WAGO 852-1505 User guide [de]

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Handbuch

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

852-1505/000-001

Industrial

8Port 1000BASE 8PoE; USB

Version 1.0.0

-Managed-Switch

-T; 4Slot 1000BASE-SX/-LX; EXT;

2 WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

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Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Inhaltsverzeichnis 3 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Inhaltsverzeichnis

1 Hinweise zu dieser Dokumentation ....................................................... 11

1.1 Gültigkeitsbereich ................................................................................. 11

1.2 Urheberschutz ...................................................................................... 11

1.3 Symbole ............................................................................................... 12

1.4 Darstellung der Zahlensysteme ............................................................ 13

1.5 Schriftkonventionen .............................................................................. 13

2 Wichtige Erläuterungen .......................................................................... 14

2.1 Rechtliche Grundlagen ......................................................................... 14

2.1.1 Änderungsvorbehalt ......................................................................... 14

2.1.2 Personalqualifikation ........................................................................ 14

2.1.3 Bestimmungsgemäße Verwendung der Industrial-Switches ............. 14

2.1.4 Technischer Zustand der Geräte ...................................................... 15

2.1.5 Richtlinien und Bestimmungen für die Verwendung der Industrial-

Switches .......................................................................................... 15

2.2 Sicherheitshinweise .............................................................................. 16

2.3 Spezielle Einsatzbestimmungen für ETHERNET-Geräte ...................... 18

3 Einleitung ................................................................................................ 19

3.1 Lieferumfang ........................................................................................ 19

3.2 Industrial ETHERNET-Technologie ...................................................... 19

3.3 Switching-Technologie.......................................................................... 20

3.4 PoE (Power over Ethernet) ................................................................... 20

3.5 Autonegotiation .................................................................................... 20

3.6 Autocrossing ......................................................................................... 21

3.7 Store-and-Forward-Switching-Modus ................................................... 21

3.8 Übertragungsmethoden ........................................................................ 21

4 Gerätebeschreibung ............................................................................... 22

4.1 Ansicht ................................................................................................. 23

4.1.1 Frontansicht ..................................................................................... 23

4.1.2 Draufsicht ......................................................................................... 25

4.2 Anschlüsse ........................................................................................... 26

4.2.1 Erdungsschraube ............................................................................. 26

4.2.2 Spannungsversorgung (PWR/RPS) ................................................. 27

4.2.3 Netzwerkanschlüsse ........................................................................ 28

4.2.3.1 RJ-45-Anschluss ......................................................................... 29

4.2.3.2 USB-Anschluss ........................................................................... 29

4.2.3.3 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse ................................................ 29

4.2.3.4 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse mit PoE+ ................................. 29

4.2.3.5 1000BASE-SX/-LX-Anschlüsse ................................................... 30

4.3 Anzeigeelemente .................................................................................. 31

4.3.1 Geräte-LEDs .................................................................................... 31

4.3.2 Anschluss-LEDs ............................................................................... 32

4.4 Bedienelemente ................................................................................... 33

4.4.1 DIP-Schalter .................................................................................... 33

4.4.2 Reset-Taster .................................................................................... 34

4.5 Aufkleber .............................................................................................. 35

Handbuch Version 1.0.0

4 Inhaltsverzeichnis WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.5.1 Hardware- und Softwareversion ....................................................... 35

4.6 Technische Daten ................................................................................. 36

4.6.1 Gerätedaten ..................................................................................... 36

4.6.2 Systemdaten .................................................................................... 36

4.6.3 Versorgung ...................................................................................... 36

4.6.4 Power over Ethernet (PoE) .............................................................. 36

4.6.5 Kommunikation ................................................................................ 37

4.6.6 Umgebungsbedingungen ................................................................. 38

4.7 Normen und Richtlinien ........................................................................ 39

4.8 Zulassungen ......................................................................................... 40

5 Montieren ................................................................................................. 41

5.1 Montageort ........................................................................................... 41

5.2 Montage auf Tragschiene ..................................................................... 41

5.3 Demontage von der Tragschiene .......................................................... 41

6 Geräte anschließen ................................................................................. 42

6.1 Spannungsversorgung ......................................................................... 42

6.2 Externer Alarmkontakt-Anschluss ......................................................... 44

6.3 Anschluss Konsolenanschlusskabel ..................................................... 44

6.4 Anschluss 1000BASE-SX/LX, Glasfaser .............................................. 45

6.5 Anschluss 10/100/1000Base-T-Ports .................................................... 46

7 Funktionsbeschreibung .......................................................................... 47

7.1 Grundeinstellungen .............................................................................. 47

7.1.1 Jumbo Frame ................................................................................... 47

7.1.2 SNTP ............................................................................................... 47

7.1.3 Management Host ............................................................................ 49

7.1.4 MAC-Management ........................................................................... 49

7.1.4.1 Static MAC .................................................................................. 50

7.1.4.2 Blacklisting (MAC-Blacklist) ......................................................... 50

7.1.5 Port-Spiegelung (Port Mirroring) ...................................................... 51

7.1.6 Port-Einstellungen (Port Settings) .................................................... 51

7.2 Erweiterte Einstellungen ....................................................................... 55

7.2.1 Bandbreiten-Regelung ..................................................................... 55

7.2.1.1 QoS („Quality of Service“)............................................................ 55

7.2.1.2 Bandbreitenbegrenzung .............................................................. 62

7.2.1.2.1 Sturmbegrenzung (Storm Control) .......................................... 62

7.2.1.2.2 Bandbreitenbegrenzung (Rate Limitation) ............................... 62

7.2.2 IGMP Snooping ................................................................................ 63

7.2.3 Multicast-VLAN-Registrierung (MVR) ............................................... 66

7.2.3.1 Static Multicast (Multicast-Adresse) ............................................. 69

7.2.3.2 VLAN ........................................................................................... 72

7.2.3.3 Port-Isolation ............................................................................... 74

7.2.4 GARP/GVRP ................................................................................... 75

7.2.4.1 Q-in-Q ......................................................................................... 77

7.2.4.2 Port-basiertes Q-in-Q .................................................................. 80

7.2.4.3 Selektives Q-in-Q ........................................................................ 81

7.2.4.3.1 DHCP-Relay ........................................................................... 82

7.2.4.3.2 DHCP Options ........................................................................ 84

7.2.5 DHCP-Server ................................................................................... 86

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Inhaltsverzeichnis 5 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.6 Dual Homing .................................................................................... 87

7.2.7 Dual Ring ......................................................................................... 88

7.2.8 ERPS ............................................................................................... 89

7.2.9 Link Aggregation .............................................................................. 92

7.2.9.1 Static Trunk ................................................................................. 92

7.2.9.2 LACP ........................................................................................... 92

7.2.10 LLDP ................................................................................................ 94

7.2.11 Loop Detection (Schleifenerkennung) .............................................. 95

7.2.12 Jet Ring............................................................................................ 96

7.2.13 PoE (Power over Ethernet) .............................................................. 97

7.2.14 Static Route ..................................................................................... 98

7.2.15 Spanning Tree Protocol (STP) ......................................................... 99

7.2.16 Xpress-Ring ................................................................................... 105

7.3 Security .............................................................................................. 106

7.3.1 IP Source Guard ............................................................................ 106

7.3.1.1 DHCP Snooping ........................................................................ 107

7.3.1.1.1 Server Screening .................................................................. 109

7.3.1.2 Binding Table ............................................................................ 109

7.3.1.3 ARP Inspection .......................................................................... 110

7.3.1.3.1 Filter Table ............................................................................ 111

7.3.2 Access-Control-Liste (ACL) ............................................................ 112

7.3.3 Kommunikationsstandard IEEE 802.1X.......................................... 113

7.3.4 Port Security .................................................................................. 117

7.3.4.1 Sticky-MAC-Einstellungen ......................................................... 117

7.4 Monitor ............................................................................................... 118

7.4.1 Alarm ............................................................................................. 118

7.4.2 Systeminformationen ..................................................................... 118

7.4.3 Port-Statistik .................................................................................. 118

7.4.4 Port-Auslastung ............................................................................. 118

7.4.5 RMON Statistiken .......................................................................... 118

7.4.6 SFP ................................................................................................ 119

7.4.6.1 DDMI ......................................................................................... 119

7.4.7 Traffic Monitor ................................................................................ 119

7.5 Management ...................................................................................... 120

7.5.1 SNMP ............................................................................................ 120

7.5.1.1 SNMP Trap ............................................................................... 121

7.5.1.2 SNMPv3 .................................................................................... 121

7.5.2 Auto Provision ................................................................................ 121

7.5.3 Mail-Alarm ...................................................................................... 123

7.5.4 Ping ............................................................................................... 123

7.5.5 USB-Funktionen ............................................................................. 124

7.5.5.1 Upload der Firmware ................................................................. 124

7.5.5.2 Speichern der Konfigurationsdatei ............................................. 125

7.5.5.3 Speichern der Syslog-Datei ....................................................... 125

7.5.5.4 Upload der Konfigurationsdatei ................................................. 125

8 Konfigurieren ........................................................................................ 127

8.1 Übersicht der Konfigurationsoptionen ................................................. 127

8.1.1 Telnet-Port ..................................................................................... 128

8.2 Konsolen-Port ..................................................................................... 129

Handbuch Version 1.0.0

6 Inhaltsverzeichnis WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

9 Web-Based-Management-System (WBM) ............................................ 130

9.1 Systemstatus ...................................................................................... 134

9.1.1 Systeminformationen ..................................................................... 134

9.2 Grundeinstellungen ............................................................................ 136

9.2.1 Allgemeine Einstellungen ............................................................... 136

9.2.1.1 System ...................................................................................... 136

9.2.1.2 Jumbo Frame ............................................................................ 138

9.2.1.3 SNTP......................................................................................... 139

9.2.1.4 Management-Host ..................................................................... 142

9.2.2 MAC Management ......................................................................... 143

9.2.2.1 Statische MAC-Einstellungen .................................................... 143

9.2.2.2 MAC-Tabelle ............................................................................. 145

9.2.2.3 Age-Time-Einstellung ................................................................ 146

9.2.2.4 Blacklisting ................................................................................ 147

9.2.3 Port-Spiegelung ............................................................................. 148

9.2.4 Port-Einstellungen .......................................................................... 150

9.2.4.1 Allgemeine Einstellungen .......................................................... 150

9.2.4.2 Informationen ............................................................................ 152

9.3 Erweiterte Einstellungen ..................................................................... 153

9.3.1 Bandbreiten-Regelung ................................................................... 153

9.3.1.1 QoS ........................................................................................... 153

9.3.1.1.1 Port-Priorität .......................................................................... 153

9.3.1.1.2 IP-DiffServ (DSCP) ............................................................... 154

9.3.1.1.3 Priorität/Queue-Zuordnung ................................................... 155

9.3.1.1.4 Schedule-Modus ................................................................... 156

9.3.1.2 Bandbreitenbegrenzung ............................................................ 158

9.3.1.2.1 Sturmbegrenzung ................................................................. 158

9.3.1.2.2 Bandbreitenbegrenzung ........................................................ 160

9.3.2 IGMP Snooping .............................................................................. 162

9.3.2.1 IGMP Snooping ......................................................................... 162

9.3.2.1.1 Allgemeine Einstellungen ...................................................... 162

9.3.2.1.2 Port-Einstellungen ................................................................. 164

9.3.2.1.3 Querier-Einstellungen ........................................................... 166

9.3.2.2 IGMP-Filter ................................................................................ 167

9.3.2.2.1 Allgemeine Einstellungen ...................................................... 167

9.3.2.2.2 Multicast-Gruppen ................................................................. 168

9.3.2.2.3 Port-Einstellungen ................................................................. 169

9.3.2.3 Multicast-VLAN-Registrierung ................................................... 170

9.3.2.3.1 MVR-Einstellungen ............................................................... 170

9.3.2.3.2 Gruppeneinstellungen ........................................................... 172

9.3.2.4 Static Multicast .......................................................................... 173

9.3.2.5 Multicast Statistics ..................................................................... 174

9.3.3 VLAN ............................................................................................. 175

9.3.3.1 Port Isolation ............................................................................. 175

9.3.3.2 VLAN ......................................................................................... 177

9.3.3.2.1 VLAN-Einstellungen .............................................................. 177

9.3.3.2.2 Tag-Einstellungen ................................................................. 179

9.3.3.2.3 Port-Einstellungen ................................................................. 180

9.3.3.3 GARP VLAN Registration Protocol ............................................ 182

9.3.3.3.1 GVRP ................................................................................... 182

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Inhaltsverzeichnis 7 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

9.3.3.3.2 GARP Timer ......................................................................... 184

9.3.3.4 IP Subnet VLAN ........................................................................ 186

9.3.3.5 MAC VLAN ................................................................................ 187

9.3.3.6 Protokoll VLAN .......................................................................... 188

9.3.3.7 Q-in-Q ....................................................................................... 189

9.3.3.7.1 VLAN Stacking ...................................................................... 189

9.3.3.7.2 Port-based Q-in-Q ................................................................. 191

9.3.3.7.3 Selektive Q-in-Q.................................................................... 192

9.3.4 DHCP Relay .................................................................................. 194

9.3.5 DHCP Options ............................................................................... 195

9.3.6 DHCP-Server ................................................................................. 197

9.3.6.1 Allgemeine Einstellungen .......................................................... 197

9.3.6.2 Pool-Einstellungen..................................................................... 199

9.3.6.3 Binding Information.................................................................... 203

9.3.6.4 Statistics .................................................................................... 204

9.3.7 Dual Homing .................................................................................. 205

9.3.8 Dual Ring ....................................................................................... 207

9.3.9 ERPS ............................................................................................. 209

9.3.9.1 Ringeinstellungen ...................................................................... 209

9.3.9.2 Instance-Einstellungen .............................................................. 213

9.3.10 Link Aggregation ............................................................................ 214

9.3.10.1 Static Trunk ............................................................................... 214

9.3.10.2 LACP ......................................................................................... 216

9.3.10.3 LACP Info. ................................................................................. 218

9.3.11 LLDP .............................................................................................. 220

9.3.11.1 LLDP-Einstellungen ................................................................... 220

9.3.11.2 Nächster Nachbar ..................................................................... 222

9.3.12 Loop Detection ............................................................................... 223

9.3.13 Jet Ring.......................................................................................... 225

9.3.14 Modbus .......................................................................................... 227

9.3.15 PoE ................................................................................................ 228

9.3.15.1 Konfiguration ............................................................................. 228

9.3.15.2 Zeitplan ..................................................................................... 230

9.3.15.3 PD Alive Check ......................................................................... 233

9.3.15.4 Power Delay .............................................................................. 236

9.3.16 Static Route ................................................................................... 238

9.3.17 Spanning Tree Protocol (STP) ....................................................... 240

9.3.17.1 Allgemeine Einstellungen .......................................................... 240

9.3.17.2 Port-Parameter .......................................................................... 242

9.3.17.3 STP-Status ................................................................................ 245

9.3.18 Xpress Ring ................................................................................... 246

9.4 Sicherheit ........................................................................................... 248

9.4.1 IP Source Guard ............................................................................ 248

9.4.1.1 DHCP Snooping ........................................................................ 248

9.4.1.1.1 DHCP Snooping ................................................................... 248

9.4.1.1.2 Port-Einstellungen ................................................................. 250

9.4.1.1.3 Server-Screening .................................................................. 251

9.4.1.2 DHCP-Snooping-Binding-Tabelle .............................................. 252

9.4.1.2.1 Static-Entry-Einstellungen ..................................................... 252

9.4.1.2.2 Binding-Tabelle ..................................................................... 254

Handbuch Version 1.0.0

8 Inhaltsverzeichnis WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

9.4.1.3 ARP-Überprüfung ...................................................................... 255

9.4.1.3.1 ARP-Überprüfung ................................................................. 255

9.4.1.3.2 Filtertabelle ........................................................................... 257

9.4.2 Access-Control-Liste (ACL) ............................................................ 258

9.4.3 IEEE 802.1X .................................................................................. 262

9.4.3.1 Globale Einstellungen ................................................................ 262

9.4.3.2 Port-Einstellungen ..................................................................... 265

9.4.4 Port Security .................................................................................. 269

9.4.4.1 Port Security .............................................................................. 269

9.4.4.2 Sticky-MAC-Einstellungen ......................................................... 271

9.5 Monitor ............................................................................................... 272

9.5.1 Alarminformationen ........................................................................ 272

9.5.2 Systeminformationen ..................................................................... 273

9.5.3 Port-Statistik .................................................................................. 275

9.5.4 Port-Auslastung ............................................................................. 276

9.5.5 RMON-Statistiken .......................................................................... 277

9.5.6 SFP-Information ............................................................................. 280

9.5.7 Traffic-Monitor ................................................................................ 283

9.6 Management ...................................................................................... 286

9.6.1 SNMP ............................................................................................ 286

9.6.1.1 SNMP ........................................................................................ 286

9.6.1.1.1 SNMP-Einstellungen ............................................................. 286

9.6.1.1.2 Community Name ................................................................. 287

9.6.1.2 SNMP-Trap ............................................................................... 289

9.6.1.2.1 Trap-Receiver-Einstellungen ................................................. 289

9.6.1.2.2 Trap Event Status ................................................................. 291

9.6.1.2.3 Trap-Port-Einstellungen ........................................................ 292

9.6.1.3 SNMPv3-Konfiguration .............................................................. 293

9.6.1.3.1 SNMPv3-User ....................................................................... 293

9.6.1.3.2 SNMPv3-Gruppen ................................................................. 295

9.6.1.3.3 SNMPv3 View ....................................................................... 296

9.6.2 Auto Provision ................................................................................ 297

9.6.3 Mail-Alarm ...................................................................................... 298

9.6.4 Wartung ......................................................................................... 300

9.6.4.1 Konfiguration ............................................................................. 300

9.6.4.2 Firmware ................................................................................... 302

9.6.4.3 Neustart ..................................................................................... 303

9.6.4.4 Protokolle .................................................................................. 304

9.6.5 System Log .................................................................................... 306

9.6.6 Ping ............................................................................................... 308

9.6.7 USB-Funktionen ............................................................................. 309

9.6.8 Benutzerkonto ................................................................................ 310

10 Anhang .................................................................................................. 312

10.1 Konsolenanschluss (RJ-45 zu DB9) ................................................... 312

10.2 RJ-45-Kabel ....................................................................................... 313

10.3 Configuring in the Command Line Interface (CLI) ............................... 314

10.3.1 System Status ................................................................................ 314

10.3.1.1 System Information.................................................................... 314

10.3.2 Basic Settings ................................................................................ 315

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Inhaltsverzeichnis 9 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

