커넥터는 까다로운 애플리케이션에서 어떻게 안정적인 네트워킹을 제공하나요?

연결성은 열차 온보드 엔터테인먼트 또는 군용 UAV 전송 시스템과 같은 비상업적 애플리케이션의 전송 성능에서 중요한 요소입니다. 임베디드 시스템의 네트워크 아키텍처로 인해 이더넷 스위치의 사용이 증가하고 있으며, RecabUK의 기술 책임자인 마크 제프리가 까다로운 운영 환경을 충족하기 위해 이더넷 스위치를 선택하는 방법에 대해 설명합니다. 오늘날의 연결된 세상은 인터넷에 연결된 디바이스의 수가 점점 더 많아지는 것이 특징입니다. 리서치 회사에 따르면 매초마다 127개의 새로운 디바이스가 인터넷에 연결되고 전 세계적으로 수십억 개의 디바이스가 인터넷에 연결되어 있습니다. 철도, 군사 및 방위, 산업 및 해양 부문에 연결된 주요 임베디드 시스템으로 구성된 LAN(근거리 통신망)을 고려하면 이 수치는 더욱 증가합니다. 스위치는 네트워크 아키텍처 성능의 핵심으로, 연결된 컴퓨터와 디바이스 간에 데이터를 전달하고 이더넷과 같은 프로토콜을 통해 더 넓은 네트워크로 전송할 수 있게 해줍니다. 이러한 스위치를 보호하는 것은 열악한 환경, 차량 내 네트워크, 개별 및 공정 제조와 같은 애플리케이션에서 특히 중요합니다. 열악한 환경에서도 제대로 작동할 수 있도록 이더넷 스위치를 강화해야 합니다. 그러나 이더넷 스위치를 견고화 솔루션의 일부로 고려하기 전에 스위치의 역할과 네트워크의 요구 사항을 이해해야 하며, 이더넷 기능을 갖춘 견고한 임베디드 시스템을 개발한 RecabUK의 경험을 통해 네트워크를 먼저 설계한 다음 최적의 솔루션을 보장하기 위해 네트워크와 그 구성 요소를 강화해야 한다는 교훈을 얻었습니다.

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다이아몬드시스템즈는 이 주제에 대한 백서에서 네트워크 애플리케이션에 대한 몇 가지 주요 요구 사항을 나열합니다. 여기에는 단일 물리적 장치로 여러 네트워크를 구축하고 관리할 수 있는 기능, 트래픽 모니터링을 위한 미러 포트, 로컬 네트워크 확장을 위한 데이지 링크 스위치, 네트워크 트래픽 보호 및 네트워크 구성 요소 강화 등이 포함됩니다. 보안은 상당히 복잡한 영역이지만 중요한 애플리케이션에 있어서는 매우 중요한 영역입니다. 네트워크 보안에는 주로 소프트웨어 시스템과 데이터 암호화에서 발생하는 가상 보안과 데이터 무결성을 유지하는 역할을 하는 구성 요소로 구성된 물리적 보안의 두 가지 유형이 있습니다. 가상 보안: 예를 들어 침입자 탐지 시스템은 잠재적인 보안 허점을 찾아내고, 가능한 취약성에 대한 정보를 기록하고, 콘솔 또는 직렬 포트에서 경고를 보냅니다. 이는 네트워크 암호화 표준으로 보완됩니다. 물리적 보안: 특정 스위치 포트는 물리적 보안을 제공하므로 중요한 임베디드 네트워킹 프로젝트에서 임베디드 전문가와의 협업이 중요합니다. 소형 플러그형 포트(SFP)는 네트워크의 구리 매체를 광섬유 채널로 변환할 수 있습니다. 광섬유 기술은 유전체이기 때문에 전자기(EM) 스누핑과 같은 악의적인 공격으로부터 매체를 효과적으로 보호합니다. 또한 광섬유 채널은 신호 손실이 적고 장거리 데이터를 전송할 수 있다는 큰 장점이 있습니다. 일반적으로 사용되는 혼합 미디어 애플리케이션은 로컬 통신에는 구리 네트워크를 사용하고 더 빠른 속도, 네트워크 간 연결 및 장거리 통신에는 광섬유 네트워크 인터페이스를 사용합니다. 이러한 방식으로 일부 소규모 이더넷 스위치 제조업체는 제품에 포트 조합을 포함하며, 주요 이더넷 스위치 제조업체와 협력하여 유연성과 보안을 강화한 솔루션을 개발할 수 있었습니다. 보강보강은 많은 네트워크 애플리케이션에서 중요한 고려 사항입니다. 실외 애플리케이션, 차량 내 네트워크, 개별 및 공정 제조의 공장 현장 애플리케이션 등에 이상적입니다. 이러한 애플리케이션의 경우 환경 조건을 고려해야 합니다. 특히 시스템 설계자는 작동 온도 범위, 작동 중 충격 및 진동, 전력 품질과 같은 요소에 주의를 기울여야 합니다. 네트워크 장비의 크기, 무게, 전력 및 비용(SWaP-C)도 많은 중요한 애플리케이션에서 중요한 고려 사항입니다. 까다로운 애플리케이션을 위한 기성 이더넷 스위치 제품을 선택하려면 환경 요구 사항을 명확히 이해하고 각 제품의 사양을 평가해야 합니다. 네트워크가 열악한 환경에서도 원활하게 작동하려면 이러한 요구 사항을 고려해야 합니다. PCB 설계 및 구성 요소 사양부터 엄격한 환경 테스트에 이르기까지 성능을 검증하기 위해 여기에는 확장된 온도 작동이 포함됩니다. 특정 요구 사항은 애플리케이션에 따라 다르므로 모든 스위치 선택 또는 개선 방법론에 일률적인 기준은 없습니다. 안타깝게도 대부분의 시스템 설계자에게는 포트 수나 필요한 데이터 속도를 지정하는 것보다 훨씬 더 복잡한 문제입니다. 비상업용 애플리케이션에서 연결성이 점점 더 중요한 역할을 하고 있기 때문에 효율적이고 오래 지속되는 임베디드 시스템 성능을 보장하려면 이러한 요소를 반드시 고려해야 합니다. 잘못된 스위치를 선택하거나 운영 및 환경 요구 사항을 완벽하게 계획하지 않는 것은 비용이 많이 드는 실수이지만 계획과 고려를 통해 피할 수 있는 실수입니다.

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