용하여 가상화 기능을 보완합니다. Edge 컴퓨팅은 종종 가상화 네트워크 기능을 사용하여 로컬 네트워크 기능을 처리하고 핵심을 유지하면서 데이터 로컬라이제이션을 처리합니다.

가상화는 또한 새로운 운영 모델을 가능하게 합니다 ]network-as-a-service 제조, 어디 회사는 하드웨어를 구입하는 것보다 보장 된 서비스 수준으로 가상 네트워크에 가입. 이 모델은 상향 투자를 줄이고 쉽게 확장성을 허용합니다. 앞서, 인간 개입없이 실패의 주위에 자동으로 개구 네트워크는 AI 기반 SDN을 통해 가능합니다.

보안 프레임 워크는 가상 네트워크에 Zero-trust 원칙을 통합하기 위해 진화합니다. 모든 장치는 가상 세그먼트에 가입하기 전에 인증해야하며 마이크로 세그먼트는 엔드포인트에 모든 방법을 확장합니다. NIST's Cybersecurity Framework는 산업 환경에서 이러한 제어를 구현하는 데 대한 지침을 제공합니다.

Real-World 예제: 자동차 공장의 가상화

주요 자동차 제조업체들은 수십 개의 고립 된 네트워크로 기존의 시설을 운영하면서 전기 자동차의 생산 라인을 확장하는 도전을 직면했습니다. SDN을 사용하여 산업용 가상화 네트워킹을 배포함으로써 식물은 15 개의 물리적 네트워크 섬을 3 개의 핵심 스위치로 통합했습니다. 가상 네트워크는 신체 상점 로봇 (실현), 페인트 숍 (고 신뢰성), 조립 라인 (혼합 트래픽) 및 식물 전체 보안 카메라를 위해 만들어졌습니다. 결과는 양산 비용의 40 % 감소였으며, 20 %의 비용이 절감되어 새 시스템의 수명이 향상되기 때문에 보안 팀의 효율성이 향상되었습니다.