10.3.2.1 System ...................................................................................... 315

10.3.2.1.1 Jumbo Frame ........................................................................ 316

10.3.2.1.2 SNTP .................................................................................... 317

10.3.2.1.3 Management Host ................................................................. 318

10.3.2.2 MAC Management..................................................................... 319

10.3.2.2.1 Blackhole MAC ..................................................................... 319

10.3.2.3 Port Mirroring ............................................................................. 320

10.3.2.4 Port Settings: ............................................................................. 321

10.3.3 Advanced Settings ......................................................................... 322

10.3.3.1 Bandwidth Control ..................................................................... 322

10.3.3.1.1 QoS ...................................................................................... 322

10.3.3.1.2 Rate Limitation ...................................................................... 323

10.3.3.1.2.1 Storm Control ................................................................... 323

10.3.3.2 IGMP Snooping ......................................................................... 324

10.3.3.2.1 IGMP Snooping Querier ........................................................ 326

10.3.3.2.2 IGMP Snooping Filtering ....................................................... 326

10.3.3.2.3 MVR...................................................................................... 327

10.3.3.2.4 Multicast Address .................................................................. 328

10.3.3.3 VLAN ......................................................................................... 328

10.3.3.3.1 Port Isolation ......................................................................... 328

10.3.3.3.2 VLAN Settings ...................................................................... 329

10.3.3.3.3 GARP/GVRP ........................................................................ 330

10.3.3.3.4 IP Subnet VLAN .................................................................... 331

10.3.3.3.5 MAC VLAN ........................................................................... 331

10.3.3.3.6 Protocol VLAN ...................................................................... 332

10.3.3.3.7 Q-in-Q ................................................................................... 333

10.3.3.3.7.1 VLAN Stacking ................................................................. 333

10.3.3.4 DHCP Relay .............................................................................. 334

10.3.3.5 DHCP Options ........................................................................... 335

10.3.3.6 Dual Homing.............................................................................. 335

10.3.3.7 ERPS ........................................................................................ 336

10.3.3.8 Link Aggregation ....................................................................... 337

10.3.3.8.1 LACP .................................................................................... 338

10.3.3.9 LLDP ......................................................................................... 339

10.3.3.10 Loop Detection .......................................................................... 340

10.3.3.11 Modbus ..................................................................................... 341

10.3.3.12 PoE ........................................................................................... 341

10.3.3.12.1 PoE Schedule ....................................................................... 341

10.3.3.12.2 PD Alive Check ..................................................................... 342

10.3.3.12.3 Power Delay ......................................................................... 342

10.3.3.13 Static Route ............................................................................... 343

10.3.3.14 STP ........................................................................................... 345

10.3.3.14.1 MSTP .................................................................................... 347

10.3.3.15 Xpress Ring ............................................................................... 348

10.3.4 Security .......................................................................................... 349

10.3.4.1 IP Source Guard ........................................................................ 349

10.3.4.1.1 DHCP Snooping ................................................................... 349

10.3.4.1.1.1 Server Screening .............................................................. 350

10.3.4.1.2 Binding Table ........................................................................ 350

10.3.4.1.3 ARP Inspection ..................................................................... 351

Handbuch Version 1.0.0

10 Inhaltsverzeichnis WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

10.3.4.1.3.1 Filter Table ....................................................................... 351

10.3.4.2 Access Control List .................................................................... 352

10.3.4.3 802.1X ....................................................................................... 354

10.3.4.4 Port Security .............................................................................. 355

10.3.5 Monitor ........................................................................................... 356

10.3.5.1 Alarm ......................................................................................... 356

10.3.5.2 Monitor Information.................................................................... 356

10.3.5.3 Port Statistics ............................................................................ 356

10.3.5.4 Port Utilization ........................................................................... 356

10.3.5.5 RMON Statistics ........................................................................ 356

10.3.5.6 SFP Information ........................................................................ 356

10.3.5.7 Traffic Monitor ........................................................................... 357

10.3.6 Management .................................................................................. 358

10.3.6.1 SNMP ........................................................................................ 358

10.3.6.1.1 SNMP ................................................................................... 358

10.3.6.1.2 SNMP Trap ........................................................................... 359

10.3.6.1.2.1 Port Trap Settings ............................................................ 359

10.3.6.1.3 SNMPv3 ............................................................................... 360

10.3.6.2 Auto Provision ........................................................................... 361

10.3.6.3 Mail Alarm ................................................................................. 361

10.3.6.4 Maintenance .............................................................................. 362

10.3.6.4.1 Reboot .................................................................................. 363

10.3.6.5 System Log ............................................................................... 363

10.3.6.6 USB Flash ................................................................................. 364

10.3.6.7 User Account ............................................................................. 365

10.4 MODBUS/TCP-Tabellen ..................................................................... 366

10.4.1 Datenformat und Funktionscode .................................................... 366

10.4.2 MODBUS-Register ......................................................................... 367

Abbildungsverzeichnis .................................................................................. 402

Tabellenverzeichnis ....................................................................................... 406

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Hinweise zu dieser Dokumentation 11 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

1 Hinweise zu dieser Dokumentation

Hinweis

1.1 Gültigkeitsbereich

1.2 Urheberschutz

Dokumentation aufbewahren!

Diese Dokumentation ist Teil des Produkts. Bewahren Sie deshalb die Dokumentation während der gesamten Nutzungsdauer des Produkts auf. Geben Sie die Dokumentation an jeden nachfolgenden Benutzer des Produkts weiter. Stellen Sie darüber hinaus sicher, dass gegebenenfalls jede erhaltene Ergänzung in die Dokumentation mit aufgenommen wird.

Die vorliegende Dokumentation gilt für das WAGO-ETHERNET-Zubehör „Industrial-Managed-Switch“ (852-1505/000-001).

Diese Dokumentation, einschließlich aller darin befindlichen Abbildungen, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Weiterverwendung dieser Dokumentation, die von den urheberrechtlichen Bestimmungen abweicht, ist nicht gestattet. Die Reproduktion, Übersetzung in andere Sprachen sowie die elektronische und fototechnische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftlichen Genehmigung der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG, Minden. Zuwiderhandlungen ziehen einen Schadenersatzanspruch nach sich.

Handbuch Version 1.0.0

12 Hinweise zu dieser Dokumentation WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

1.3 Symbole

WARNUNG

VORSICHT

GEFAHR

Warnung vor Personenschäden!

Kennzeichnet eine unmittelbare Gefährdung mit hohem Risiko, die Tod oder schwere Körperverletzung zur Folge haben wird, wenn sie nicht vermieden wird.

Warnung vor Personenschäden durch elektrischen Strom!

Kennzeichnet eine unmittelbare Gefährdung mit hohem Risiko, die Tod oder schwere Körperverletzung zur Folge haben wird, wenn sie nicht vermieden wird.

Warnung vor Personenschäden!

Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung mit mittlerem Risiko, die Tod oder (schwere) Körperverletzung zur Folge haben kann, wenn sie nicht vermieden wird.

Warnung vor Personenschäden!

Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung mit geringem Risiko, die leichte oder mittlere Körperverletzung zur Folge haben könnte, wenn sie nicht vermieden wird.

ACHTUNG

Warnung vor Sachschäden!

Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung, die Sachschaden zur Folge haben könnte, wenn sie nicht vermieden wird.

ESD

Warnung vor Sachschäden durch elektrostatische Aufladung!

Kennzeichnet eine mögliche Gefährdung, die Sachschaden zur Folge haben könnte, wenn sie nicht vermieden wird.

Hinweis

Wichtiger Hinweis!

Kennzeichnet eine mögliche Fehlfunktion, die aber keinen Sachschaden zur Folge hat, wenn sie nicht vermieden wird.

Information

Weitere Information

Weist auf weitere Informationen hin, die kein wesentlicher Bestandteil dieser Dokumentation sind (z. B. Internet).

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Hinweise zu dieser Dokumentation 13

Tabelle 1: Darstellungen der Zahlensysteme

Zahlensystem

Beispiel

Bemerkung

Dezimal

100

Normale Schreibweise

Hexadezimal

0x64

C-Notation

Binär

'100' '0110.0100'

In Hochkomma, Nibble durch Punkt getrennt

Tabelle 2: Schriftkonventionen

Schriftart

Bedeutung

kursiv

Namen von Pfaden und Dateien werden kursiv dargestellt z. B.:

Menü

Menüpunkte werden fett dargestellt z. B.:

Speichern

Ein „Größer als“- Zeichen zwischen zwei Namen bedeutet die

Datei > Neu

Eingabe

Bezeichnungen von Eingabe- oder Auswahlfeldern werden fett

Messbereichsanfang

„Wert“

Eingabe- oder Auswahlwerte werden in Anführungszeichen

Geben Sie unter Messbereichsanfang den Wert „4 mA“ ein.

[Button]

Schaltflächenbeschriftungen in Dialogen werden fett dargestellt und

[Eingabe]

[Taste]

Tastenbeschriftungen auf der Tastatur werden fett dargestellt und in

[F5]

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

1.4 Darstellung der Zahlensysteme

1.5 Schriftkonventionen

C:\Programme\WAGO Software

Auswahl eines Menüpunktes aus einem Menü z. B.:

dargestellt z. B.:

in eckige Klammern eingefasst z. B.:

eckige Klammern eingefasst z. B.:

Handbuch Version 1.0.0

14 Wichtige Erläuterungen WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

2 Wichtige Erläuterungen

Dieses Kapitel beinhaltet ausschließlich eine Zusammenfassung der wichtigsten Sicherheitsbestimmungen und Hinweise. Diese werden in den einzelnen Kapiteln wieder aufgenommen. Zum Schutz vor Personenschäden und zur Vorbeugung von Sachschäden an Geräten ist es notwendig, die Sicherheitsrichtlinien sorgfältig zu lesen und einzuhalten.

2.1 Rechtliche Grundlagen

2.1.1 Änderungsvorbehalt

Die WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG behält sich Änderungen vor. Alle Rechte für den Fall der Patenterteilung oder des Gebrauchsmusterschutzes sind der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG vorbehalten. Fremdprodukte werden stets ohne Vermerk auf Patentrechte genannt. Die Existenz solcher Rechte ist daher nicht auszuschließen.

2.1.2 Personalqualifikation

Sämtliche Arbeitsschritte, die an den Geräten der Serie 852 durchgeführt werden, dürfen nur von Elektrofachkräften mit ausreichenden Kenntnissen im Bereich der Automatisierungstechnik vorgenommen werden. Diese müssen mit den aktuellen Normen und Richtlinien für die Geräte und das Automatisierungsumfeld vertraut sein.

Alle Eingriffe in die Steuerung sind stets von Fachkräften mit ausreichenden Kenntnissen in der SPS-Programmierung durchzuführen.

2.1.3 Bestimmungsgemäße Verwendung der Industrial-Switches

Das Gerät wurde für die Schutzklasse IP30 entwickelt. Es ist geschützt gegen das Eindringen fester Objekte und Fremdkörper mit einem Durchmesser von bis zu 2,5 mm, aber nicht gegen das Eindringen von Wasser. Sofern nicht anders angegeben, darf das Gerät in feuchten und staubigen Umgebungen nicht betrieben werden.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Wichtige Erläuterungen 15 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

2.1.4 Technischer Zustand der Geräte

Die Geräte werden ab Werk für den jeweiligen Anwendungsfall mit einer festen Hard- und Softwarekonfiguration ausgeliefert. Sie enthalten keine durch den Anwender zu wartenden oder zu reparierenden Teile. Folgende Handlungen bewirken den Haftungsausschluss der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG:

• Reparaturen,

• Veränderungen an der Hard- oder Software, die nicht in der

Bedienungsanleitung beschrieben sind,

• nicht bestimmungsgemäßer Gebrauch der Komponenten.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den vertraglichen Vereinbarungen. Wünsche an eine abgewandelte bzw. neue Hard- oder Softwarekonfiguration richten Sie bitte an die WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG.

2.1.5 Richtlinien und Bestimmungen für die Verwendung der Industrial-Switches

Beachten Sie folgende für die Installation relevante Richtlinien und Bestimmungen:

• Daten- und Netzleitungen müssen gemäß Richtlinien angeschlossen und

installiert werden, damit Installationsfehler vermieden und Gefahren für die Mitarbeiter ausgeschlossen werden.

• Beachten Sie beim Installieren, Starten, Warten und Reparieren die

Bestimmungen Ihres Gerätes zur Unfallverhütung (z. B. DGUV Vorschrift 3 „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“).

• Not-Aus-Funktionen und -Geräte dürfen nicht deaktiviert oder anderweitig

unwirksam gemacht werden. Siehe relevante Richtlinien (z. B. EN 418).

• Ihre Installationsausrüstung muss den EMV-Richtlinien entsprechen, damit

elektromagnetische Beeinflussungen ausgeschlossen werden können.

• Beachten Sie die Sicherheitsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung

gemäß EN 61340-5-1/-3. Stellen Sie bei der Verwendung der Module sicher, dass die Umgebungsfaktoren (Personen, Arbeitsplatz und Verpackung) geerdet sind.

• Die für die Installation von Switch-Gehäusen geltenden Richtlinien und

Bestimmungen müssen eingehalten werden.

Handbuch Version 1.0.0

16 Wichtige Erläuterungen WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

offene Betriebsmittel. Bauen

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

2.2 Sicherheitshinweise

Beim Einbauen des Gerätes in Ihre Anlage und während des Betriebes sind folgende Sicherheitshinweise zu beachten:

GEFAHR

Nicht an Geräten unter Spannung arbeiten!

Schalten Sie immer alle verwendeten Spannungsversorgungen für das Gerät ab, bevor Sie es montieren, Störungen beheben oder Wartungsarbeiten vornehmen.

Nur in Gehäusen, Schränken oder elektrischen Betriebsräumen einbauen!

WAGO-ETHERNET-Geräte der Serie 852 sind Sie diese ausschließlich in abschließbaren Gehäusen, Schränken oder in elektrischen Betriebsräumen ein. Ermöglichen Sie nur autorisiertem Fachpersonal den Zugang mittels Schlüssel oder Werkzeug.

Unfallverhütungsvorschriften beachten!

Beachten Sie bei Montage, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Störbehebung die für Ihre Maschine/Anlage zutreffenden Unfallverhütungsvorschriften wie beispielsweise die DGUV Vorschrift 3 „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“.

GEFAHR

ACHTUNG

Auf normgerechten Anschluss achten!

Zur Vermeidung von Gefahren für das Personal und Störungen an Ihrer Anlage, verlegen Sie die Daten- und Versorgungsleitungen normgerecht und achten Sie auf die korrekte Anschlussbelegung. Beachten Sie die für Ihre Anwendung zutreffenden EMV-Richtlinien.

Nicht in Telekommunikationsnetzen einsetzen!

Verwenden Sie Geräte mit ETHERNET-/RJ-45-Anschluss ausschließlich in LANs. Verbinden Sie diese Geräte niemals mit Telekommunikationsnetzen, wie z. B. mit Analog- oder ISDN-Telefonanlagen.

Defekte oder beschädigte Geräte austauschen!

Tauschen Sie defekte oder beschädigte Geräte (z. B. bei deformierten Kontakten) aus.

Geräte vor kriechenden und isolierenden Stoffen schützen!

Die Geräte sind unbeständig gegen Stoffe, die kriechende und isolierende Eigenschaften besitzen, z. B. Aerosole, Silikone, Triglyceride (Bestandteil einiger Handcremes). Sollten Sie nicht ausschließen können, dass diese Stoffe im Umfeld der Geräte auftreten, bauen Sie die Geräte in ein Gehäuse ein, das resistent gegen oben genannte Stoffe ist. Verwenden Sie generell zur Handhabung der Geräte saubere Werkzeuge und Materialien.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Wichtige Erläuterungen 17 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

ACHTUNG

ESD

VORSICHT

Nur mit zulässigen Materialien reinigen!

Reinigen Sie das Gehäuse und verschmutzte Kontakte mit Propanol.

Kein Kontaktspray verwenden!

Verwenden Sie kein Kontaktspray, da in Verbindung mit Verunreinigungen die Funktion der Kontaktstelle beeinträchtigt werden kann.

Verpolungen vermeiden!

Vermeiden Sie die Verpolung der Daten- und Versorgungsleitungen, da dies zu Schäden an den Geräten führen kann.

Elektrostatische Entladung vermeiden!

In den Geräten sind elektronische Komponenten integriert, die Sie durch elektrostatische Entladung bei Berührung zerstören können. Beachten Sie die Sicherheitsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung gemäß DIN EN 61340-5-1/-3. Achten Sie beim Umgang mit den Geräten auf gute Erdung der Umgebung (Personen, Arbeitsplatz und Verpackung).

Warnung vor Laserstrahlung!

Sehen Sie nicht in die Öffnungen der Anschlüsse hinein, wenn kein Kabel angeschlossen ist, um sich nicht der Strahlung auszusetzen. Es kann eine nicht sichtbare Laserstrahlung emittieren. Dabei handelt es sich um eine Laser Klasse 1 nach EN 60825-1.

Hinweis

Funkstörungen im Wohnbereich

Dieses Gerät ist eine Einrichtung der Klasse A. Diese Einrichtung kann im Wohnbereich Funkstörungen verursachen; in diesem Fall kann vom Betreiber verlangt werden, angemessene Maßnahmen durchzuführen.

Handbuch Version 1.0.0

18 Wichtige Erläuterungen WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

2.3 Spezielle Einsatzbestimmungen für ETHERNETGeräte

Wo nicht speziell beschrieben, sind ETHERNET-Geräte für den Einsatz in lokalen Netzwerken bestimmt. Beachten Sie folgende Hinweise, wenn Sie ETHERNET-Geräte in Ihrer Anlage einsetzen:

• Verbinden Sie Steuerungskomponenten und Steuerungsnetzwerke nicht

direkt mit einem offenen Netzwerk wie dem Internet oder einem Büronetzwerk. WAGO empfiehlt, Steuerungskomponenten und Steuerungsnetzwerke hinter einer Firewall anzubringen.

• Beschränken Sie den physikalischen und elektronischen Zugang zu

sämtlichen Automatisierungskomponenten auf einen autorisierten Personenkreis.

• Ändern Sie vor der ersten Inbetriebnahme unbedingt die standardmäßig

eingestellten Passwörter! Sie verringern so das Risiko, dass Unbefugte Zugriff auf Ihr System erhalten.

• Ändern Sie regelmäßig die verwendeten Passwörter! Sie verringern so das

Risiko, dass Unbefugte Zugriff auf Ihr System erhalten.

• Ist ein Fernzugriff auf Steuerungskomponenten und Steuerungsnetzwerke

erforderlich, sollte ein „Virtual Private Network“ (VPN) genutzt werden.

• Führen Sie regelmäßig eine Bedrohungsanalyse durch. So können Sie

prüfen, ob die getroffenen Maßnahmen Ihrem Schutzbedürfnis entsprechen.

• Wenden Sie in der sicherheitsgerichteten Gestaltung Ihrer Anlage

„Defense-in-depth“-Mechanismen an, um den Zugriff und die Kontrolle auf individuelle Produkte und Netzwerke einzuschränken.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Einleitung 19 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

3 Einleitung

3.1 Lieferumfang

• 1 Industrial-Managed-Switch mit Federleiste

• Schutzabdeckungen für nicht verwendete Anschlüsse

• Datenkabel RS-232 für CLI

3.2 Industrial ETHERNET-Technologie

Die robusten Switches sind für den Industrieeinsatz ausgelegt und kompatibel zu folgenden Standards:

- IEEE 802.3

- IEEE 802.3u

- IEEE 802.3ab

- IEEE 802.3z

- IEEE 802.3ad

- IEEE 802.3x

- IEEE 802.1D

- IEEE 802.1w

- IEEE 802.1s

- IEEE 802.1Q

- IEEE 802.1p

- IEEE 802.1X

- IEEE 802.1AB

- IEEE 1588v2

- IEEE 802.3af

- IEEE 802.3at

- ITU-T G8032v1/v2

Die Switches verfügen über eine Spannungsversorgung mit einem Versorgungsspannungsbereich 24 … 57 V. Power over Ethernet (PoE+) wird an 8 Ports unterstützt. Leistungsmerkmale wie Autonegotiation und Auto-MDI/MDIX (crossover) an allen 10/100/1000BASE-T-Ports sind realisiert.

Handbuch Version 1.0.0

20 Einleitung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

3.3 Switching-Technologie

Im Industrial ETHERNET wird vorwiegend die Switching-Technologie genutzt. Bei dieser Technologie kann jeder Netzwerkteilnehmer jederzeit senden, da er immer über eine freie Punkt-zu-Punkt-Verbindung zum nächsten Switch verfügt. Diese Verbindung ist bidirektional, das heißt, die Teilnehmer können gleichzeitig senden und empfangen (Vollduplex). Der gezielte Einsatz der Switching-Technologie kann die Echtzeitfähigkeit erhöhen, da durch die Punkt-zu-Punkt-Verbindung Kollisionen in der Netzwerkkommunikation vermieden werden.

