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Come scegliere un switch Ethernet?

Uno switch di rete, o semplicemente switch, è un dispositivo di comunicazione utilizzato per distribuire via cavo dei dati su una rete. Gli switch sono costituiti generalmente da una scatola con diverse porte, per Ethernet o fibra ottica, e non vanno confusi con gli hub, nonostante all’esternao siano quasi identici. Gli switch Ethernet industriali sono progettati per l’uso in ambienti estremi.

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  • Switch Ethernet gestito, non gestito o intelligente?

    Switch Ethernet della marca Siemens
    Switch Ethernet della marca Siemens

    Se la vostra rete non è molto complessa, e se potete lasciare aperte tutte le porte senza aver bisogno di isolarne una parte, potete orientarvi verso uno switch non gestito. Questi switch presentano il vantaggio di avere un basso prezzo di acquisto e possono fare al caso vostro se dovete semplicemente collegare alcuni dispositivi tra loro e collegarli a Internet. Questo tipo di interruttore è solitamente di tipo plug-and-play ed è quindi operativo non appena viene connesso.

    Se non sapete quali evoluzioni potrebbe subire in futuro la vostra rete, potete optare invece per un interruttore gestito e lasciare la configurazione predefinita. Questa configurazione vi eviterà di dover ricostituire la rete qualora questa subisca modifiche significative. Gli switch gestiti permettono di gestire e modificare la rete da remoto in funzione delle proprie esigenze. Particolarmente adatti per la gestione di reti complesse, questi switch richiedono però le competenze di un ingegnere di rete per monitorare la sicurezza delle porte, le liste di controllo degli accessi (ACL) e l’allocazione della larghezza di banda. Alcuni switch sono dotati inoltre di un’API che permette di procedere a una gestione di tipo IAC (distribuzione automatica).

    Per mantenere il controllo della vostra rete, e a condizione che sia abbastanza semplice, potete scegliere anche un interruttore intelligente (smart switch) che può essere parzialemente gestito attraverso un’interfaccia web. Questi switch rappresentano un buon compromesso tra switch non gestito e switch gestito. A seconda del modello scelto, inoltre, avrete accesso a opzioni come la qualità del servizio (QoS) o le reti virtuali (VLAN) che sono utili per la gestione dei telefoni VoIP nonché per isolare parti della rete le une dalle altre e migliorare così la sicurezza e le prestazioni della rete.

  • Quando scegliere uno switch PoE Ethernet?

    Switch PoE Ethernet della marca Korenix
    Switch PoE Ethernet della marca Korenix

    Uno switch Ethernet PoE (Power over Ethernet) consente di alimentare elettricamente, tramite cavi Ethernet RJ45, i dispositivi ad esso collegati, come le telecamere IP o i telefoni VoIP. Con questo tipo di interruttore, il cablaggio è semplificato e non è necessario ricorrere ad un elettricista per impostare l’alimentazione delle apparecchiature. Inoltre, se l’interruttore è collegato ad un inverter, non dovrete più preoccuparvi delle interruzioni di corrente.

    Se si sceglie questo tipo di switch, è necessario conoscere il consumo energetico di ciascuno dei dispositivi in modo che lo switch offra una potenza elettrica, chiamata PoE budget, almeno pari alla somma delle potenze consumate da tutti i dispositivi.

    Sarà inoltre necessario considerare le esigenze di raffreddamento dell’interruttore per evitare interruzioni di servizio dovute ad un eventuale surriscaldamento.

    Anche la distanza tra l’interruttore e i dispositivi è importante: la distanza massima tra due dispositivi è di 100 metri. Gli switch PoE possono essere soggetti a due norme che garantiscono la compatibilità delle apparecchiature tra marche diverse:

    • Lo standard 802.3af consente una potenza massima di 12,9 watt e una tensione di 48 volt per ogni dispositivo.
    • Lo standard 802.3at, noto anche come PoE+, consente una potenza compresa tra 24 e 30 watt e una tensione di 48 volt per ogni dispositivo.

    Punti chiave:

    • Alimentazione di rete unica
    • Necessità di un sistema di raffreddamento
    • Distanza massima tra 2 apparecchiature = 100 m
  • Che tipo di rete per quale applicazione?

