Projeto e estruturas de rede

Quando pensamos num projeto de rede muitas vezes vamos direto ao local por onde vamos passar os cabos, onde estarão os painéis e qual tipo de conector deverá ser aplicado. A “coisa” pode ficar um tanto mais complexa conforme ampliamos a rede, aplicações e funções.

Estrutura de rede

Uma estrutura de rede é a configuração e organização escolhida dos elementos que compõem uma rede. Ela abrange uma gama de componentes, desde dispositivos físicos, como computadores, equipamentos de controle, roteadores, switches e servidores, até protocolos, softwares e infraestrutura física, como cabos e conexões. Por vezes, ainda, pensamos apenas em topologias das áreas, CCMs, células produtivas e encontramos algo como a figura abaixo com anel de redundâncias, as conexões com os dispositivos e pronto. Infelizmente, não é tão simples assim.

Projeto e estruturas de rede — Fonte: tela de topologia gráfica do TS Monitor PROFINET

Projeto de rede

A criação de projeto de rede visa otimizar a comunicação entre os diversos dispositivos dentro de uma organização ou sistema buscando garantir alguns aspectos (mas não se limitando a estes) como funcionalidade, durabilidade, segurança e disponibilidade. Isso envolve a consideração cuidadosa da topologia de rede, a escolha adequada de protocolos de comunicação, a implementação de medidas de segurança e o formato de gestão e manutenção dos recursos disponíveis. Todas estas escolhas requerem uma visão ampla do projeto e, neste momento, precisamos pensar em arquiteturas como a ilustrada abaixo (referência da ISA/IEC 62443 Cybersecurity).

Elementos ao se criar uma estrutura

Alguns elementos interessantes ao se criar uma estrutura de rede incluem (mas não se limitam a):

Dispositivos conectados

Aqui devemos pensar em todos os dispositivos inteligentes de automação, como dispositivos de campo, PLCs, IHMs e também em dispositivos complementares a infraestrutura de controle como roteadores, switches, firewalls e servidores. Este últimos são essenciais que desempenham papéis específicos na condução do tráfego de dados, na segurança e no gerenciamento da rede.

Topologia

A topologia define a maneira como os dispositivos estão interconectados. Pode ser em estrela, em linha, anel ou malha, dependendo dos requisitos de desempenho e redundância. Deve-se levar em conta requisitos de tempo de resposta, disponibilidade e recursos dos equipamentos para possibilitar o tipo de topologia desejada (por exemplo, se o projeto requer anel de redundância, devemos escolher dispositivos que suportem MRP ou MRPD em PROFINET);

Protocolos de comunicação

É importante realizar este planejamento a fim de entender se todos os dispositivos ali conectados suportarão este tráfego e garantir interoperabilidade. Ainda, planejar os protocolos auxilia no planejamento do uso de banda e também de funções de segurança. Neste último tópico pode-se, por exemplo realizar filtros de determinados protocolos para determinadas portas, VLANs, etc.;

Segurança

Implementação de medidas de segurança, como firewalls, criptografia, autenticação, controle de acesso, entre outros, para proteger a rede contra acessos não autorizados e ameaças cibernéticas;

Infraestrutura física

Compreende os cabos, conectores, patchcords, eletrocalhas e eletrodutos, conectores de passagem e demais elementos físicos pelos quais serão transmitidos os dados. Escolhas apropriadas nesse aspecto influenciam na performance, durabilidade e confiabilidade da rede.

Ambiente

Diretamente ligada aos componentes e a infraestrutura, é importante determinar os locais onde estes dispositivos serão instalados, por onde os cabos serão roteados e em quais condições irão operar. Temperatura, umidade, vibração e outras exposições devem ser avalidas a fim de garantir a correta operação de cada componente utilizado na construção da rede;

Gerenciamento

Ferramentas e práticas para monitorar, configurar e manter a rede em pleno funcionamento. Isso inclui gestão de inventário, desempenho, largura de banda, resolução de problemas e atualizações de firmware, entre outros inúmeros aspectos. Conheça um pouco de como o TS Monitor PROFINET pode auxiliá-lo neste processo.