3.4 PoE (Power over Ethernet)

Bei „Power over Ethernet“ (PoE) erfolgt die gleichzeitige und sichere Stromversorgung und Datenübertragung über dieselbe ETHERNET-Leitung. Damit kann eine separate Versorgungsleitung eingespart werden. „Power over Ethernet“ (PoE) ist eine ETHERNET-Netzwerktechnologie, die in den Standards IEEE 802.3af (PoE) und 802.3at (PoE+) definiert ist. Wird der Standard IEEE 802.3at unterstützt, kann ein höherer Strom über das ETHERNET-Kabel übertragen werden.

Hinweis

Weitere Informationen

Die ausführliche Beschreibung finden Sie im Kapitel „Funktionsbeschreibung“.

3.5 Autonegotiation

Autonegotiation ermöglicht es dem Switch, für jeden Port und den daran angeschlossenen Teilnehmer bzw. die Teilnehmer die Übertragungsrate und die Betriebsart zu erkennen und entsprechend automatisch einzustellen. Dabei wird der höchstmögliche Modus (Übertragungsgeschwindigkeit und Betriebsart) eingestellt. Autonegotiation ist für ETHERNET-Teilnehmer verfügbar, die über Kupferkabel mit dem Switch verbunden sind. Somit ist der Switch ein Plug-and-Play-fähiges Gerät.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Einleitung 21 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

3.6 Autocrossing

Autocrossing (MDI/MDI-X, „Medium Dependent Interface“) führt bei Bedarf eine automatische Kreuzung der Sende- und Empfangsleitungen an Twisted-PairSchnittstellen durch. Damit kann der Anwender 1:1 verdrahtete Kabel und gekreuzt verdrahtete Kabel (Cross-over-Kabel) gleichermaßen einsetzen.

3.7 Store-and-Forward-Switching-Modus

Im Modus „Store and Forward“ speichert der ETHERNET-Switch das komplette Datentelegramm zwischen, überprüft es auf Fehler (CRC-Prüfsumme) und ordnet es bei Fehlerfreiheit in eine Warteschlange ein. Anschließend wird das Datentelegramm (MAC-Tabelle) selektiv an denjenigen Port weitergeleitet, der auf den adressierten Knoten Zugriff hat.

Die Verzögerungszeit, die das Datentelegramm zum Passieren des Store-andForward-Switches benötigt, ist von der Telegrammlänge abhängig.

Vorteil von „Store and Forward“: Die Datentelegramme werden auf ihre Korrektheit und Gültigkeit geprüft. Dadurch wird verhindert, dass fehlerhafte bzw. beschädigte Datentelegramme über das Netzwerk verteilt werden.

3.8 Übertragungsmethoden

Die Datenübertragung in ETHERNET-Netzwerken kann über 2 Modi realisiert werden:

• Halbduplex (Half Duplex)

- Ein ETHERNET-Gerät kann zu einem Zeitpunkt entweder nur empfangen oder nur senden.

- Die Erkennung von Kollisionen (CSMA/CD) ist aktiv.

- Die Netzausdehnung ist durch die Laufzeitverzögerungen der Geräte und Übertragungsmedien begrenzt.

• Vollduplex (Full Duplex)

- Ein ETHERNET-Gerät kann gleichzeitig Daten empfangen und senden.

- Die Erkennung von Kollisionen (CSMA/CD) ist ausgeschaltet.

- Die Netzausdehnung hängt nur von den Leistungsgrenzen der verwendeten Sende- und Empfangskomponenten ab.

Handbuch Version 1.0.0

22 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4 Gerätebeschreibung

Der 852-1505/000-001 ist ein industrieller, konfigurierbarer ETHERNET-Switch mit 8 10/100/1000BASE-T-Ports, die alle Power over Ethernet (PoE+) mit bis zu 30 W unterstützen. Diese 8 Ports können zeitgleich zur Energieversorgung und Datenübertragung eingesetzt werden. Neben dem reduzierten Verdrahtungsaufwand kann auch ein separates Netzteil für die Versorgung von Sensoren eingespart werden. Der Industrial-Managed-Switch lässt sich einfach konfigurieren und installieren und ist deshalb in zahlreichen Anwendungen einsetzbar. Durch seine 4 SFP-Slots kann der Industrial-Managed-Switch auch in ausgedehnten Netzwerken eingebunden werden. Die integrierte USB-Schnittstelle ermöglicht Firmware-Updates und die Konfiguration des Switches über ein USB-Speichermedium.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 23

Tabelle 3: Legende zur Abbildung „Frontansicht des Industrial-Managed-Switches“

Be-

nung

„Gerätebeschreibung“ > „Anzeigeelemente“

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.1 Ansicht

4.1.1 Frontansicht

Abbildung 1: Frontansicht des Industrial-Managed-Switches

Pos.

zeich-

1 PWR Status-LED Versorgungsspannung

2 RPS Status-LED-Redundante Versorgungsspannung

3 ALM Staus-LED Alarm

4 POST Status-LED POST

Bedeutung Details siehe Kapitel

Handbuch Version 1.0.0

24 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 3: Legende zur Abbildung „Frontansicht des Industrial-Managed-Switches“

Be-

nung

Status-LED T-Port-1000-Mbit/s (1 LED für jeden Anschluss)

„Gerätebeschreibung“ > „Anzeigeelemente“

Status-LED T-Port-10/100-Mbit/s

„Gerätebeschreibung“ >

Anschluss 4 x SFP (1000BASE-SX/-LX, Glasfaser)

„Gerätebeschreibung“ > „Anschlüsse“

Anschluss 8 x RJ-45 (10/100/1000BASE-T) mit PoE+

„Gerätebeschreibung“ > „Anschlüsse“

„Gerätebeschreibung“ > …

„Gerätebeschreibung“ > „Anschlüsse“

Status-LED Power over Ethernet (8) (1 LED für jeden Anschluss)

„Gerätebeschreibung“ > „Anzeigeelemente“

Status-LED SFP-Port LNK/ACT (4)

„Gerätebeschreibung“ >

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Pos.

10 - Anschluss 1 x RJ-45 (RS-232)

11 PoE

12 SFP

zeich-

5 -

6 -

7 -

8 -

9 - USB-Anschluss

(1 LED für jeden Anschluss)

Bedeutung Details siehe Kapitel

„Anzeigeelemente“

>„Netzwerkanschlüsse“

„Anzeigeelemente“

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 25

Tabelle 4: Legende zur Abbildung „Frontansicht des Industrial-Managed-Switches“

Be-

nung

1 - Erdungsschraube

Stecker (Stiftleiste) für Leistungsaufnahme (PWR/RPS/ALM) und potentialfreier Alarmkontakt

„Gerätebeschreibung“ > „Anschlüsse“

„Gerätebeschreibung“ > „Bedienelemente“

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.1.2 Draufsicht

Abbildung 2: Draufsicht des Industrial-Managed-Switches

Pos.

zeich-

2 -

3 - DIP-Schalter

4 Reset Taste Reset

Bedeutung Details siehe Kapitel

Handbuch Version 1.0.0

26 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.2 Anschlüsse

4.2.1 Erdungsschraube

Der Switch muss geerdet werden. Verbinden Sie dazu die Erdungsschraube mit dem Erdpotential. Betreiben Sie den Switch nicht ohne einen entsprechend installierten Schutzleiter.

Abbildung 3: Erdungsschraube

ACHTUNG

Erdungsanweisung!

Verbinden Sie PWR - oder PWR + nicht leitfähig mit dem Erdpotential.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 27

Tabelle 5: Legende zur Abbildung „Anschluss Spannungsversorgung (PWR/RPS)“

Anschluss

Bezeichnung

Beschreibung

PWR

Primärer Gleichstromeingang

PWR

Primärer Gleichstromeingang

RPS

Sekundärer Gleichstromeingang

RPS

Sekundärer Gleichstromeingang

ALM

Kontakt für externen Alarm

ALM

Kontakt für externen Alarm

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.2.2 Spannungsversorgung (PWR/RPS)

Die Federleiste (Bestell-Nr. 2231-106/026-000) kann problemlos mit der auf der Oberseite des Switches befindlichen 6-poligen Stiftleiste verbunden werden.

Die Stiftleiste hat folgende Belegung:

Abbildung 4: Anschluss Spannungsversorgung (PWR/RPS)

ESD

Warnung vor Sachschäden durch elektrostatische Aufladung!

Switch für Gleichstrombetrieb: Die Stromversorgung erfolgt über eine externe Gleichstromquelle. Da der Switch keinen Netzschalter hat, schaltet er sich sofort ein, nachdem Sie das Netzteil in die Steckdose gesteckt haben.

Handbuch Version 1.0.0

28 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 6: Legende zur Abbildung „Netzwerkanschlüsse“

Be-

nung

„Gerätebeschreibung“ > … > „RJ-45-Anschluss“

„Gerätebeschreibung“ > …

Anschlüsse mit PoE+“

„Gerätebeschreibung“ > …

Anschlüsse“

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.2.3 Netzwerkanschlüsse

Der Industrial-Managed-Switch verwendet Anschlüsse mit Glasfaser- oder Kupfersteckern und unterstützt ETHERNET, Fast-ETHERNET und Gigabit Ethernet.

Abbildung 5: Netzwerkanschlüsse

Pos.

zeich-

1 - Anschluss 1 x RJ-45 (RS-232-Port)

2 - USB-Anschluss

3 -

4 -

Anschluss 8 x RJ-45 (10/100/1000BASE-T) mit PoE+

Anschluss 4 x SFP (1000BASE-SX/-LX, Glasfaser)

Bedeutung Details siehe Kapitel

> „USB-Anschluss“

„10/100/1000BASE-T-

„1000BASE-SX/-LX-

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 29 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.2.3.1 RJ-45-Anschluss

Der Anschluss an die ETHERNET-basierenden Feldbusse erfolgt über die RJ-45-Steckverbinder. Die Pinbelegung für ETHERNET-RJ-45-Steckverbinder ist in der Richtlinie EIA/TIA 568 festgelegt. Die Aderfarben entsprechen ebenfalls dieser Richtlinie. Pinbelegung und Aderfarbe unterscheiden sich nach der belegten Aderzahl (4- oder 8-adrig).

4.2.3.2 USB-Anschluss

Über die USB-Schnittstelle des Switches können folgende Funktionen ausgeführt werden:

- Upload der Firmware,

- Speichern der Konfigurationsdatei

- Speichern der Syslog-Datei

- Upload der Konfigurationsdatei

4.2.3.3 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse

Die 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse unterstützen die Netzwerkgeschwindigkeiten 10 Mbit/s, 100 Mbit/s und 1000 Mbit/s und können im Halb- und im Vollduplex-Übertragungsmodus betrieben werden. Außerdem bieten die Anschlüsse eine automatische Crossover-Erkennung (Auto-MDI/MDIX) und sind damit Plug-and-Play-fähig. Sie brauchen die Netzwerkkabel einfach in die Anschlüsse zu stecken, diese passen sich dann an die Endknotengeräte an. Folgendes Kabel wird für die RJ-45-Anschlüsse empfohlen:

• Kat. 5e oder besser mit einer Kabellänge von max. 100 m

4.2.3.4 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse mit PoE+

Die 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse unterstützen Power over Ethernet + (PoE+) bis zu 30 W je Port.

Vorteile:

• Keine separate Spannungsversorgung der PoE+ -fähigen Endgeräte erforderlich

• Keine getrennten Daten- und Versorgungsleitungen erforderlich

Hinweis

Handbuch Version 1.0.0

PoE-Budget beachten

Das PoE-Budget bei DC 24V beträgt 120 W. Sind alle 8 Ports angeschlossen, beträgt die vom PSE (Power Sourcing Equipment) Sind nur 4 Ports angeschlossen, beträgt die vom PSE gelieferte Leistung 30 W.

gelieferte Leistung maximal 15 W.

30 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.2.3.5 1000BASE-SX/-LX-Anschlüsse

Die 1000BASE-SX/-LX-Anschlüsse sind für den Anschluss der Gigabit-SFPModule konzipiert, die Übertragungsgeschwindigkeiten von 100/1000 Mbit/s unterstützen.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 31

Tabelle 7: Legende zur Abbildung „Geräte-LEDs“

LED

Name

Status

Beschreibung

PWR

Primary-Power-

Grün

Der Industrial-Managed-Switch

Aus

Das primäre Netzteil ist ausgeschaltet oder weist einen Fehler auf.

RPS

Redundant-Power-

Grün

Der Industrial-Managed-Switch verwendet das redundante Netzteil.

Aus

Das redundante Netzteil ist

auf.

ALM

Alarm-LED

Rot

Ausfall einer Portverbindung, sonstiger Alarm.

Aus

Es wird kein Alarm gemeldet.

POST

Power-On-Self-

Blinkt

Die POST-Funktion wird ausgeführt.

Grün

Der POST ist abgeschlossen.

Aus

Keine Betriebsspannung oder Fehler

SFP-Port-LED

Grün

Leuchtet, wenn der Anschluss verbunden ist.

Blinkt

Datenverkehr wird über den Anschluss geleitet.

Aus

Am Anschluss ist keine gültige Verbindung hergestellt.

1 …

PoE-Port-LED

Grün

PoE-Strom liegt an.

Aus

Es liegt kein PoE-Strom an.

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.3 Anzeigeelemente

Der Industrial-Managed-Switch ist mit Geräte-LEDs sowie mit Anschluss-LEDs ausgestattet. Anhand der Geräte-LEDs können Sie den Status des Switches schnell erkennen, die Anschluss-LEDs geben Auskunft über die Verbindungsaktionen.

4.3.1 Geräte-LEDs

Abbildung 6: Geräte-LEDs

SFP

9 … 12

LED

System-LED

Test-LED

verwendet das primäre Netzteil.

ausgeschaltet oder weist einen Fehler

bei der POST-Funktion erkannt.

PoE

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32 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 8: Legende zur Abbildung „Anschluss-LEDs“

LED

Name

Status

Beschreibung

1000M

1000BASE T-

Anschluss ist mit 1000 Mbit/s in Betrieb.

Datenverkehr wird über den Anschluss

Am Anschluss ist keine gültige Verbindung hergestellt.

10/100 M

10/100BASE T-

Anschluss ist mit 10/100 Mbit/s in Betrieb.

Datenverkehr wird über den Anschluss geleitet.

Am Anschluss ist keine gültige Verbindung hergestellt.

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.3.2 Anschluss-LEDs

Abbildung 7: Anschluss-LEDs

Ports-LED (1 LED für jeden Anschluss)

Grün

Blinkt

Aus

Grün

Blinkt

Aus

geleitet.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 33

Tabelle 9: Legende zur Abbildung „DIP-Schalter“

Nr.

Name

Status

Beschreibung

PWR

Die Alarmberichtfunktion für das primäre Netzteil ist aktiviert.

OFF

Die Alarmberichtfunktion für das primäre Netzteil ist deaktiviert.

RPS

Die Alarmberichtfunktion für das sekundäre Netzteil ist

OFF

Die Alarmberichtfunktion für das sekundäre Netzteil ist deaktiviert.

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.4 Bedienelemente

4.4.1 DIP-Schalter

An der Oberseite des Industrial-Managed-Switches befinden sich zwei DIPSchalter für die Alarmkonfigurationen. Bei aktivierter Alarmberichtsfunktion wird der Alarmkontakt bei Eintreten des Ereignisses geschaltet.

Die Bedeutungen der DIP-Schalter-Einstellungen sind nachfolgend erläutert:

Abbildung 8: DIP-Schalter

aktiviert.

Handbuch Version 1.0.0

34 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 10: Legende zur Abbildung „Reset-Taster“

Name

Status

Beschreibung

Reset

Drücken Sie den Reset-

lassen Sie ihn wieder los.

Das System wird neu gestartet.

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Die Alarmfunktion kann für die primäre oder die redundante Stromversorgung über DIP-Schalter vom Anwender manuell ein- und ausgeschaltet werden.

Der DIP-Schalter muss auf „ON“ stehen, um die Alarmfunktion des Anschlusses aktivieren zu können. Die Default-Einstellung ist „OFF“.

Zur Konfigurierung und Einstellung der DIP-Schalter empfiehlt sich folgendes Vorgehen bei der ersten Installation:

1. Stellen Sie die DIP-Schalter auf „OFF“.

2. Installieren Sie den Industrial-Managed-Switch in Ihrem Netzwerk.

3. Wählen Sie den die entsprechende Alarmfunktion, die sie aktivieren wollen.

4. Stellen Sie den DIP-Schalter des entsprechenden Anschlusses auf „ON“.

5. Schalten Sie den Industrial-Managed-Switch ein.

4.4.2 Reset-Taster

Abbildung 9: Reset-Taster

Taster 2 Sekunden lang und

Hinweis

Wichtiger Hinweis!

Verwenden Sie zum Drücken des Reset-Tasters einen geeigneten Gegenstand (z. B. einen Kugelschreiber oder eine aufgebogene Büroklammer).

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 35

Tabelle 11: Legende zur Abbildung „Aufkleber“

Nr.

Beschreibung „Serial NO“

Firmwareversion (linke Ziffernfolge)

Hardwareversion (rechte Ziffernfolge)

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.5 Aufkleber

4.5.1 Hardware- und Softwareversion

Auf der Rückseite des Industrial-Managed-Switches befindet sich ein Aufkleber mit der „MAC Address“ und der „Serial NO“.

Abbildung 10: Aufkleber

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36 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 12: Technische Daten – Gerätedaten

Breite

50 mm

Höhe

120 mm (ab Oberkante Tragschiene)

Tiefe

162 mm

Gewicht

955 g

Schutzart

IP30

Tabelle 13: Technische Daten – Systemdaten

MAC-Tabelle

bis 16000 Adressen

VLAN

Port-based und Tag-based (4094 VIDs)

Jumbo Frame Size

10 KB

Wellenlänge Lichtleiter

abhängig vom SFP-Modul

Maximale Längen

10/100/

RS-232: 15 m

Tabelle 14: Technische Daten – Versorgung

Versorgungsspannung

DC 24 … 57 V

Leistungsaufnahme max.