    Rete Ethernet della marca Cisco
    Rete Ethernet della marca Cisco

    Le reti Ethernet utilizzano velocità di trasferimento che possono essere diverse a seconda delle esigenze:
    Le reti da 10 Mbps (megabit al secondo) sono generalmente utilizzate per le reti e-mail e intranet. L’apparecchiatura è cablata su prese RJ45.
    Le reti da 100 Fast Ethernet (100 Mbits/s) sono progettate per piccoli trasferimenti di file (fino a 150 MB per file). L’apparecchiatura è cablata su prese RJ45.
    Le reti Giga Ethernet (1000 Mbit/s) sono utilizzate per file di grandi dimensioni come i file video (più di 150 MB per file). L’apparecchiatura è cablata su prese RJ45.
    Le reti da 10 Gbit/s (10 Gb T base) sono lo standard attuale per la realizzazione ex novo delle reti aziendali.
    Per trasferimenti di dati molto grandi o lunghe distanze tra dispositivi diversi, potreste optare invece per la fibra ottica (100 Gbit/s: 100 G base SR4, 100 m, o 100 G base LR4, fino a 40 km). L’apparecchiatura è cablata tramite un modulo SFP.

    Per le reti industriali sono disponibili anche bus di campo come PROFIBUS, PROFINET, CAN o ControlNet che consentono il trasferimento dei dati tra sensori, attuatori e PLC.

    Esempi di reti secondo le applicazioni:

    • Per l’acquisizione dati: i sensori richiedono switch gestitito con porte dedicate.
    • Per il controllo-comando: il controllo e il comando dei PLC richiedono sempre più spesso la ridondanza della topologia ad anello. Per garantire questa ridondanza, è necessario utilizzare switch con un velocità di trasmissione di almeno 100 Mbit/s.
    • Backbone: da 100 PLC, è necessario utilizzare un anello principale, chiamato backbone, che collega gli interruttori tramite fibra ottica. La connessione delle varie apparecchiature viene effettuata grazie a sottoreti a filo animato da 100 Mbit/s su cavi di rame.
    • Videosorveglianza: a partire da 20 telecamere, è necessario usare una rete dedicata in Giga Ethernet. Per alimentare le telecamere vi consigliamo di utilizzare la rete PoE (Power over Ethernet).
  • Il numero di porte è importante?

    Il numero di porte disponibili sullo switch è essenziale perché determina il numero di dispositivi che possono essere collegati. Uno switch può ospitare da 2 a 64 porte. Per scegliere l’interruttore più adatto alle proprie esigenze, è necessario determinare quanti dispositivi collegare e se questo numero può cambiare nel breve e medio termine
    Alcuni interruttori sono dotati di uno stack che permette di collegare tra loro gli interruttori e quindi di aumentare il numero di porte disponibili.

  • Quali altri fattori vanno presi in considerazione nella scelta di un interruttore?

    Gli interruttori sono integrati in custodie progettate per essere installate in armadi elettrici o in alloggiamenti standard:

    • Gli interruttori per reti di piccole dimensioni sono solitamente dotati di un sistema di montaggio su guida DIN, che è uno standard per l’integrazione di diverse apparecchiature in un armadio elettrico.
    • Nelle reti più grandi, gli switch sono progettati per essere integrati in rack e in questo caso la loro dimensione, indicata come unità di occupazione, sarà di 19 pollici (ad esempio, uno switch occupa 1U, cioè la larghezza di un rack da 19 pollici su un’altezza di 1,75 pollici). Il rack da 19 pollici corrisponde a dimensioni standardizzate (in base alla norma DIN 41494 per quanto concerne l’Europa).
    • Se avete pochi dispositivi da collegare al vostro interruttore, potete lasciarlo su una scrivania vicino alle apparecchiature da mettere in rete, ma dovrete prestare attenzione al livello di rumore, perché più porte ha lo switch, maggiore è il rumore che produce.
  • Quali sono le ultime tendenze nella gestione della rete?

    Per scegliere correttamente il proprio switch, è necessario tenere conto dell’evoluzione della gestione della rete e del numero di dispositivi collegabili e collegati (IoT):

    • Reti programmabili (SDN o Software Defined Networks): si tratta di un’architettura che migliora il controllo della rete e consente una risposta rapida a esigenze aziendali mutevoli. Questa architettura richiede switch gestiti perché prevede l’uso di un controller SDN centralizzato.
    • Internet degli oggetti (IoT): il numero di oggetti connessi cambia rapidamente. Al fine di dimensionare la rete in maniera adeguata ed efficace, e per evitare che diventi rapidamente obsoleta, è importante prevedere le  evoluzioni a venire in fatto di oggetti connessi.

    Sul mercato sono presenti anche interruttori di livello 3 che servono da router ed offrono un numero maggiore di porte.

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