Como é que os conectores proporcionam uma ligação em rede estável em aplicações exigentes?

A conetividade é um fator importante no desempenho da transmissão para aplicações não comerciais, como o entretenimento a bordo de comboios ou sistemas de transmissão de UAV militares. Os comutadores Ethernet estão a ser cada vez mais utilizados devido à arquitetura em rede dos sistemas incorporados e Mark Jeffrey, Diretor de Tecnologia da RecabUK, explica como os comutadores Ethernet podem ser selecionados para satisfazer ambientes operacionais exigentes. O mundo conectado de hoje caracteriza-se por um número crescente de dispositivos ligados à Internet. De acordo com empresas de investigação, 127 novos dispositivos são ligados à Internet a cada segundo e existem milhares de milhões de dispositivos ligados em todo o mundo. Estes números aumentam quando se tem em conta as redes locais (LAN), que consistem em sistemas incorporados essenciais ligados nos sectores ferroviário, militar e de defesa, industrial e marítimo. Os comutadores estão no centro do desempenho da arquitetura da rede, permitindo a passagem de dados entre computadores e dispositivos ligados, bem como a sua transferência para a rede mais vasta através de protocolos como a Ethernet. A proteção destes comutadores é especialmente importante em aplicações como ambientes agressivos, redes em veículos e fabrico discreto e de processos. Para garantir que podem funcionar corretamente em ambientes agressivos, os comutadores Ethernet têm de ser reforçados. No entanto, antes de considerar um comutador Ethernet como parte de uma solução de robustez, é necessário compreender o papel do comutador e as necessidades da rede, e a experiência da RecabUK no desenvolvimento de sistemas incorporados robustos com capacidade Ethernet ensinou-nos a conceber primeiro a rede e depois a reforçá-la e aos seus componentes para garantir uma solução óptima.

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A DiamondSystems lista alguns dos principais requisitos para aplicações de rede num white paper sobre este tópico. Estes incluem a capacidade de ter um único dispositivo físico para construir e gerenciar várias redes, portas espelhadas para monitoramento de tráfego, switches daisy-link para estender redes locais, proteger o tráfego de rede e fortalecer os componentes da rede. A segurança é uma área bastante complexa, mas muito importante para aplicações críticas. Existem dois tipos de segurança de rede: a segurança virtual, que resulta principalmente de sistemas de software e encriptação de dados, e a segurança física, que consiste em componentes que servem para manter a integridade dos dados. ① Segurança virtual: Os sistemas de deteção de intrusos, por exemplo, encontram potenciais falhas de segurança, registam informações sobre possíveis vulnerabilidades e enviam alertas para a consola ou porta série. Isto é complementado por normas de encriptação de rede. ② Segurança física: As portas específicas do switch proporcionam segurança física, tornando a colaboração com especialistas incorporados valiosa em projectos críticos de redes incorporadas. As pequenas portas conectáveis (SFPs) podem converter os meios de cobre de uma rede em canais de fibra ótica. Como a tecnologia de fibra ótica é um dielétrico, protege eficazmente o meio de ataques maliciosos, como a espionagem electromagnética (EM). Os canais de fibra ótica têm também a grande vantagem de transmitir dados a longas distâncias com menos perda de sinal. As aplicações de meios mistos normalmente utilizadas utilizam redes de cobre para comunicações locais e interfaces de rede de fibra ótica para velocidades mais elevadas, conetividade rede-a-rede e comunicações a longa distância. Desta forma, alguns dos fabricantes de comutadores Ethernet mais pequenos incluem combinações de portas nos seus produtos. A RecabUK, trabalhando em parceria com os principais fabricantes de comutadores Ethernet, permitiu-nos desenvolver uma solução que oferecia flexibilidade e maior segurança. ReforçoO reforço é uma consideração importante em muitas aplicações de rede. Ideal para aplicações exteriores, redes em veículos, aplicações de chão de fábrica em fabrico discreto e de processos, etc. Para essas aplicações, temos de ter em conta as condições ambientais. Em particular, os projectistas de sistemas devem prestar atenção a factores como a gama de temperaturas de funcionamento, o choque e a vibração durante o funcionamento e a qualidade da energia. O tamanho, peso, potência e custo (SWaP-C) do equipamento de rede é também um fator importante a ter em conta em muitas aplicações importantes. A seleção de um produto de comutação Ethernet pronto a utilizar para aplicações exigentes requer uma compreensão clara dos requisitos ambientais e uma avaliação das especificações de cada produto. Para prosperar em ambientes agressivos, a rede deve ter em conta estes requisitos. Para verificar o desempenho, desde a conceção da placa de circuito impresso e a especificação dos componentes até aos testes ambientais rigorosos, o que inclui o funcionamento a temperaturas elevadas. Os requisitos específicos variam consoante a aplicação, pelo que não existe uma metodologia única de seleção ou melhoramento de comutadores. Infelizmente, para a maioria dos projectistas de sistemas, é muito mais complicado do que especificar o número de portas ou a velocidade de dados necessária. Dado que a conetividade desempenha um papel cada vez mais importante nas aplicações não comerciais, estes factores devem ser considerados para garantir um desempenho eficiente e duradouro do sistema incorporado. Escolher o switch errado ou não planear completamente os requisitos operacionais e ambientais é um erro dispendioso, mas que pode ser evitado com planeamento e ponderação.

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