18 W; 258 W mit 8 PoE+ (DC 48 V)

Tabelle 15: Technische Daten – Power over Ethernet (PoE)

Verfügbare Leitung PD1)

25,50 W

Max. vom PSE2) bereit gestellte Leistung

30 W Spannung (PSE)

24 … 57 V

Spannung (PD)

50 … 57 V

Max. Strom

600 mA

Max. Widerstand

12,5 Ω (Kategorie 5)

PoE-Power-Budget

240 W (DC 48 V), 120 W (DC 24 V)

PoE unterstützte Betriebsart

Mode A

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.6 Technische Daten

4.6.1 Gerätedaten

4.6.2 Systemdaten

4.6.3 Versorgung

4.6.4 Power over Ethernet (PoE)

1000BASE-T: 100 m; Glasfaser: 2 … 80 km

PD = „Powered Device“)

PSE = „Power Sourcing Equipment“

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 37

Tabelle 16: Technische Daten – Kommunikation

Konfiguration und Update

1 x USB-Host 2.0

Ports (Kupfer; RJ-45)

8 x 10/100/1000BASE-T mit PoE+ 1 x RS-232

Ports (LWL)

4 x 1000BASE-SX/-LX

Standards

IEEE 802.3 10BASE-T

Protection Switching (ERPS)

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.6.5 Kommunikation

IEEE 802.3u 100BASE-TX IEEE 802.3ab 1000BASE-T IEEE 802.3z 1000BASE-SX/LX IEEE 802.3x Flow Control IEEE 802.1d Spanning Tree Protocol (STP) IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) IEEE 802.1s Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) IEEE 802.1Q VLAN Tagging IEEE 802.1p Prioritization IEEE 802.1x Port Authentication IEEE 802.1ab Link Layer Discovery Protocol (LLDP) IEEE 802.3ad Link Aggregation IEEE 1588v2 Precision Time Protocol (PTP) IEEE 802.3af Power over Ethernet (PoE) IEEE 802.3at High Power over Ethernet (PoE+) ITU-T G8032v1/v2 Ethernet Ring

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38 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 17: Technische Daten – Umgebungsbedingungen

Umgebungstemperatur, Betrieb

-10 … +60 °C (gültig für UL 61010)

-40 … +70 °C (gültig für IEC 61850-3)

Umgebungstemperatur, Lagerung

-40 …+85 °C

UL 61010 Nutzung

Indoor Relative Feuchte (ohne Betauung)

10 … 95 %

Vibrationsfestigkeit

Gemäß IEC 60068-2-6

Schockfestigkeit

Gemäß IEC 60068-2-27

EMV-Störfestigkeit

EN 55024

IEC 61000-4-8

EMV-Störaussendung

FCC Part 15

EN 61000-6-4:

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.6.6 Umgebungsbedingungen

-40 … +70 °C (gültig für CE)

Verschmutzungsgrad

EN 61000-6-2 IEC 61000-4-2 IEC 61000-4-3 IEC 61000-4-4 IEC 61000-4-5 IEC 61000-4-6

EN 55011: Klasse A EN 55032: Klasse A

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Gerätebeschreibung 39 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.7 Normen und Richtlinien

Energieversorgung gemäß. IEC 61850-3:2013

Handbuch Version 1.0.0

40 Gerätebeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Konformitätskennzeichnung

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

4.8 Zulassungen

Folgende Zulassungen wurden für das WAGO-ETHERNET-Zubehör „Industrial-Managed-Switch“ (852-1505/000-001) erteilt:

Ordinary Locations

UL61010-2-201 (E175199)

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Montieren 41 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

5 Montieren

5.1 Montageort

Die Auswahl des Installationsortes kann die Leistung des Industrial-ManagedSwitches sehr beeinflussen. Wir empfehlen, bei der Auswahl eines Standortes Folgendes zu berücksichtigen:

• Installieren Sie den Industrial-Managed-Switch an einem geeigneten Standort. Im Kapitel „Gerätebeschreibung“ > … > „Technische Daten“ erhalten Sie Informationen zu akzeptablen Betriebsbereichen bezüglich Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Vergewissern Sie sich, dass die Wärmeabgabe vom Industrial-Managed-Switch gewährleistet und die Belüftung um ihn herum angemessen ist. Platzieren Sie keine schweren Objekte auf dem Industrial-Managed-Switch.

5.2 Montage auf Tragschiene

Die Tragschiene muss die im System integrierten EMV-Maßnahmen und die Schirmung über die I/O-Modul-Anschlüsse optimal unterstützen.

Hängen Sie den Industrial-Managed-Switch von oben auf die Tragschiene und rasten Sie ihn ein.

5.3 Demontage von der Tragschiene

Zum Entfernen von der Tragschiene müssen Sie ein geeignetes Werkzeug in die unter dem Industrial-Managed-Switch befindliche Metalllasche einführen und die Metalllasche nach unten auslenken.

Danach können Sie den Industrial-Managed-Switch unten von der Tragschiene lösen und nach oben hin abnehmen.

Handbuch Version 1.0.0

42 Geräte anschließen WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

6 Geräte anschließen

6.1 Spannungsversorgung

Der Switch verwendet eine Gleichstromversorgung, die für 24 … 57 V ausgelegt ist.

Die primäre und sekundäre Netzverbindung wird über eine 6-polige Steckverbindung hergestellt, die sich an der Oberseite des Switches befindet.

Die Federleiste (Bestellnr. 2231-106/026-000) umfasst 6 Anschlussklemmen und kann problemlos per Hand mit der auf der Oberseite des Switches befindlichen 6poligen Stiftleiste verbunden und wieder gelöst werden.

Das Netzteil des Switches stellt sich automatisch auf die lokale Stromquelle ein und kann auch eingeschaltet werden, wenn keine oder nicht alle Patchkabel angeschlossen sind.

1. Schließen Sie einen geeigneten Erdungsleiter an die Erdungsschraube an

Hinweis

ACHTUNG

2. Falls die Federleiste noch nicht in die Stiftleiste des Switches gesteckt

3. PWR +/-:

der Oberseite des Switches an.

Wichtiger Hinweis!

Durch die Erdung des Switches werden elektromagnetische Störungen infolge von elektromagnetischer Störstrahlung verhindert. Beachten Sie dazu die entsprechenden Normen für EMV-gerechte Installationen.

Erdungsanweisung!

Verbinden Sie PWR - oder PWR + nicht leitfähig mit dem Erdpotential.

wurde, stecken Sie sie jetzt. Überprüfen Sie den festen Sitz der Federleiste durch leichtes Rütteln.

Zum Anschließen oder Lösen der Leiter für die primäre Spannungsversorgung betätigen Sie in der Federleiste die Feder direkt mit einem Schraubendreher oder Betätigungswerkzeug und führen den Leiter ein oder entfernen ihn.

4. Ist ein primäres Netzteil angeschlossen und aktiv, leuchtet die LED „PWR“ an der Vorderseite. Ist dies nicht der Fall, vergewissern Sie sich, dass das Netzkabel richtig verbunden ist und fest sitzt.

5. RPS +/-: Zum Anschließen oder Lösen der Leiter für die sekundäre Spannungsversorgung betätigen Sie in der Federleiste direkt die Feder mit

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Geräte anschließen 43 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

einem Schraubendreher oder Betätigungswerkzeug und führen den Leiter ein oder entfernen ihn.

6. Ist ein sekundäres Netzteil angeschlossen und aktiv, leuchtet die LED „RPS“ an der Vorderseite. Ist dies nicht der Fall, vergewissern Sie sich, dass das Netzkabel richtig verbunden ist und fest sitzt.

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44 Geräte anschließen WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

6.2 Externer Alarmkontakt-Anschluss

Der Industrial-Managed-Switch verfügt über eine Alarmkontakt-Anschlussstelle auf der Oberseite. Die genaue Vorgehensweise zum Anschluss der Alarmkontakt-Versorgungsleiter an beide ALM-Kontakte der 6-poligen Federleiste entnehmen Sie dem Kapitel „Spannungsversorgung (PWR/RPS)“ (es handelt sich um die gleiche Vorgehensweise).

Sie können den potentialfreien Alarmkontakt an ein Diagnosesystem anschließen, das in der Schaltzentrale oder in der Fabrikhalle des Anwenders schon installiert ist. Wenn ein Fehler auftritt, wird zur Aktivierung des externen Alarms ein Signal vom Industrial Switch durch den Alarmkontakt gesendet. Der Alarmkontakt hat zwei Anschlüsse, die als Fehlerleitung zum Anschluss der Alarmanlage dienen.

Ein Alarm wird in folgenden Fällen gemeldet:

1 PWR/RPS:

a Versorgungsfehler (Stromleitung ist unterbrochen, Versorgungsstörung, etc.) b Die Eingangsversorgungsspannung liegt außerhalb der Spezifikationen (24 … 57 V)

2 Fehler im Jet-Ring oder ERPS-Ring

6.3 Anschluss Konsolenanschlusskabel

Der Konsolenanschluss (RJ-45) ermöglicht die lokale Verwaltung.

1. Stecken Sie die RJ-45-Seite des (8-Stift-RJ-45-zu-DB9-) Kabels in den RJ-45-Konsolenanschluss am Industrial-Managed-Switch und das andere Ende in den COM-Anschluss des Computers.

2. Konfigurieren Sie die HyperTerminal-Einstellungen wie im Kapitel „Konfigurieren“ > … > „Konsolenport“ erläutert.

Informationen zur Anschlussbelegung des Konsolenanschlusses (8-Stift-RJ-45) finden Sie im Kapitel „Anhang“ > … > „Konsolenanschluss (RJ-45 zu DB9)“ beschrieben.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Geräte anschließen 45 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

6.4 Anschluss 1000BASE-SX/LX, Glasfaser

Achten Sie beim Verbinden des Glasfaserkabels mit einem 1000BASE-SX/LXAnschluss am Industrial-Managed-Switch auf die Verwendung des richtigen Steckertyps (LC) und SFP-Moduls. Es gibt verschiedene Arten von Mehrfachmoden-, Einzelmoden- oder WDM-SFPModulen. Führen Sie die nachfolgenden Schritte aus, um das vorkonfektionierte Glasfaserkabel ordnungsgemäß anzuschließen:

Hinweis

Gummiabdeckungen

Entfernen Sie die Gummiabdeckungen des 1000BASE-SX/LX-Anschlusses und bewahren Sie diese auf. Ist kein SFP-Modul angeschlossen, sollte der Anschluss zum Schutz der Glasfasern mit der Gummiabdeckung verschlossen sein.

1. Stecken Sie die jeweiligen SFP-Module ein und verriegeln Sie diese.

2. Stellen Sie sicher, dass die Glasfaseranschlüsse sauber sind. Sie können die Kabelstecker reinigen, indem Sie diese mit einem sauberen Tuch oder einem mit etwas Ethanol getränkten Wattebausch abwischen. Verschmutzte Glasfaserkabelenden beeinträchtigen die Qualität des Lichts, das über das Kabel übertragen wird, und führen zu einer verminderten Leistung am Anschluss.

3. Verbinden Sie den LC-Stecker mit dem jeweiligen SFP-Modul des Industrial-Managed-Switches.

Korrekte Verbindung des Glasfaserkabels am SFP-Modul

Für eine korrekte Verbindung den Stecker des Glasfaserkabels hörbar am SFP-Modul einrasten.

4. Überprüfen Sie die entsprechende Anschluss-LED am Industrial-ManagedSwitch darauf, ob die Verbindung hergestellt ist (siehe Kapitel „Gerätebeschreibung“ > … > „Anzeigeelemente“).

Handbuch Version 1.0.0

46 Geräte anschließen WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

6.5 Anschluss 10/100/1000Base-T-Ports

Die 10/100/1000Base-T-Ports (RJ-45-Ethernet-Anschlüsse) des IndustrialManaged-Switches unterstützen sowohl Autosensing als auch Autonegotiation.

1. Verbinden Sie ein Ende eines verdrillten Kabels vom Typ Kategorie 3/4/5/5e mit einem verfügbaren RJ-45-Anschluss am Industrial-ManagedSwitch und das andere Ende mit dem Anschluss des ausgewählten Netzwerkknotens.

2. Überprüfen Sie die entsprechende Anschluss-LED am Industrial-ManagedSwitch darauf, ob die Verbindung hergestellt ist. (siehe Kapitel „ Anzeigeelemente“ > … > „Anschluss-LEDs“).

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 47 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7 Funktionsbeschreibung

7.1 Grundeinstellungen

7.1.1 Jumbo Frame

„Jumbo Frames“ sind ETHERNET-Frames mit einer Größe von mehr als 1518 Byte. Sie können die Effizienz von Datenübertragungen in einem Netzwerk erhöhen. Je größer die „Jumbo Frames“, desto besser ist die Netzwerkleistung.

Hinweis

Einstellungen der „Jumbo Frames“

Die Einstellung der Größe der „Jumbo Frames“ gilt für jeden Port des Switches.

Alle angeschlossenen Netzwerkteilnehmer müssen die gleiche Größe des „Jumbo Frames“ unterstützen. Datenpakete, die größer als der eingestellte „Jumbo Frame“ sind, werden vom entsprechenden Netzwerkteilnehmer verworfen.

7.1.2 SNTP

Das SNTP („Simple Network Time Protocol“) ist ein Protokoll zur Synchronisation der Uhrzeit zwischen einem Time-Server (NTP-Server („Network Time Protocol“) und SNTP-Server) und der Systemzeit im ETHERNET-Gerät. Das Protokoll wird über einen UDP-Port abgearbeitet. Ausschließlich die Unicast-Adressierung wird unterstützt.

SNTP verwendet die koordinierte Weltzeit UTC („Coordinated Universal Time, französisch: Temps Universel Coordonné“). Es werden keine Informationen über Zeitzonen oder Sommerzeiten übertragen. Diese Informationen liegen außerhalb des Protokollbereichs und müssen separat bezogen werden.

Der SNTP-Port ist 123.

Handbuch Version 1.0.0

48 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Hinweis

1. Der SNTP-Server antwortet immer mit der aktuellen koordinierten Weltzeit UTC.

2. Empfängt der Switch die SNTP-Antwortzeit, gleicht er diese Zeit mit der Zeitzonenkonfiguration ab und konfiguriert die Zeit für den Switch entsprechend.

3. Ist keine IP-Adresse für einen Zeitserver konfiguriert, versendet der Switch keine SNTP-Abfragepakete.

4. Empfängt der Switch keine SNTP-Antwortpakete, wiederholt er die Abfrage ohne zeitliche Beschränkung alle zehn Sekunden.

5. Erhält der Switch eine SNTP-Antwort, wiederholt er die Zeitabfrage an den NTP-Server stündlich.

6. Nach Änderung der Zeitzone und des NTP-Servers wiederholt der Switch den Abfrageprozess.

7. Kein Default-SNTP-Server.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 49 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.1.3 Management Host

Der Management Host begrenzt die Anzahl der Hosts, die den Switch verwalten können. In den Default-Einstellungen gibt es keinen „Management Host“. Das liegt daran, dass jeder Host den Switch über Telnet oder Webbrowser verwalten kann. Wenn ein Benutzer einen oder mehrere Hosts konfiguriert hat, kann der Switch nur durch diese Hosts verwaltet werden. Die Funktion ermöglicht es Benutzern, bis zu drei Einträge für die Management-IPs zu konfigurieren.

7.1.4 MAC-Management

Die MAC-Adresse („Media Access Control Adresse“, Medienzugriffssteuerungsadresse) ist in einem Netzwerk die einzigartige Hardwarenummer eines Gerätes.

Dynamische Adresse

Beim Empfang von Frames vergibt der Switch eine MAC-Quelladresse, die er zusammen mit dem empfangenem Port, dem VLAN und einer „Age Time“ (Lebensdauer) in der Adresstabelle abspeichert. Wenn die „Age Time“ abgelaufen ist, wird der Adresseintrag aus der Adressstabelle wieder gelöscht.

Statische Adresse

Eine von Benutzern festgelegte statische Adresse erhält keine „Age Time“ und wird damit auch nicht vom Switch gelöscht. Die statische Adresse kann nur von einem Benutzer gelöscht werden. Der Switch unterstützt eine Adresstabelle mit einer Größe von bis zu 16 K.

Statische und dynamische Adressen teilen sich dieselbe Adresstabelle.

MAC Table

Die „MAC Table“ (MAC-Adresstabelle, die auch als Filterdatenbank bezeichnet wird) zeigt, welche Frames an die Ports des Switches weitergeleitet oder herausgefiltert werden. Sendet ein Gerät, das zu einer VLAN-Gruppe gehören kann, ein Datenpaket, das an einen Port am Switch weitergeleitet wird, kann die MAC-Adresse des Gerätes aus der MAC-Adresstabelle des Switches abgelesen werden. Dabei wird auch angezeigt, ob es sich um eine dynamische (vom Switch bezogene) oder statische (manuell festgelegte) MAC-Adresse handelt.

MAC-Adresstabelle

Der Switch nutzt die MAC-Adresstabelle, um zu bestimmen, wie er Frames weiterleitet (siehe Abbildung unten).

1. Der Switch überprüft einen empfangenen Frame und erkennt den Port, von dem die MAC-Quelladresse stammt.

Handbuch Version 1.0.0

50 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

2. Der Switch prüft, ob die MAC-Zieladresse des Frames mit einer bereits erkannten MAC-Quelladresse in der MAC-Adresstabelle übereinstimmt.

• Ist dem Switch der Port für diese MAC-Adresse bereits bekannt, leitet er den Frame zu diesem Port weiter.

• Ist dem Switch der Port für diese MAC-Adresse noch nicht bekannt, leitet er den Frame zu allen Ports weiter. Ein „Port Flooding“ (zu häufiges Weiterleiten an alle Ports) kann zu Netzwerkengpässen führen.

• Ist dem Switch der Port für diese MAC-Adresse bereits bekannt und sind der Ziel-Port und der Eingangs-Port aber identisch, wird der Frame gefiltert.

Abbildung 11: Ablaufdiagramm der MAC-Adresstabelle

7.1.4.1 Static MAC

Statische MAC-Adressen

Eine statische MAC-Adresse ist eine Adresse, die manuell in die MACAdresstabelle eingetragen wurde. Statische MAC-Adressen erhalten keine „Age Time“. Wenn Sie Regeln für statische MAC-Adressen einrichten, stellen Sie diese Adressen für einen Port ein. Dies kann den Datenübertragungsbedarf verringern.

7.1.4.2 Blacklisting (MAC-Blacklist)

Dieser Typ von MAC-Adresseinträgen wird manuell eingetragen. Der Switch weist Datenpakete ab, die solche MAC-Adressen als Quelle oder Ziel haben, die in „Blackhole“-MAC-Adresseinträgen enthalten sind. „Blackhole“-Einträge werden konfiguriert, um Frames mit spezifischen MAC-Quell- oder Zieladressen herauszufiltern.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 51 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.1.5 Port-Spiegelung (Port Mirroring)

Die Port-Spiegelung wird bei Switches eingesetzt, um Kopien von gesendeten/empfangenen Netzwerkpaketen aus einem oder mehreren Bereichen an eine Netzwerküberwachung oder an einen anderen Switch-Port (Monitor-Port) zu senden. Die Port-Spiegelung wird in Netzwerksystemen eingesetzt, bei denen eine Überwachung des Netzwerkverkehrs erforderlich ist, wie etwa in einem IDS („Intrusion Detection System“, Angriffserkennungssystem).

Die Port-Spiegelung kann zusammen mit einem NTA („Network Traffic Analyzer“, Programm zur Analyse des Netzwerkverkehrs) dabei helfen, den Netzwerkverkehr zu überwachen. Dabei können Benutzer bei ausgewählten Ports („Source Ports“, Quell-Ports) die eingehenden und/oder ausgehenden Datenpakete überwachen lassen.

Quellmodus

• „Ingress“ (Eingang): Die eingehenden Datenpakete werden kopiert und zum Monitor-Port weitergeleitet.

• „Egress“ (Ausgang): Die ausgehenden Datenpakete werden kopiert und zum Monitor-Port weitergeleitet.

• Beide: Sowohl eingehende als auch ausgehende Daten pakete werden kopiert und zum Monitor-Port weitergeleitet.

Hinweis

1. Der Monitor-Port kann kein Mitglied einer „Trunk Port“-Gruppe sein.

2. Der Monitor-Port kann kein Eingangs- oder Ausgangs-Port sein.

3. Wenn ein Port als Quell-Port konfiguriert wurde und ein Benutzer ihn anschließend als Ziel-Port konfiguriert, wird der Port automatisch aus den Quell-Ports gelöscht.

7.1.6 Port-Einstellungen (Port Settings)

Duplexmodus

Ein Duplexkommunikationssystem ist ein System, das aus zwei miteinander verbunden Geräten besteht, die wechselseitig miteinander kommunizieren können.

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52 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Halbduplex

In einem Halbduplexsystem kann über den gleichen Port in beide Richtungen kommuniziert werden, aber immer nur nacheinander (nicht gleichzeitig). Dabei empfängt ein Gerät ein Signal und muss dann warten, bis das andere Gerät das Senden beendet, bevor es antworten kann.

Abbildung 12: Halbduplexmodus

Vollduplex

Ein Vollduplexsystem (auch Doppelduplexsystem genannt) erlaubt die gleichzeitige Kommunikation in beide Richtungen. Beispielsweise ist das Telefonfestnetz ein Vollduplexsystem, weil dort beide Sprecher gleichzeitig sprechen und hören können.

Abbildung 13: Vollduplexmodus

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 53 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Loopback-Test

In einem „Loopback“-Test wird ein Signal von einem Kommunikationsgerät ausgesendet und anschließend wieder zu ihm zurückgeleitet („looped back“). Dabei erfolgen eine Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion des Gerätes und eine Suche nach fehlerhaften Knoten im Netzwerk. Bei einer Art von „Loopback“-Test wird ein spezieller Stecker, ein so genannter „wrap plug“ (Rückkopplungsstecker) in den Port eines Kommunikationsgerätes gesteckt. Der Stecker bewirkt, dass übertragende Daten (vom Ausgang) wieder als Empfangsdaten (zum Eingang) zurückleitet werden und somit ein geschlossener Kommunikationskreislauf an einem einzelnen Computer simuliert werden kann.

Auto MDI/MDIX

MDI („Medium-Dependent Interface“) ist eine mediumabhängige Schnittstelle in der Informationstechnik und ein Teil der Sende/Empfangseinheit (Transceiver) eines Netzwerkgerätes.

Auto-MDIX („Automatic Medium-Dependent Interface Crossover“) ist eine im Port integrierte Netzwerktechnologie, die die erforderliche Netzwerkkabelart („StraightThrough“- oder „Crossover“-Kabel) automatisch erkennt und die Verbindung entsprechend konfiguriert. Dadurch werden „Crossover“-Kabel zur Verbindung von Geräten überflüssig. Die Schnittstelle korrigiert falsche Verkabelungen automatisch. Damit Auto-MDIX korrekt funktioniert, muss die Geschwindigkeit für die Schnittstelle und in der Duplexeinstellung auf „Auto“ eingestellt sein.

Autonegotiation

Autonegotiation ist ein Verfahren, bei dem zwei miteinander verbundene ETHERNET-Ports (z. B. der Netzwerk-Port eines PC und der eines Routers, Hubs oder Switches, mit dem dieser z. B. verbunden ist) selbständig die maximal mögliche Übertragungsrate und das Duplexverfahren erkennen und entsprechend automatisch einstellen. Autonegotiation gilt nur für Mehrdrahtverbindungen (Twisted-Pair-Kabel) – nicht aber für WLAN-, Glasfaser- oder Koaxialkabelverbindungen.

Unterstützt der Port keine Autonegotiation oder ist diese Funktion abgeschaltet, bestimmt der Switch die Übertragungsrate durch Signalerkennung am Kabel und verwendet den Halbduplexmodus. Ist die Autonegotiation beim Switch ausgeschaltet, verwendet ein Port bei der Verbindungsherstellung seine vorkonfigurierten Einstellungen für Geschwindigkeit und Duplexmodus. Deshalb sollte sichergestellt sein, dass am Port dieselben Einstellungen vorgenommen wurden, damit die Verbindung hergestellt werden kann.

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54 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Flusskontrolle (Flow Control)

Die Flusskontrolle (Flow Control) reguliert die Übertragung von Signalen, indem sie sie der Bandbreite am Eingangs-Port anpasst. Ein hoher Datenverkehr am Port reduziert die Bandbreite und kann den Pufferspeicher überlaufen lassen, wodurch es zu Paket- und Frame-Verlusten kommen kann.

Gemäß IEEE 802.3x verwendet der Switch die Flusskontrolle im Vollduplexmodus und die „Backpressure Flow Control“ (GegendruckDatenflusskontrolle) im Halbduplexmodus.

Bei der Flusskontrolle sendet der Switch im Vollduplexmodus ein Pausensignal zum Sender-Port, damit dieser vorübergehend das Senden von Signalen einstellt, wenn der Pufferspeicher des Empfänger-Ports überzulaufen droht.

Bei der „Backpressure Flow Control“ sendet der Switch im Halbduplexmodus ein Kollisionssignal zum Sender-Port (er imitiert sozusagen den Status einer Paketkollision), damit dieser das Senden vorübergehend einstellt und die Signale erst später erneut sendet.

Hinweis

Unterstützung des „Force-Mode“

1000 BASE-T unterstützt den „Force Mode“ nicht.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 55

Priority

0 1 2 3 4 5 6

Queue

2 0 1 3 4 5 6

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2 Erweiterte Einstellungen

7.2.1 Bandbreiten-Regelung

7.2.1.1 QoS („Quality of Service“)

Jeder Ausgangs-Port unterstützt bis zu acht „Transmit Queues“ (Ausgabewarteschlangen). Dabei enthält jede „Transmit Queue“ eine Liste, in der die Übertragungsreihenfolge der Datenpakete spezifiziert ist. Jeder eingehende Frame wird zu einer der acht „Transmit Queues“ des zugewiesenen AusgangsPorts auf Basis seiner Priorität weitergeleitet. Der Ausgangs-Port überträgt die Datenpakete von jeder der acht „Transmit Queues“ entsprechend eines konfigurierbaren Abfolgealgorithmus, der aus einer Kombination aus SP („Strict Priority“, Vorrangsregelung) und/oder WRR („Weighted Round Robin“, Zeitscheibenverfahren) bestehen kann.

Im Normalfall arbeiten Netzwerke nach Art der bestmöglichen Übertragungsmöglichkeit, d. h., dass jeder Datenverkehr die gleiche Priorität und gleiche Chance erhält, in angemessener Zeit übertragen zu werden. Kommt es zu Engpässen, hat so auch jeder Datenverkehr die gleiche Chance, verworfen zu werden.

Bei der Konfiguration der Funktion QoS („Quality of Service“, Dienstgüte) kann ein spezifischer Datenverkehr ausgewählt, ein entsprechend seiner relativen Wichtigkeit eine Priorität zugewiesen und ein Engpassmanagement und Techniken zur Engpassvermeidung angewendet werden, um ihm eine Vorzugsbehandlung zu erreichen. Die Implementierung von QoS in einem Netzwerk verbessert die Vorhersagbarkeit der Netzwerkleistung und erhöht die Effizienz der Bandbreitennutzung.

Der Industrial-Managed-Switch unterstützt „802.1p Priority Queuing“ (eine Art Vorrangwarteschlange gemäß dem Standard 802.1p). Der Switch verfügt über acht „Priority Queues“. Diese sind in Klassen unterteilt, wobei Klasse 7 die höchste und Klasse 0 die niedrigste Priorität darstellt. Diese acht im Standard IEEE 802.1p (p0 bis p7) spezifizierten Prioritätsklassen sind den Priority Queues beim Switch wie folgt zugeordnet:

Das „Priority Scheduling“ (Zeitaufteilungsverfahren) wird durch die oben genannten „Priority Queues“ implementiert. Der Switch arbeitet die vier „Hardware Priority Queues“ der Reihe nach ab, wobei er mit der höchsten „Priority Queue“ (3) beginnt und mit der niedrigsten (0) endet. Jede „Hardware Queue“ überträgt alle ihre Datenpakete in seinen Puffer, bevor der nächsten niedrigeren Priorität erlaubt wird, ihre Datenpakete zu übertragen. Hat die niedrigste „Hardware Priority Queue“ all ihre Datenpakete übertragen, beginnt die höchste erneut, ihre Datenpakete zu übertragen, die sie zwischenzeitlich empfangen hat.

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56 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

6 2 42-1496

Typ/Länge

Daten

FCS

6 6 4

42-1496

802.1Q-Tag

Typ/Länge

Daten

FCS

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

QoS-Erweiterung

Der Switch kann so konfiguriert werden, dass er einen Datenverkehr priorisiert, auch wenn die eingehenden Datenpakete keine „IEEE 802.1p Priority Tags“ (IEEE 802.1p-Prioritätsmarkierungen) haben oder bestehende „Priority Tags“ nach eigenen Vorgaben verändern. Der Switch ermöglicht es Ihnen, eine der folgenden Methoden zur Zuweisung von Prioritäten an eingehende Datenpakete anzuwenden:

• 802.1p Tag Priority

- Weisen Sie Datenpakete Prioritäten auf Basis ihrer „802.1p Tag Priority“ zu.

• Port-basierter QoS

- Weisen Sie Datenpakete Prioritäten auf Basis des Eingangs-Ports am Switch zu.

• DSCP-basierter QoS

- Weisen Sie Datenpakete Prioritäten auf Basis ihrer DSCP

(„Differentiated Services Code Points“, Servicetypwerte) zu.

Hinweis

Erweiterte QoS-Methoden

Erweiterte QoS-Methoden betreffen nur die interne Zuordnung in der „Priority Queue“ für den Switch. Der Switch nimmt keine Veränderung des IEEE 802.1p-Wertes für die Ausgangs-Frames vor.

Sie können entweder eine der oben genannten Möglichkeiten zur Änderung der Priorisierung von eingehenden Datenpaketen nutzen oder überhaupt keine Einstellungen für die QoS-Erweiterung des Switches vornehmen.

802.1p-Priorität

Beim Einsatz des 802.1p-Prioritätsmechanismus wird überprüft, ob ein Paket einen gültigen „802.1p Priority Tag“ hat. Ist ein Tag vorhanden, wird das Paket auf Basis seines Prioritätswertes einer programmierbaren „Egress Queue“ (Ausgangswarteschlange) zugewiesen. Die „Tag Priority“ kann jeder verfügbaren „Queue“ zugewiesen werden.

ETHERNET-Paket

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 57

2 Byte

Tag Protocol Identifier (TPID)

Tag Control Information (TCI)

16 Bit

3 Bit

1 Bit

12 Bit

TPID (0x8100)

Priorität

CFI

VID

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

802.1Q-Tag

• TPID („Tag Protocol Identifier“, Tag-Protokollkennung)

Ein 16-bit-Feld wird auf den Wert 0x8100 gesetzt, um den Frame als einen

„IEEE 802.1Q Tag Frame“ zu erkennen.

• TCI („Tag Control Information“)

- PCP („Priority Code Point“, Prioritätsinformationsfeld)

Ein 3-Bit-Feld, das sich auf die IEEE 802.1p-Priorität bezieht. Es zeigt die Frame-Prioritätsebene von 0 (niedrigste) bis 7 (höchste) an, wodurch unterschiedlichen Datenverkehrsklassen (Sprache, Video, Daten, etc.) eine Priorität zugewiesen werden kann.

- CFI („Canonical Format Indicator“, Kanonischer Formatindikator)

Ein 1-Bit-Feld. Ist der Wert dieses Feldes 1, hat die MAC-Adresse ein nicht-kanonisches Format. Ist der Wert 0, hat die MAC-Adresse ein kanonisches Format. Für ETHERNET-Switches ist dieser Wert immer auf 0 gesetzt. CFI wird für die Kompatibilität zwischen ETHERNETund „Token Ring“-Netzwerken genutzt. Wenn ein an einem ETHERNET-Port empfangener Frame einen CFI von 1 hat, sollte dieser Frame nicht an einen Port ohne Tag ausgegeben werden.

- VID („VLAN Identifier“, VLAN-Kennung)

Ein 12-Bit-Feld, in dem das VLAN spezifiziert wird, zu dem der Frame gehört. Der Wert 0 bedeutet, dass der Frame keinem VLAN angehört und dass der „802.1Q Tag“ hier nur eine Priorität angibt und als „Priority Tag“ dient. Der Hexadezimalwert 0xFFF ist für Implementierungszwecke reserviert. Alle anderen Werte können als „VLAN Identifier“ genutzt werden, sodass bis zu 4094 VLANs unterstützt werden. In „Bridges“ wird VLAN 1 häufig für das Management reserviert.

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58 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 18: Prioritätsebenen

PCP

Netzwerkpriorität

Datenverkehrsmerkmale

0 (niedrigste)

„Background“ (Hintergrund)

0 1 „Best Effort“

2 2 „Excellent Effort“

3 3 „Critical Applications“ (Kritische Anwendungen)

4 4 Video, <100 ms Latenz

5 5 Video, < 10 ms Latenz

6 6 Internetwork-Steuerung

7 (höchste)

Netzwerksteuerung

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Prioritätsebenen

PCP („Priority Code Point“):

DiffServ (DSCP)

DiffServ („Differentiated Services“) ist eine Computernetzwerkarchitektur, die einen einfachen, skalierbaren und grobkörnigen Mechanismus zur Klassifizierung, Netzwerkverkehrsverwaltung und Bereitstellung von QoS („Quality of Service“)-Garantien in modernen IP-Netzwerken spezifiziert. DiffServ kann beispielsweise für einen GS („Garantierten Service“) mit geringer Latenz für kritischen Netzwerkverkehr, wie etwa Sprach- oder Videodaten, eingesetzt werden, wohingegen nicht-kritischer Datenverkehr, wie z. B. Webdaten oder Dateitransfer, einfache „Best Effort“-Garantien erhalten.

DSCP („Differentiated Services Code Point“) ist ein 6-Bit-Feld im Header von IPPaketen, das der Paketklassifizierung dient. DSCP ersetzt die veraltete IPPrecedence (IP-Präzedenz) – ein 3-Bit-Feld im „Type of Service“-Byte des IPHeaders, das ursprünglich zur Klassifizierung und Priorisierung von Datenverkehrsarten eingesetzt wurde.

Beim Einsatz des DiffServ-Prioritätsmechanismus wird ein Paket auf Grundlage des DSCP-Feldes im IP-Header klassifiziert. Ist der Tag vorhanden, wird das Paket entsprechend seines „Tag Priority“-Wertes an eine programmierbare „Egress Queue“ weitergeleitet. Die „Tag Priority“ kann jeder verfügbaren „Queue“ zugeordnet werden.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 59

Version

IHL

Type of Service

(Servicetyp)

Gesamtlänge

Kennzeichnung

Flags

Fragment Offset

Time to Live

Protokoll

Header-Prüfsumme

Quelladresse

Zieladresse

Optionen

Padding

(Auffüllen)

Bit 0 … 2

Präzedenz.

Bit 3

0 = Normale Verzögerung,

1 = Geringe Verzögerung.

Bit 4

0 = Normaler Durchsatz,

1 = Hoher Durchsatz.

Bit 5

0 = Normale Zuverlässigkeit,

1 = Hohe Zuverlässigkeit.

Bit 6 … 7

Reserviert für zukünftige Nutzung.

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

(Lebenszeit)

Beispiel eines Internetdatenpaket-Headers

„Type of Service“ im IP-Header: 8 Bit

Das Feld „Type of Service“ beinhaltet Angaben zu den abstrakten Parametern der gewünschten „Quality of Service“. Diese Parameter werden zur manuellen Auswahl der eigentlichen Serviceparameter genutzt, wenn ein Datenpaket durch ein bestimmtes Netzwerk geleitet werden soll. Einige Netzwerke bieten eine Servicepräzedenz an, die Datenverkehr mit hoher Präzedenz bevorzugter behandelt als anderen Datenverkehr (im Allgemeinen akzeptieren sie bei hoher Netzwerkauslastung nur Daten ab einer ausreichend hohen Präzedenzebene). Die günstigste Auswahl ist ein Kompromiss zwischen geringer Verzögerung, hoher Zuverlässigkeit und hohem Durchsatz.

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3

4 5 6 7

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

| PRÄZEDENZ | D | T | R | 0 | 0 |

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

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60 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

DSCP

Priorität

DSCP

Priorität

DSCP

Priorität

0 0 1 0 2 0 …

60 0 61 0 62 0 62 0

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Präzedenz

111 – Netzwerksteuerung 110 – Internetwork-Steuerung 101 – CRITIC/ECP 100 – Flash Override 011 – Flash 010 – Immediate 001 – Priorität 000 – Routine

Das Spezifizieren der Parameter für Verzögerung, Durchsatz und Zuverlässigkeit kann die Servicekosten erhöhen. In vielen Netzwerken bedeutet die Bevorzugung einer dieser Parameter die Benachteiligung eines anderen. Abgesehen von sehr speziellen Fällen sollten in den meisten Fällen höchstens zwei dieser drei Parameter spezifiziert werden.

Die Angabe des „Type of Service“ wird genutzt, um die Art der Verarbeitung eines Datenpaketes zu spezifizieren, während es durch ein Netzwerk übertragen wird. Beispielzuordnungen des „Internet Type of Service“ zum tatsächlich bereitgestellten Service in Netzwerken, wie etwa AUTODIN II, ARPANET, SATNET und PRNET werden unter „Service Mappings“ (Servicezuordnungen) genannt.

Die Präzedenzzuordnung der Netzwerksteuerung sollte nur innerhalb eines Netzwerks verwendet werden. Die tatsächliche Verwendung und Steuerung dieser Zuordnung hängt vom jeweiligen Netzwerk ab. Die Zuordnung der Internetwork-Steuerung sollte nur von den Initiatoren der Gateway-Steuerung vorgenommen werden.

Wenn diese Präzedenzzuordnungen für ein bestimmtes Netzwerk gelten sollen, ist dieses Netzwerk für die Kontrolle von Zugriff und Verwendung dieser Zuordnungen verantwortlich.

Beispiel:

IP-Header

DSCP=50 -> 45 C8 …

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 61 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Queuing Algorithms

Durch „Queuing Algorithms“ (Warteschlangenalgorithmen) können Switches separate „Queues“ für Datenpakete einrichten, die aus jeder einzelnen Quelle oder jedem Datenfluss stammen können, und so verhindern, dass eine Quelle die Bandbreite für sich allein beansprucht.

SPQ

Beim SPQ („Strict Priority Queuing“) werden die vier „Hardware Priority Queues“ der Reihe nach abgearbeitet – zuerst die mit der höchsten Priorität (3) und zuletzt die mit der niedrigsten (0). Jede „Hardware Queue“ überträgt alle ihre Datenpakete in den Puffer, bevor der nächsten niedrigeren Priorität erlaubt wird, ihre Datenpakete zu übertragen. Hat die niedrigste „Hardware Priority Queue“ all ihre Datenpakete übertragen, beginnt die höchste erneut, ihre Datenpakete zu übertragen, die sie zwischenzeitlich empfangen hat.

WRR

RR („Round Robin“) ist eine Art Rundlaufverfahren, das erst aktiv wird, wenn an einem Port mehr Datenverkehr ansteht als er verarbeiten kann. Dabei wird einer „Queue“ unabhängig vom eingehenden Datenverkehr an diesem Port eine begrenzte Bandbreite zur Verfügung gestellt. Daraufhin wird diese „Queue“ ans Ende der Liste gesetzt. Dann erhält die nächste „Queue“ dieselbe Bandbreite, wird ans Ende der Liste gesetzt, und so weiter, bis alle „Queues“ abgearbeitet sind. Das ganze Verfahren setzt sich in einer Art Kreislauf fort, bis an einer „Queue“ kein Datenverkehr mehr ansteht.

WRR („Weighted Round Robin“) nutzt die gleichen Algorithmen wie das „Round Robin“-Verfahren, nur werden die „Queues“ hier auf Basis ihrer Priorität und Gewichtung (der Wert, den Sie im Feld „Weight Value“ eintragen) eingeteilt, statt ihnen eine feste Bandbreite zuzuweisen. WRR wird nur aktiviert, wenn an einem Port mehr Datenverkehr ansteht als er verarbeiten kann. „Queues“ mit höherer Gewichtung werden bevorzugter abgearbeitet als andere mit geringerer Gewichtung. Dieser Mechanismus ist sehr effizient, weil er die gesamte verfügbare Bandbreite unter verschiedenen „Traffic Queues“ aufteilt und sie jenen zuteilt, die noch nicht abgearbeitet wurden.

Hinweis

Funktion DiffServ

DiffServ ist beim Industrial-Managed-Switch deaktiviert. Bei Deaktivierung von DiffServ wird die „802.1p Tag Priority“ verwendet.

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62 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.1.2 Bandbreitenbegrenzung

7.2.1.2.1 Sturmbegrenzung (Storm Control)

Wenn ein Broadcast-Sturm eintritt, wird das Netzwerk fortlaufend mit Broadcastoder Multicast-Datenpaketen überhäuft. Broadcast-Stürme können mit zunehmender Anzahl dieser Datenpakete die Netzwerkkonnektivität vollständig lahmlegen.

„Storm Control“ (Sturmkontrolle) schützt die Switch-Bandbreite vor Paketüberflutungen, einschließlich Broadcast-Paketen, Multicast-Paketen und DLF („Destination Lookup Failure“, Zieladressfehler). Die Rate ist ein Grenzwert, der die Gesamtanzahl bestimmter Pakettypen begrenzt. Wenn z. B. Broadcastund Multicast-Optionen ausgewählt sind, wird die Gesamtanzahl der pro Sekunde übertragenen Datenpakete dieser Typen den Grenzwert nicht überschreiten.

Die „Broadcast Storm Control“ begrenzt die Anzahl von Broadcast-, Multicastund unbekannten Unicast- (auch als „Destination Lookup Failure“- oder DLFbezeichneten) Datenpaketen, die vom Switch pro Sekunde an den Ports empfangen werden können. Ist die maximale Anzahl dieser Datenpakete pro Sekunde erreicht, werden alle nachfolgenden Datenpakete verworfen. Aktivieren Sie diese Funktion, wenn Sie die Anzahl dieser Datenpakete im Netzwerk verringern möchten.

Die Einheit der „Storm Control“ ist 625 pps (Pakete pro Sekunde).

7.2.1.2.2 Bandbreitenbegrenzung (Rate Limitation)

Die „Rate Limitation“ dient zur Steuerung der Rate von Daten, die an einer Netzwerkschnittstelle empfangen oder übertragen werden können.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 63 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.2 IGMP Snooping

Das „IGMP Snooping“ („Internet Group Management Protocol Snooping“) wird für Multicast-Datenverkehr eingesetzt. Der Switch kann dabei passiv an den IGMP-Paketen „schnüffeln“, die zwischen IP-Multicast-Routern bzw. -Switches und IP-Multicast-Hosts übertragen werden, um so ihre Zugehörigkeit zu einer IPMulticast-Gruppe zu erkennen. „IGMP Snooping“ ermöglicht es einem Switch, Multicast-Gruppen zu erkennen, ohne dass diese erst von einem Benutzer manuell konfiguriert werden müssen.

Er überprüft die durch ihn geleiteten IGMP-Pakete, liest ihre Gruppenanmeldeinformationen aus und konfiguriert das Multicasting entsprechend.

Der Switch leitet den Multicast-Datenverkehr an seine Multicast-Zielgruppen (die er durch das „IGMP Snooping“ oder Ihre manuelle Konfiguration erkannt hat) über Ports weiter, die Mitglieder dieser Gruppen sind. „IGMP Snooping“ erzeugt keinen zusätzlichen Netzwerkverkehr, sodass der durch den Switch geleitete Multicast-Datenverkehr deutlich reduziert werden kann.

Der Switch kann „IGMP Snooping“ bei bis zu 4094 VLANs ausführen. Sie können den Switch so konfigurieren, dass er die Zugehörigkeit zu Multicast-Gruppen in allen VLANs automatisch erkennt. Der Switch führt dann das „IGMP Snooping“ in den ersten VLANs aus, die IGMP-Pakete senden.

Dieser Modus wird als Automodus bezeichnet. Alternativ dazu können Sie VLANs, in denen „IGMP Snooping“ ausgeführt werden soll, auch selbst spezifizieren. Dies wird dann als „Fixed Mode“ bezeichnet. In diesem „Fixed Mode“ wird der Switch nur in den VLANs Multicast-Gruppenzugehörigkeiten erkennen, die Sie zuvor eindeutig als eine „IGMP Snooping“-VLAN hinzugefügt haben.

Immediate Leave

Wenn Sie den „IGMP Immediate Leave“-Befehl aktivieren, wird der Switch einen Port sofort entfernen, sobald er eine „Leave Message“ mit IGMP-Version 2 an diesem Port empfängt. Sie sollten die „Immediate Leave“-Funktion nur dann einsetzen, wenn es an jedem Port im VLAN nur einen einzigen Empfänger gibt („Immediate Leave“ wird nur von Hosts mit IGMP-Version 2 unterstützt).

Der Switch nutzt die „Immediate Leave“-Funktion beim „IGMP Snooping“, um eine Schnittstelle aus der Weiterleitungstabelle zu entfernen, die eine „Leave Message“ sendet, ohne dass der Switch gruppenspezifische Anfragen an die Schnittstelle senden muss. Die VLAN-Schnittstelle wird aus dem MulticastVerzeichnis der Multicast-Gruppe gelöscht, die in der ursprünglichen „Leave Message“ spezifiziert wurde. „Immediate Leave“ gewährleistet ein optimales Bandbreitenmanagement für alle Hosts in einem vermittelten Netzwerk, auch wenn mehrere Multicast-Gruppen gleichzeitig betrieben werden.

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64 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Fast Leave

Der Switch ermöglicht die Konfiguration einer Verzögerungszeit. Nach Ablauf dieser Zeit entfernt der Switch eine Schnittstelle aus der Multicast-Gruppe.

Last Member Query Interval

Das „Last Member Query Interval“ (Abfrageintervall des letzten Mitglieds) ist die maximale Antwortzeit, die in gruppenspezifischen Abfragen als Antwort auf „Leave Group“-Nachrichten gesendet wird, und zeigt außerdem auch die Dauer zwischen gruppenspezifischen Abfragemeldungen an.

Wenn der Switch ohne aktivierte „Immediate Leave“-Funktion eine „IGMP Leave Message“ von einem Teilnehmer an einem Empfänger-Port empfängt, sendet er eine IGMP-spezifische Abfrage an diesen Port und wartet auf die IGMPGruppenmitgliedschaftsmeldungen. Empfängt er innerhalb einer konfigurierten Zeit keine Meldungen, wird der Empfänger-Port aus der Multicast-Gruppe ausgeschlossen.

IGMP Querier

Pro physischen Netzwerk gibt es normalerweise nur einen „Querier“ (Abfrager). Alle Multicast-Router beginnen ihren Betrieb als „Querier“ für jedes angeschlossene Netzwerk. Wenn ein Multicast-Router eine „Query Message“ von einem Router mit niedrigerer IP-Adresse empfängt, MUSS er zu einem Nicht„Querier“ in diesem Netzwerk werden. Wenn ein Router über einen bestimmten Zeitraum [„Other Querier Present Interval“, Abfrageintervall nach Präsenz anderer „Querier“] keine „Query Message“ von einem anderen Router empfängt, übernimmt er die Rolle als „Querier“. Router senden regelmäßig [„Query Interval“] eine „General Query“ (allgemeine Abfrage) in alle angeschlossenen Netzwerke, für den der Router der „Querier“ ist, um Mitgliedschaftsinformationen zu sammeln. Bei der Inbetriebnahme SOLLTE ein Router „General Queries“ senden [„Startup Query Count“, „Query“-Anzahl bei Inbetriebnahme], die zeitlich eng beieinander liegen [„Startup Query Interval“, „Query Interval“ bei Inbetriebnahme], damit er schnell und zuverlässig Mitgliedschaftsinformationen erfassen kann. Eine „General Query“ richtet sich an eine All-Systems-MulticastGruppe (224.0.0.1), hat einen Gruppenadressfeldwert von 0 und hat eine maximale Antwortzeit von [„Query Response Interval“, „Query“-Antwortintervall].

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 65 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Port IGMP Querier Mode

• Auto

- Der Switch nutzt den Port als „IGMP Query Port“, wenn der Port

„IGMP Query“-Pakete empfängt.

• Fixed

- Der Switch wird den/die Port(s) immer als „IGMP Query Port(s)“

nutzen. Dieser Modus wird verwendet, wenn ein IGMP-MulticastServer mit dem/den Port(s) verbunden wird.

- Der Switch wird die „Report/Leave“-Pakete des Clients immer an den

Port weiterleiten. Normalerweise ist der Port mit einem IGMP-Server verbunden.

• Edge

- Der Switch wird den Port nicht als „IGMP Query Port“ nutzen.

- Die an diesem Port empfangenen „IGMP Query“-Pakete werden

verworfen. Normalerweise ist der Port mit einem IGMP-Client verbunden.

Hinweis

Weiterleiten der „IGMP Join/Leave“-Pakete

Der Industrial-Managed-Switch wird die „IGMP Join/Leave“-Pakete an den Query-Port weiterleiten.

IGMP Proxy Snooping

Durch „IGMP Proxy Snooping“ kann die Anzahl der durch einen IGMP-Router gesendeten „Reports“ und „Leaves“ reduziert werden.

Konfigurationen

Der Benutzer kann „IGMP Snooping“ beim Switch aktivieren bzw. deaktivieren. Dies gilt auch für spezifische VLANs. Wird „IGMP Snooping“ beim Switch deaktiviert, wird es für alle VLANs deaktiviert, auch wenn bei einigen VLANs das „IGMP Snooping“ aktiviert ist.

VLAN-Zustände

Es gibt einen globalen Zustand und einzelne VLAN-Zustände. Wird der globale Zustand deaktiviert, wird das „IGMP Snooping“ beim Switch deaktiviert, auch wenn einzelne VLAN-Zustände aktiviert wurden. Wird der globale Zustand für das „IGMP Snooping“ aktiviert, muss diese Funktion für spezifische VLANs vom Benutzer einzeln aktiviert werden.

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66 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.3 Multicast-VLAN-Registrierung (MVR)

MVR („Multicast VLAN Registration“, Multicast-VLAN-Anmeldung), durch die ein Medienserver einen Multicast-Stream in ein einzelnes Multicast-VLAN übertragen kann und wobei sich die den VLAN-Stream empfangenden Clients in unterschiedlichen VLANs befinden können. Clients in unterschiedlichen VLANs können der Multicast-Gruppe beitreten oder sie verlassen, indem sie einfach eine „IGMP Join Message“ oder „IGMP Leave Message“ an einen Empfänger-Port senden. Der zu einer Multicast-Gruppen gehörende Empfänger-Port kann den Multicast-Stream vom Medienserver empfangen. Ohne die Unterstützung durch MVR müssten sich der Multicast-Stream vom Medienserver und die Teilnehmer im selben VLAN befinden.

• Quell-Ports : Die Quell-Ports des Streams.

• Empfänger-Ports: Die Ports der Clients.

• Ports mit Tag: Konfigurieren Sie Ports mit Tags, um sie als Quell-Ports oder Empfänger-Ports zuzuordnen.

MVR-Modus

• Dynamischer Modus Wenn in den MVR-Einstellungen der dynamische Modus aktiviert ist, wird die „IGMP Report Message“ vom Empfänger-Port zu den Quell-Ports des Multicast-Routers übertragen. Der Multicast-Router kann dynamisch erkennen, welche Multicast-Gruppen an welcher Schnittstelle vorhanden sind.

• Kompatibilitätsmodus Wenn in den MVR-Einstellungen der Kompatibilitätsmodus aktiviert ist, wird die vom Empfänger-Port gesendete „IGMP Report Message“ nicht zu den Quell-Ports des Multicast-Routers übertragen. Der Multicast-Router muss statisch konfiguriert werden.

• Betriebsmodus Join Operation (Beitrittsmodus) Ein Teilnehmer sendet eine „IGMP Report Message“ an den Switch, um einem entsprechendem Multicast beizutreten. Der nächste Schritt hängt davon ab, ob die „IGMP Report Message“ zu der im Switch konfigurierten Multicast-MAC-Adresse passt oder nicht. Wenn sie passt, modifiziert die Switch-CPU die Hardwareadresstabelle, um diesen Empfänger-Port und das VLAN als Weiterleitungsziel für das MVLAN aufzunehmen.

• Leave Operation (Austrittsmodus) Ein Teilnehmer sendet eine „IGMP Leave Message“ an den Switch, um den Multicast zu verlassen. Die Switch-CPU sendet eine gruppenspezifische „IGMP Query“ an den Empfänger-Port des VLANs. Wenn es in dem VLAN einen anderen Teilnehmer gibt, muss dieser innerhalb der maximalen Antwortzeit antworten. Gibt es keinen Teilnehmer, wird der Switch diesen Empfänger-Port löschen.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 67 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

• Immediate Leave Operation (Sofortaustrittsmodus) Ein Teilnehmer sendet eine „IGMP Leave Message“ an den Switch, um den Multicast zu verlassen. Die Teilnehmer müssen nicht warten, bis die Switch-CPU eine gruppenspezifische „IGMP Query“ an den EmpfängerPort des VLANs sendet. Der Switch wird diesen Empfänger-Port sofort löschen.

Abbildung 14: MOD ohne MVR

Abbildung 15: MOD unterstützt MVR

Default-Konfiguration für eine neue MVR:

MVR-VLAN-Informationen

VLAN-ID: 2 Name: MVR2 Active: Aktiviert Modus: Dynamisch Quell-Port(s): Keine(r) Empfänger-Port(s): Keine(r) Port(s) mit Tag: Keine(r)

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68 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Der Switch ermöglicht dem Benutzer die Erstellung von bis zu 250 Gruppen. Der Switch ermöglicht dem Benutzer die Erstellung von bis zu 16 MVRs.

Hinweis

Hinweise

• IGMP Snooping“ und MVR können unabhängig voneinander aktiviert werden.

• „IGMP Snooping“ und MVR nutzen dieselben IGMP-Timer.

• MVR kann IGMPv3-Meldungen erkennen.

• Gruppeneinträge wie eine IGMPv3-Meldung werden vom Switch ebenso wie die folgenden Gruppeneintragstypen nicht als Mitgliedschaftsmeldungen behandelt. Diese Gruppeneintragstypen sind „MODE_IS_INCLUDE“, „CHANGE_TO_INCLUDE_MODE“, „ALLOW_NEW_SOURCES“ und „BLOCK_OLD_SOURCES“.

• Verwenden Sie die Gruppenadresse X.0.0.1 nicht für Ihren Multicast-Stream. Das System erkennt und protokolliert die Adresse

224.0.0.1 für den dynamischen „Querier Port“. Die Gruppenadresse X.0.0.1 könnte einen Konflikt mit 224.0.0.1 verursachen.

• Die unteren 23 Bit der 28-Bit-Multicast-IP-Adresse werden in die 23 Bit des verfügbaren ETHERNET-Adressraumes zugeordnet. Bei der Konfiguration der Gruppenadresse vergleicht der Switch nur die unteren 23 Bit.

• Der CLI-Befehl „group 1 start-address 224.1.1.1 6“ erstellt 6 Gruppen. Das bedeutet, dass eine IP einer Gruppe entspricht.

• Der MVR-Name sollte aus einer Kombination aus Zahlen oder Buchstaben bestehen.

• Der Gruppenname sollte aus einer Kombination aus Zahlen oder Buchstaben bestehen.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 69

Tabelle 19: Multicast-Klassen und -Adressbereiche

Klasse

Adressbereich

Unterstützung

Klasse A

1.0.0.1 bis

Unterstützung für 16 Millionen Hosts in

Klasse B

128.1.0.1 bis

191.255.255.254

Unterstützung für 65.000 Hosts in jedem der

16.000 Netzwerke.

Klasse C

192.0.1.1 bis

223.255.254.254

Unterstützung für 254 Hosts in jedem der 2 Millionen Netzwerke.

Klasse D

224.0.0.0 bis

Reserviert für Multicast-Gruppen.

Klasse E

240.0.0.0 bis

254.255.255.254

Reserviert für zukünftige Nutzung oder für Forschungs- und Entwicklungszwecke.

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.3.1 Static Multicast (Multicast-Adresse)

Eine Multicast-Adresse bezieht sich auf eine Gruppe interessierter Empfänger. Gemäß dem Standard RFC 3171 sind die Adressen 224.0.0.0 bis

239.255.255.255 (ehemals Klasse-D-Adressen) in IPv4 als Multicast-Adressen

reserviert.

Das erste Oktett (01) beinhaltet das Broadcast-/Multicast-Bit. Die unteren 23 Bit der 28-Bit-Multicast-IP-Adresse werden in die 23 Bit des verfügbaren ETHERNET-Adressraumes zugeordnet. Dies stellt eine Mehrdeutigkeit bei der Übertragung von Datenpaketen dar. Wenn sich zwei Hosts im selben Subnetz bei unterschiedlichen Multicast-Gruppen anmelden, deren Adressen sich nur in den ersten 5 Bit unterscheiden, werden beide ETHERNET-Pakete für beide Multicast-Gruppen an beide Hosts gesendet, wodurch die Netzwerksoftware in den Host die jeweils nicht benötigten Datenpakete verwerfen muss.

126.255.255.254

jedem der 127 Netzwerke.

239.255.255.255

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70 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

Tabelle 20: IP-Multicast-Adressen

IP-Multicast-Adresse

Beschreibung

224.0.0.0

Basisadresse (reserviert)

224.0.0.1

„All Hosts Multicast“-Gruppe, die alle Systeme im selben Netzwerksegment enthält.

224.0.0.2

„All Routers Multicast“-Gruppe, die alle Router im selben

224.0.0.5

„Open Shortest Path First“ (OSPF-Protokoll), die

Netzwerksegment verwendet.

224.0.0.6

Die „OSPF AllDRouters“-Adresse. Sie wird zum Senden

Router“ in einem Netzwerksegment verwendet.

224.0.0.9

Das RIP („Routing Information Protocol“) Version 2 der

einem Netzwerksegment verwendet.

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Abbildung 16: Multicast-Adresse

Netzwerksegment enthält.

„AllSPFRouters“-Adresse. Sie wird zum Senden von „Hello-Paketen“ an alle OSPF-Router in einem

von OSPF-Routing-Informationen an „OSPF Designated

Gruppenadresse. Es wird zum Senden von RoutingInformationen an alle RIPv2-kompatiblen Router in

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 71

Tabelle 20: IP-Multicast-Adressen

IP-Multicast-Adresse

Beschreibung

224.0.0.10

Die EIGRP-Gruppenadresse. Sie wird zum Senden von

224.0.0.13

PIM Version 2 („Protocol Independent Multicast“)

224.0.0.18

Virtual Router Redundancy Protocol

224.0.0.19 - 21

IS-IS over IP

224.0.0.22

IGMP Version 3 („Internet Group Management Protocol“)

224.0.0.102

Hot Standby Router Protocol Version 2

224.0.0.251

Multicast-DNS-Adresse

224.0.0.252

„Link-local Multicast Name Resolution“-Adresse

224.0.1.1

„Network Time Protocol“-Adresse

224.0.1.39

„Cisco Auto-RP-Announce“-Adresse

224.0.1.40

„Cisco Auto-RP-Discovery“-Adresse

224.0.1.41

„H.323 Gatekeeper Discovery“-Adresse

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

EIGRP-Routing-Informationen an alle EIGRP-Router in einem Netzwerksegment verwendet.

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72 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

TPID

Benutzerpriorität

CFI

VLAN-ID

2 Byte

3 Bit

1 Bit

12 Bit

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.3.2 VLAN

Ein VLAN („Virtuelles LAN“) ist eine Gruppe aus Hosts mit einheitlichen Anforderungen, die unabhängig von ihrem physischen Standort so kommunizieren als würden sie einer Broadcast-Domäne angehören. Ein VLAN hat die gleichen Attribute wie ein physisches LAN, aber es ermöglicht die Gruppierung von Endstationen, auch wenn sich diese nicht am selben NetzwerkSwitch befinden. Die Neukonfiguration des Netzwerks kann so über Software, statt über räumlich versetzte Geräte erfolgen.

VID („VLAN-ID“) ist die Kennzeichnung des VLANs, die im Wesentlichen vom Standard IEEE 802.1Q verwendet wird. Sie besteht aus12 Bit und ermöglicht die Kennzeichnung von 4096 (2^12) VLANs. Von den 4096 möglichen VIDs wird die VID 0 zur Kennzeichnung von „Priority Frames“ verwendet und der Wert 4095 (FFF) reserviert, sodass maximal 4094 VLAN-Konfigurationen möglich sind.

Ein „Tagged VLAN“ (VLAN mit Tag) nutzt einen eindeutigen Tag (die VLAN-ID) im MAC-Header, um die VLAN-Zugehörigkeit eines Frames unabhängig von den „Bridges“ zu identifizieren, ganz gleich, auf welchem Switch der Tag erzeugt wurde. VLANs können statisch (manuell durch Benutzer) oder dynamisch über das GVRP („GARP VLAN Registration Protocol“) eingerichtet werden. Die VLANID ordnet ein Frame einem bestimmten VLAN zu und stellt die Informationen bereit, die Switches zur Verarbeitung des Frames innerhalb des Netzwerks benötigen. Ein Frame mit Tag ist vier Byte länger als ein ein Frame ohne Tag und enthält zwei Byte für den TPID (den „Tag Protocol Identifier“, der sich im Feld Typ/Länge des „ETHERNET Frames“ befindet) und zwei Byte für die TCI (die „Tag Control Information“, die nach dem Quelladressfeld des „ETHERNET Frames“ beginnt).

Der CFI („Canonical Format Indicator“) ist ein 1-Bit-Datenfeld, dessen Wert für ETHERNET-Switches immer 0 ist. Wenn ein an einem ETHERNET-Port empfangener Frame einen CFI von 1 hat, sollte dieser Frame nicht an einen Port ohne Tag ausgegeben werden. Die verbleibenden 12 Bit definieren die VLAN-ID, womit sich eine mögliche Anzahl von maximal 4096 VLANs ergibt. Hier gilt zu beachten, dass Benutzerpriorität und VLAN-ID unabhängig voneinander sind. Ein Frame mit einer VID (VLAN-Identifier) von null (0) wird als „Priority Frame“ bezeichnet, d. h., dass nur die Prioritätsebene relevant ist und die Default-VID des Eingangs-Ports als VID des Frames verwendet wird. Bei den möglichen 4096 VIDs wird eine VID von 0 zur Identifikation von „Priority Frames“ verwendet und der Wert 4095 (FFF) reserviert, sodass maximal 4094 VLAN-Konfigurationen möglich sind.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 73 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

• Weitergeleitete Frames mit und ohne Tag

Jeder Port des Switches kann Frames mit und ohne Tags weiterleiten. Bei der Weiterleitung eines Frames von einem 802.1Q-VLAN-unterstützenden Switch zu einem ohne diese Unterstützung, muss der Switch zuerst entscheiden, wohin er den Frame weiterleitet und dann den VLAN-Tag entfernen. Im umgekehrten Fall muss der Switch zuerst entscheiden, wohin er den Frame weiterleitet und dann den VLAN-Tag hinzufügen, der der Default-ID des Eingangs-Ports entspricht. Die Default-PVID für alle Ports ist „VLAN 1“, was aber geändert werden kann.

Ein Broadcast-Frame (oder ein Multicast-Frame für eine Multicast-Gruppe, die dem System bekannt ist) wird nur für Ports dupliziert, die Teilnehmer der VID sind (außer dem Eingangs-Port selbst) und somit auf eine spezifische Domäne begrenzt.

• Port-basiertes 802.1Q-VLAN

Als Teilnehmer eines port-basierten VLANs wird der Port einem spezifischen VLAN zugewiesen, unabhängig davon, welcher Benutzer oder welches Gerät mit dem Port verbunden ist. Das bedeutet, dass alle mit diesem Port verbundenen Benutzer Teilnehmer desselben VLANs sind. Normalerweise nimmt der Netzwerkadministrator die VLAN-Zuordnung vor. Die Port-Konfiguration ist statisch und kann nicht automatisch in ein anderes VLAN verändert werden, ohne dass eine manuelle Neukonfiguration durchgeführt wird.

Wie auch bei anderen VLAN-Verfahren können die mit dieser Methode weitergeleiteten Datenpakete nicht in andere VLAN-Domänen oder Netzwerke übertragen werden. Nachdem ein Port einem VLAN zugewiesen wurde, kann er ohne Einsatz eines Layer 3-Gerätes keine Daten von Geräten eines anderen VLANs empfangen oder an sie senden.

Das an den Port angeschlossene Gerät kann nicht erkennen, dass ein VLAN vorhanden ist. Das Gerät erkennt lediglich, dass es Teil eines Subnetzes ist und mit allen anderen Netzteilnehmern kommunizieren kann, indem es einfach Informationen über die Kabelverbindung sendet. Der Switch ist für die Identifikation von Informationen verantwortlich, die aus einem spezifischen VLAN stammen, und muss sicherstellen, dass diese Informationen zu allen Teilnehmern des VLANs übertragen werden. Außerdem muss der Switch sicherstellen, dass diese Information nicht von Ports aus einem anderen VLAN empfangen werden können.

Dieser Ansatz ist simpel, schnell und einfach zu verwalten, weil er keine komplexen Zuordnungstabellen für die VLAN-Segmentierung benötigt. Wenn die „Port-to-VLAN“-Verbindung mit einem application-specific integrated circuit (ASIC, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung) ausgeführt wird, bringt dies große Leistungsvorteile. Ein ASIC ermöglicht eine „Port-to-VLAN“Zuordnung auf Hardwareebene.

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74 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.3.3 Port-Isolation

Die „Port-Isolation“ (Port-Trennung) ist eine port-basierte, virtuelle LAN-Funktion. Sie partitioniert die vermittelnden Ports in virtuelle private Domänen, die einzeln zugewiesen werden. Eine Datenvermittlung außerhalb der privaten Domäne des Switches ist nicht erlaubt. Die VLAN-Tag-Informationen der Datenpakete werden ignoriert.

Mit dieser Funktion können für jeden Port ein oder mehrere Ausgangs-Ports konfiguriert werden, um für diesen spezifischen Port die von ihm empfangenen Daten weiterzuleiten. Wenn der CPU-Port (Port 0) kein Ausgangs-Port für einen spezifischen Port ist, kann der mit dem spezifischen Port verbundene Host den Switch nicht verwalten.

Wenn Sie die Kommunikation zwischen zwei Teilnehmer-Ports zulassen möchten, müssen Sie den Ausgangs-Port für beide Ports definieren. CPU bezeichnet den Management-Port des Switches. Er bildet standardmäßig ein VLAN mit allen ETHERNET-Ports. Wenn er mit einem spezifischen Port kein VLAN bildet, kann der Switch nicht über diesem Port verwaltet werden.

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7.2.4 GARP/GVRP

GARP („Generic Attribute Registration Protocol“) und GVRP („GARP VLAN Registration Protocol oder Generic VLAN Registration Protocol“) sind

Branchenstandardprotokolle, die in IEEE 802.1p beschrieben sind. GVRP ist eine GARP-Applikation, die 802.1Q-konformes „VLAN Pruning“ und dynamische VLAN-Erstellung an „802.1Q Trunk Ports“ ermöglicht.

Mit GVRP kann ein Switch VLAN-Konfigurationsinformationen mit anderen GVRP-Switches austauschen, nicht benötigte Broadcast-Daten und unbekannte Unicast-Daten löschen („Pruning“) sowie VLANs in Switches, die durch „802.1Q Trunk Ports“ miteinander verbunden sind, dynamisch erstellen.

GVRP nutzt GID („Group Identification“) und GIP, die gemeinsame Zustandsautomatenbeschreibungen („State Machine Descriptions“) und gemeinsamen Informationsübertragungsmechanismen, die für den Einsatz in GARP-basierten Anwendungen definiert sind. GVRP kann nur über „802.1Q Trunk Links“ betrieben werden. GVRP bereinigt „Trunk Links“, sodass nur aktive VLANs über Trunk-Verbindungen übertragen werden. GVRP wartet auf Verbindungsanfragen von den Switches, bevor es dem Trunk ein VLAN hinzufügt. GVRP-Aktualisierungen und Haltezeitgeber können verändert werden. GVRP-Ports können in verschiedenen Modi betrieben werden, um zu steuern, wie sie VLANs bereinigen. Die Konfiguration des GVRP ermöglicht ein dynamisches Hinzufügen und Verwalten von VLANS in einer VLAN-Datenbank zur Unterstützung von „Trunking“-Prozessen.

GVRP erlaubt sozusagen die Propagation von VLAN-Informationen von Gerät zu Gerät. Mit GVRP kann ein einzelner Switch für alle für das Netzwerk benötigten VLANs manuell konfiguriert werden, woraufhin alle anderen Switches im Netzwerk diese VLANs dynamisch erkennen können. Endknoten können in jeden Switch gesteckt werden und sich mit dem gewünschten VLAN verbinden. Für Endknoten, die GVRP nutzen möchten, werden GVRP-fähige Netzwerkkarten (NICs) benötigt. Die GVRP-fähige Netzwerkkarte wird mit dem bzw. den gewünschten VLANs konfiguriert und dann mit einem GVRP-aktivierten Switch verbunden. Die Netzwerkkarte kommuniziert mit dem Switch, sobald die Konnektivität zwischen der Netzwerkkarte und dem Switch gegeben ist.

Registration Mode (Anmeldungsmodus):

• Normal

Der Anmeldungsmodus „normal“ erlaubt die dynamische Erstellung (sofern dynamische VLAN-Erstellung aktiviert ist), Anmeldung und Abmeldung von VLANs am Trunk-Port. Der Modus „Normal“ ist die Default-Einstellung.

• Forbidden Der Anmeldungsmodus „forbidden“ (verboten) meldet alle VLANs (außer VLAN 1) ab und verhindert jede weitere Erstellung oder Anmeldung von VLANs am Trunk-Port.

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76 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

• Fixed

Der Anmeldungsmodus „fixed“ erlaubt die manuelle Erstellung und Anmeldung von VLANs, verhindert VLAN-Abmeldungen und meldet alle bekannten VLANs an anderen Ports am Trunk-Port an. (Gleiches gilt für statisches VLAN)

GVRP-Timer:

• Join Timer

Der „Join Timer“ spezifiziert die maximale Zeit in Millisekunden, die die Schnittstelle wartet, bevor sie mit dem Senden von VLAN-Meldungen beginnt.

• Leave Timer

Der „Leave Timer“ spezifiziert die maximale Zeit in Millisekunden, die die Schnittstelle nach dem Empfang einer „Leave Message“ wartet, bevor die Schnittstelle das in der Nachricht spezifizierte VLAN verlässt.

• Leaveall Timer Der „Leaveall Timer“ spezifiziert das Zeitintervall in Millisekunden, nach dem „Leaveall Messages“ an Schnittstellen gesendet werden. „Leaveall Messages“ können dabei helfen, Informationen über die derzeitigen GVRPVLAN-Mitgliedschaften im Netzwerk zu aktualisieren.

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7.2.4.1 Q-in-Q

„Q-in-Q Tunneling“ wird auch als „VLAN Stacking“ bezeichnet. Dabei wird die

802.1Q-Doppel-Tag-Technologie genutzt. Q-in-Q wird von ISPs

(Internetdienstanbietern) benötigt, die TLS („Transparent LAN Services“) verwenden, und die ihre eigenen VLANs unabhängig von den Kunden-VLANs betreiben. Normalerweise verbindet jedes Dienstanbieter-VLAN eine Gruppe von Standorten eines Kunden miteinander. Ein Dienstanbieter-VLAN kann jedoch auch von mehreren Kunden gemeinsam genutzt werden, wenn sie dieselben Endpunkte und QoS-Anforderungen des VLANs aufweisen. Das sogenannte „Double Tagging“ stellt eine vergleichsweise einfachere Methode zur Implementierung eines transparenten LANs dar. Dies wird durch die Kapselung von „ETHERNET Frames“ erreicht. Dabei wird ein zweiter bzw. äußerer VLANTag in die „ETHERNET Frames“ eingebettet, die über die eingangsseitige PE („Provider Edge“, Netzwerkendpunkt auf Anbieterseite) gesendet werden. Dieser VLAN-Tag entspricht dem VLAN des Dienstanbieters. Wenn der Frame die ZielPE erreicht, wird das Dienstanbieter-VLAN geöffnet. Die Zieladresse des gekapselten Frames und die VLAN-ID werden für weitere L2-Entscheidungen verwendet, ähnlich wie ein „ETHERNET Frame“, der aus einem physischen ETHERNET-Port ankommt. Der Dienstanbieter-VLAN-Tag bestimmt die Mitgliedschaft im VPLS („Virtual Private LAN Service“). Das Double-Tagging aggregiert mehrere VLANs innerhalb eines anderen VLANs und ermöglicht eine private, dedizierte ETHERNET-Verbindung zwischen Kunden, die ihr Subnetz über mehrere Netzwerke transparent erreichen möchten. Dadurch können Dienstanbieter ihre eigenen VLANs erstellen, ohne durch „Double Tagging“ mit Kunden-VLANs in Kontakt zu kommen. Dies ermöglicht die Verbindung von Kunden mit ISPs und ASPs („Application Service Providers“, Anwendungsdienstanbietern).

Die mit den Dienstanbieter-VLANs verbundenen Ports werden als „Tunnel Ports“ und die mit Kunden-VLANS verbundenen Ports werden als „Access Ports“ (Abonnementen-/Kunden-Ports) bezeichnet. Wenn ein Port als „Tunnel Port“ konfiguriert ist, werden alle ausgehenden Datenpakete an diesem Port mit einem SPVLAN-Tag (SPVID und 1p-Priorität) übertragen. Das eingehende Paket kann zwei Tags (SPVLAN + CVLAN), einen Tag (SPVLAN oder CVLAN) oder gar keinen Tag haben. In jedem Fall wird ein Paket mit einem SPVLAN-Tag gesendet. Wenn ein Port als „Access Port“ konfiguriert ist, können eingehende Datenpakete nur einen CVLAN-Tag (CVID und 1p-Priorität) oder gar keinen Tag haben. Somit haben alle von „Access Ports“ gesendeten Datenpakete entweder keinen Tag oder einen Einzel-Tag (CVLAN). Wenn ein Port als normaler Port konfiguriert ist, wird er „Double Tagging Frames“ ignorieren.

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78 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852

TPID

Priorität

VID

Frame ohne Tag

Len

Etype

Daten

FCS

Frame mit

TPID

VID

Len

Etype

Daten FCS

Frame mit

Tunnel-

VID

TPID

VID

Len

Daten

FCS

Destination Address (Zieladresse)

Source Address (Quelladresse)

Tunnel TPID

An einem „Tunnel Port“ hinzugefügter „Tag Protocol Identifier“

VID

VLAN-ID

Len oder Etype

Länge oder ETHERNET-Frame-Typ

Daten

Frame-Daten

FCS

Frame Check Sequence (Prüfsummenfeld)

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Double Tagging Format

Ein VLAN-Tag (Dienstanbieter-„VLAN Stacking“ oder Kunden-IEEE 802.1Q) besteht aus folgenden drei Feldern:

TPID

TPID („Tag Protocol Identifier“) ist ein Standard-ETHERNET-Code, der den Frame identifiziert und anzeigt, ob dieser eine IEEE 802.1Q-Tag-Information enthält. Der Wert in diesem Feld ist 0x8100 wie in IEEE 802.1Q beschrieben. Andere Anbieter können auch einen anderen Wert, wie etwa 0x9100, verwenden.

„Tunnel TPID“ ist der „VLAN Stacking“-Tag-Typ, den der Switch ausgehenden Frames hinzufügt, die durch einen „Tunnel Port“ der PE-Geräte des Dienstanbieters gesendet werden.

Priorität

Die Priorität bezieht sich auf den Standard IEEE 802.1p, die es dem Dienstanbieter erlaubt, Datenpakete auf Grundlage ihrer Serviceklasse („Class of Service“, CoS) zu priorisieren, für die der Kunde bezahlt hat. Dabei stellt die „0“ die niedrigste und die „7“ die höchste Prioritätsebene dar.

VID

VID („VLAN-ID“). SP-VID ist die VID für den zweiten bzw. äußeren VLAN-Tag (des Dienstanbieters). CVID ist die VID für den ersten bzw. inneren VLAN-Tag (des Kunden).

Im Folgenden werden die Frame-Formate für einen „ETHERNET Frame“ ohne Tag, einen 802.1Q-Frame mit Einzel-Tag (Kunde) und einen 802.1Q-Frame mit Doppel-Tag (Dienstanbieter) dargestellt.

oder

Einzel-Tag

Doppel-Tag

TPID

oder

oder Etype

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 79 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Rollen von Ports beim VLAN Stacking

Beim „VLAN Stacking“ kann jeder Port eine von drei „Rollen“ zugewiesen bekommen: Normal, „Access Port“ oder „Tunnel Port“.

• Wählen Sie Normal für „normale“ (kein „VLAN Stacking“) IEEE 802.1QFrame-Vermittlungen.

• Wählen Sie „Access Port“ für Eingangs-Ports an PE-Geräten des Dienstanbieters. Der eingehende Frame wird als Frame ohne Tag behandelt, sodass ein zweiter VLAN-Tag (äußerer VLAN-Tag) hinzugefügt werden kann.

• Wählen Sie „Tunnel Port“ für Ausgangs-Ports im PE-Bereich des Anbieternetzes. Alle zu Kunden gehörenden VLANs können in einem einzelnen Dienstanbieter-VLAN aggregiert werden (unter Verwendung eines äußeren VLAN-Tags, der durch die SP-VID definiert wird).

Hinweis

Konfiguration Q-in-Q

Damit die Frames mit Doppel-Tag korrekt vermittelt werden können, müssen Benutzer im Q-in-Q-Switch ein Dienstanbieter-VLAN (SPVLAN) konfigurieren. Dann können diese Tags entsprechend der SP-VID korrekt vermittelt werden. Im SPVLAN sollten alle zugehörigen „Tunnel“- und „Access Ports“ aufgeführt sein. Außerdem müssen die „Tunnel-Ports“ als Ports mit Tag und die „Access Ports“ als Ports ohne Tag konfiguriert werden.

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80 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.4.2 Port-basiertes Q-in-Q

Durch Q-in-Q-Kapselung können 802.1Q-Pakete mit Einzel-Tag in Q-in-Q-Pakete mit Doppel-Tag konvertiert werden. Die Q-in-Q-Kapselung kann auf Grundlage von Ports oder von Datenpaketen erfolgen. Beim port-basierten Q-in-Q werden alle eingehenden Datenpakete an einem Port mit dem gleichen äußeren SPVIDTag gekapselt. Dieser Modus ist weniger flexibel.

In der folgenden Abbildung sind X und Y Kunden des Dienstanbieternetzwerks (SPN) mit VPN-Tunnel zwischen ihren entsprechenden Haupt- und Nebengeschäftsstellen. Beide haben für ihre VLAN-Gruppe einen identischen VLAN-Tag. Der Dienstanbieter kann diese beiden VLANs innerhalb seines Netzwerks unterscheiden, indem er an seinem PE-Gerät A dem Kunden X den Tag 100 und dem Kunden Y den Tag 200 hinzufügt und diese Tags anschließend am PE-Gerät B wieder entfernt, wenn die Daten-Frames das Netzwerk wieder verlassen.

Abbildung 17: Port-basiertes Q in Q

Dieses Beispiel zeigt, wie Switch A mit Port 1 am Switch konfiguriert wird, um eingehende Frames mit der Dienstanbieter-VID von 200 (mit dem Netzwerk von Kunde X verbundene Ports) zu kennzeichnen und wie Port 7 konfiguriert wird, um eingehende Frames mit der Dienstanbieter-VID von 100 (mit dem Netzwerk von Kunde Y verbundene Ports) zu kennzeichnen. Außerdem wird gezeigt, wie die Prioritäten für Port 1 bis 3 und Port 7 bis 4 zuzuordnen sind.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 81 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.4.3 Selektives Q-in-Q

Das auf Datenverkehr basierende Q-in-Q wird auch als selektives Q-in-Q bezeichnet. Es ermöglicht dem Switch den an einem Port eingehenden Frames entsprechend ihrer inneren VLAN-Tags unterschiedliche äußere VLAN-Tags hinzuzufügen. Im selektiven Q-in-Q-Modus nimmt der Switch eine Klassifizierung des an einem Port eingehenden Datenverkehrs auf Grundlage der VLAN-ID vor. Wenn ein Benutzer für unterschiedliche Services unterschiedliche VLAN-IDs verwendet, kann der Datenverkehr anhand der VLAN-IDs klassifiziert werden. Beispiel: Die VLAN-ID 100 wird für das Surfen im Internet an einem PC vergeben, die VLAN-ID 200 für IPTV (IP-Fernsehen) und die VLAN-ID 300 für VIP-Kunden. Nach Empfang der Benutzerdaten kennzeichnet der Switch den Datenverkehr durch Internet-Surfen am PC mit 500 als äußeren SPVID-Tag, die IPTV-Daten mit 600 und die Daten von VIP-Kunden mit 700.

Das folgende Beispiel zeigt die Konfiguration von Port 3 am Switch, um eingehende Frames mit den Tags für unterschiedliche VIDs und Prioritäten des Dienstanbieters zu versehen.

Abbildung 18: Konfigurationsbeispiel

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82 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.4.3.1 DHCP-Relay

Da die „DHCPDISCOVER“-Nachricht ((„Dynamic Host Configuration Protocol“) eine Broadcast-Nachricht ist und Broadcasts nur andere Segmente durchlaufen, wenn sie explizit geroutet werden, müssen Sie in der Router-Schnittstelle unter Umständen einen „DHCP Relay Agent“ konfigurieren, damit alle „DHCPDISCOVER“-Nachrichten zu Ihrem DHCP-Server weitergeleitet werden können. Alternativ dazu können Sie den Router auch so konfigurieren, dass er DHCP-Nachrichten und BOOTP-Nachrichten weiterleitet. In einem RoutingNetzwerk bräuchten Sie „DHCP Relay Agents“, wenn Sie vorhaben, nur einen DHCP-Server zu implementieren.

Das „DHCP Relay“, das entweder ein Host oder ein IP-Router ist, wartet auf DHCP-Client-Nachrichten, die über ein Subnetz eintreffen und leitet diese dann direkt zu einem konfigurierten DHCP-Server. Der DHCP-Server sendet DHCPAntwortnachrichten direkt zurück an den „DHCP Relay Agent“, der diese anschließend weiterleitet zum DHCP-Client. Der DHCP-Administrator nutzt „DHCP Relay Agents“ zur Zusammenfassung von DHCP-Servern, damit nicht in jedem Subnetz ein eigener DHCP-Server vorhanden sein muss.

In kleineren Netzwerken verwendet DHCP zumeist Broadcasts, aber unter bestimmten Umständen werden auch Unicast-Adressen verwendet. Dies kann der Fall sein, wenn Netzwerke einen einzelnen DHCP-Server haben, der IPAdressen für mehrere Subnetze bereitstellt. Ein Router für ein solches Subnetz empfängt die DHCP-Broadcasts und konvertiert sie in Unicasts (mit einer MAC/IP-Zieladresse des konfigurierten DHCP-Servers, MAC/IP-Quelladresse des Routers selbst). Das GIADDR-Feld auf der DHCP-Hauptseite beinhaltet die IP-Adresse der Schnittstelle im Router, über die er die DHCP-Anfrage empfangen hat. Der DHCP-Server verwendet das GIADDR-Feld zur Identifizierung des Subnetzes für das Gerät und wählt eine IP-Adresse aus dem richtigen Pool aus. Daraufhin sendet der DHCP-Server die „DHCP OFFER“ über Unicast zurück zum Router, der diese dann in einen Broadcast zurückkonvertiert und in das korrekte Subnetz sendet, in dem sich das Gerät befindet, das eine Adresse angefordert hat.

Konfigurationen

Ein Benutzer kann „DHCP Relay“ beim Switch aktivieren bzw. deaktivieren. Dies kann auch für ein spezifisches VLAN erfolgen. Wenn „DHCP Relay“ beim Switch deaktiviert ist, ist es in allen VLANs deaktiviert, auch wenn es für einzelne VLANs aktiviert wurde.

Anwendungen

• Anwendung 1 (über einen Router)

DHCP-Client-1 und DHCP-Client-2 befinden sich in unterschiedlichen IP-

Segmenten. Die IP-Adresse erhalten sie jedoch vom selben DHCP-Server.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 83 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Abbildung 19: Anwendung 1 (über einen Router)

• Anwendung 2 (Lokal in verschiedenen VLANs)

DHCP-Client-1 und DHCP-Client-2 befinden sich in unterschiedlichen

VLANs. Die IP-Adresse erhalten sie jedoch vom selben DHCP-Server.

Hinweis

Abbildung 20: Anwendung 2 (Lokal in verschiedenen VLANs)

VLAN 1: Port 1, 2 (Management-VLAN) VLAN 2: Port 3, 4 VLAN 3: Port 5, 6 VLAN 4: Port 7, 8

DHCP-Server -> Port 1. DHCP-Client -> Port 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.

Ergebnis: Mit Port 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 verbundene Hosts können eine IP vom DHCP-Server erhalten.

Verbindung des DHCP-Servers

Der DHCP-Server muss mit den Teilnehmer-Ports des ManagementVLANs verbunden sein. Das „DHCP Relay“ im Management-VLAN muss aktiviert sein.

Handbuch Version 1.0.0

84 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.4.3.2 DHCP Options

DHCP („Dynamic Host Configuration Protocol“) ist eine Weiterentwicklung von BootP und ist zu diesem rückwärtskompatibel. „DHCP Option 82“ ist die „DHCP Relay Agent Information Option“. Die Option 82 wurde entwickelt, um es dem „DHCP Relay Agent“ zu ermöglichen, anschlussspezifische Informationen in eine Anfrage einzufügen, die zu einem DHCP-Server weitergeleitet wird. Die Option nutzt im Besonderen zwei Unteroptionen: Die „Circuit-ID“ (Anschlusskennung) und die „Remote-ID“ (Endgerätekennung).

Die „DHCP Option 82“ arbeitet auf Grundlage von „DHCP Snooping“ oder/und „DHCP Relay“.

Der Switch überwacht DHCP-Pakete und hängt unter „DHCPDISCOVER“- und „DHCPREQUEST“-Pakete einige Informationen an. Anschließend entfernt der Switch die „DHCP Option 82“ von den „DHCPOFFER“- und „DHCPACK“Paketen. Der DHCP-Server weist dann entsprechend dieser Informationen dem Client eine IP-Domäne zu.

Die maximale Länge für diese Informationen beträgt 32 Zeichen.

In Großstädten und bevölkerungsreichen Umgebungen mit ETHERNET-Zugang kann DHCP die Zuweisung von IP-Adressen für eine große Anzahl von Teilnehmern zentral verwalten. Wenn die „DHCP Option 82“-Funktion beim Switch aktiviert ist, kann ein Teilnehmergerät durch den Switch-Port identifiziert werden, über das es sich mit dem Netzwerk verbindet (zusätzlich zu seiner MACAdresse). Auch wenn sich mehrere Hosts im Teilnehmer-LAN über denselben Port am Switch verbinden, kann jeder einzelne Host eindeutig identifiziert werden.

Wenn die „DHCP Snooping Information Option 82“ beim Switch aktiviert wird, erfolgt dieser Ablauf von Ereignissen:

• Der Host (DHCP-Client) generiert eine DHCP-Anfrage und sendet sie ins Netzwerk.

• Wenn der Switch die DHCP-Anfrage empfängt, fügt er dem Paket die „Option 82“-Informationen hinzu. Diese Informationen enthalten die MACAdresse des Switches (die Unteroption „Remote-ID“), den „Port Identifier“ und den „VLAN-Mod-Port“, von dem das Paket empfangen wurde (die Unteroption „Circuit-ID“).

• Wenn die IP-Adresse des „Relay Agents“ konfiguriert wurde, fügt der Switch dem DHCP-Paket die IP-Adresse hinzu.

• Der Switch leitet die DHCP-Anfrage mit dem Option-82-Feld an den DHCPServer weiter.

• Der DHCP-Server empfängt das Paket. Ist der Server Option-82-fähig, kann er die „Remote ID“, die „Circuit ID“ oder beide nutzen, um IPAdressen zuzuweisen und Richtlinien zu implementieren, wie etwa die Begrenzung der IP-Adressanzahl, die einer einzelnen „Remote ID“ oder „Circuit ID“ zugewiesen werden kann. Anschließend überträgt der DHCPServer das Option-82-Feld in die DHCP-Antwort.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 85

Tabelle 21: Option Frame Format

Code

Len

Agent Information Field

i4 … iN

Tabelle 22: Option Frame Format

Unteroption

Len

Unteroptionswert

s4 … sN

Tabelle 23: Frame-Format der Unteroption „Circuit ID“

Unteroptionstyp

Länge

„Circuit ID“-

Typ

Länge

VLAN

Modul

Port

1 6 0 4 2 1 1

Tabelle 24: Frame-Format der Unteroption „Remote ID“

Unteroptionstyp

Länge

„Circuit ID“-

Länge

MAC-Adresse

2 8 0

Tabelle 25: Format der Unteroption „Circuit ID“

Code

Len

Unteroptionstyp

Länge

Slot-ID

Port-ID

VLAN-

Information

0x52

0x0c

0x01

0x0a

0x01

0x0002

justin

852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

• Der DHCP-Server leitet die Antwort als Unicast zum Switch weiter, wenn die Anfrage an den Server vom Switch übertragen wurde. Wenn sich Client und Server im selben Subnetz befinden, leitet der Server die Antwort als Broadcast weiter. Der Switch verifiziert daraufhin die ursprünglich eingetragenen Option-82-Daten, indem er das Feld der „Remote ID“ und unter Umständen auch das der „Circuit ID“ überprüft. Der Switch entfernt das Option-82-Feld und leitet das Paket zum Switch-Port weiter, der mit dem DHCP-Client verbunden ist und die DHCP-Anfrage gesendet hat.

Option Frame Format

Das „Agent Information Field“ (Informationsfeld des Agenten) besteht aus einer Abfolge von Tupel (Unteroption/Länge/Wert) für jede Unteroption, die auf folgende Weise codiert sind:

DHCP Agent Beschreibung der Unteroption Code der Unteroption

-------------------------- -------------------------------------

1 Unteroption „Agent Circuit ID“ 2 Unteroption „Agent Remote ID“

Typ

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86 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.5 DHCP-Server

Bei der Konfiguration der Netzwerkparameter über DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) sendet das ETHERNET-Gerät nach der Initialisierung

eigenständig eine Client-Anfrage an den DHCP-Server. Diese Anfrage ist ein Broadcast-Telegramm, das die Hardwareadresse (MAC-ID, MAC-Adresse) des ETHERNET-Gerätes enthält.

Der DHCP-Server erhält die Anfrage. Dieser Server verwaltet einen Pool von IPAdressen und speichert für jede IP-Adresse die zugehörige MAC-Adresse und weitere Parameter. Ist die anfragende MAC-Adresse schon im Pool enthalten, antwortet der Server mit der bereits hinterlegten IP-Adresse. Der DHCP-Server antwortet aber auch auf Antworten von bislang unbekannten MAC-Adressen: Hat er noch freie IP-Adressen in seinem Bereich, weist er einer dieser freien IPAdresse die neue MAC-Adresse zu und schickt danach die Antwort.

Das ETHERNET-Gerät wartet auf die Antwort des DHCP-Servers. Ankommende Datenpakete enthalten unter anderem die IP-Adresse und die MAC-Adresse des ETHERNET-Gerätes. An der MAC-Adresse erkennt ein ETHERNET-Gerät, ob die Nachricht für es bestimmt ist und übernimmt bei Übereinstimmung die gesendete IP-Adresse in sein Netzwerk-Interface.

Erfolgt keine Antwort, wird die Anfrage nach 4 Sekunden erneut gesendet, dann eine weitere nach 8 Sekunden und die letzte nach 16 Sekunden.

Bleiben alle Anfragen ohne Antwort, erfolgt eine Fehlermeldung.

Hinweis

DHCP-Konfiguration wird nicht gespeichert!

Beachten Sie, dass die Netzwerkkonfiguration über DHCP im Gegensatz zu der Verwendung von BootP nicht gespeichert wird. Das Gerät erhält beim nächsten Start des Systems eine neue IP-Adresse.

Der Unterschied zwischen BootP und DHCP besteht darin, dass beide Protokolle verschiedene Zuordnungsverfahren verwenden.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 87 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.6 Dual Homing

Mit „Dual Homing“ wird eine Netzwerktopologie beschrieben, in der ein Gerät über zwei unabhängige Netzzugriffspunkte („Points of Attachment“) mit einem Netzwerk verbunden ist. Ein Zugriffspunkt stellt die primäre Verbindung her und der andere dient als Reserve, falls die Primärverbindung ausfällt.

Abbildung 21: Dual Homing

Beispielsweise könnten Primär- und Sekundärverbindung auf unterschiedliche Art mit dem Internet verbunden sein. Die Primärverbindung könnte mit einem physischen Netzwerk und die Sekundärverbindung über ein drahtloses Netzwerk verbunden sein. Mit aktivierter Funktion „Dual Homing“ verbindet sich ein Gerät standardmäßig über die Primärverbindung, während die Sekundärverbindung unterbrochen bleibt. Wenn der Port oder alle Ports der Primärverbindung ausfallen, wechselt das Gerät zur Sekundärverbindung. Wenn in dieser Situation die Sekundärverbindung auch ausfällt, bleibt das Gerät inaktiv. Die Sekundärverbindung funktioniert nur, wenn nur die Primärverbindung unterbrochen ist.

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88 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.7 Dual Ring

Mit der Funktion „Dual Ring“ können 2 benachbarte Ringe über einen Switch miteinander verbunden werden, ohne dass zusätzliche Ports oder Leitungen benötigt werden. Mit dieser Konfiguration wird die benötigte Gesamt-Port-Zahl reduziert und Verkabelungskosten gespart, da eine zusätzliche Leitung nicht notwendig ist.

Abbildung 22: Dual Ring Switch ABC

Abbildung 23: Dual Ring Switch AB

Zusätzlich können auch weitere WAGO ETHERNET-Endgeräte in den Jet-Ring integriert werden. Hierbei muss bei den Geräten der Fast-Aging-Mechanismus aktiviert sein.

Hinweis

Weitere Informationen

Weiterführende Informationen finden Sie in den Handbüchern zu den WAGO ETHERNET-Endgeräten. Diese Handbücher finden Sie zum Download unter www.wago.com

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 89 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.8 ERPS

Die Funktion ERPS („ETHERNET Ring Protection Switching“) implementiert gemäß dem ITU-T-Standard G.8032 einen Schutzschaltungsmechanismus für Ring-Topologien in der ETHERNET-Schicht. Dabei schützt das Protokoll ERP („ETHERNET Ring Protection“) den ETHERNET-Datenverkehr in einer RingTopologie und stellt gleichzeitig sicher, dass in der ETHERNET-Schicht innerhalb des Rings keine Schleifen entstehen können. Die Schleifenbildung wird durch das Blockieren des Datenverkehrs an einem zuvor festgelegten oder ausgefallenen Link verhindert.

Die Schutzfunktion für ETHERNET-Ringe beinhaltet Folgendes:

• Verhinderung von Schleifenbildungen

• Einsatz von Erkennungs-, Weiterleitungs- und Filterdatenbank- (FDB) Mechanismen

Um das Entstehen einer Schleife zu verhindern, wird sichergestellt, dass der Datenverkehr zu jeder Zeit über alle Ring-Links geleitet werden kann – außer an einem Link. Dieser besondere Ring-Link dient als Reserveverbindung und wird als RPL („Ring Protection Link“) bezeichnet. Im normalen Betrieb wird er blockiert und somit nicht für den Datenverkehr von Services verwendet. Für das Blockieren des Datenverkehrs an einem Ende des RPL ist ein spezifischer ETHERNET-Ringknoten, der „RPL Owner“, verantwortlich. Wenn es im ETHERNET-Ring zu einem Ausfall kommt, hebt der „RPL Owner“-Knoten die Blockierung an seinem Ende des RPL auf, sofern der RPL nicht ausgefallen ist, und gibt den Datenverkehr über den RPL frei. Auch der benachbarte ETHERNET-Ringknoten des RPL, der „RPL Neighbour“-Knoten, kann den Datenverkehr an seinem Ende des RPL blockieren oder freigeben.

Die ETHERNET-Ringe können ein Multiring-/Kettennetzwerk unterstützen, das aus ETHERNET-Ringen besteht, die über einen oder mehrere Punkte miteinander verbunden sind. Das in dieser Empfehlung definierte Protokoll und die Schutzschaltungsmechanismen können unter folgenden Voraussetzungen in einem Multiring-/Kettennetzwerk angewendet werden:

• In den ETHERNET-Ringverbindungen findet keine gemeinsame Nutzung der R-APS-Kanäle statt.

• Das Steuerungsverfahren für den ETHERNET-Ringschutz („ERP Control Process“) steuert in nur einem ETHERNET-Ring alle Verkehrskanäle und alle R-APS-Kanäle (z. B. das Blockieren oder Durchleiten) an allen RingPorts.

• Jeder Hauptring oder Unterring verfügt über seinen eigenen RPL.

In einem nicht überlasteten ETHERNET-Ring, in dem sich alle ETHERNETRingknoten im Leerlaufzustand befinden (d. h., es gibt keine erkannten Ausfälle, keinen aktiven automatischen oder externen Befehl und es werden nur R-APS (NR, RB) -Nachrichten empfangen), dessen Glasfaser-Ringumfang kleiner als

1.200 km ist und das weniger als 16 ETHERNET-Ringknoten hat, soll die

Umschaltzeit (die Transferzeit, wie sie sie in ITU-T G.808.1 definiert ist) bei einem Ausfall eines Ring-Links weniger als 50 ms betragen.

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90 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Die Architektur des Ringschutzes stützt sich auf das APS-Protokoll zur Koordinierung der Ringschutzfunktionen in einem ETHERNET-Ring.

Der Switch unterstützt bis zu sechs Ringe.

Guard Timer

Alle Ringteilnehmer nutzen einen „Guard Timer“ (Zeitüberwachung). Dieser verhindert, dass sich eine geschlossene Schleife bilden kann und dass Ringteilnehmer veraltete R-APS-Nachrichten verwenden. Der „Guard Timer“ wird aktiviert, wenn ein Ringteilnehmer Informationen über eine lokale Umschaltanfrage empfängt, wie etwa nach den Befehlen SF („Switch Fail“), MS („Manual Switch“) oder FS („Forced Switch“). Nach Ablauf des Timers beginnt der Ringteilnehmer mit der Ausführung der Aktionen, die er vom R-APS empfängt. Dieser Timer kann nicht angehalten werden.

WTR Timer

Der „WTR Timer“ („Wait To Restore Timer“, Wartezeitgeber) wird vom „RPL Owner“ genutzt. Der „WTR Timer“ geht in den Rücksetzungsmodus über, um ein wiederholtes Auslösen der Schutzschaltung durch Port-Fluktuationen oder periodische Signalausfallfehler zu verhindern. Nach Ablauf des Timers sendet der „RPL Owner“ eine R-APS (NR, RB) -Nachricht durch den Ring.

WTB Timer

Der „WTB Timer“ („Wait To Block Timer“, Blockade-Timer) wird beim „RPL Owner“ aktiviert. Der „RPL Owner“ nutzt die „WTB Timer“, bevor er eine RPLBlockierung initiiert, und kehrt wieder in den Leerlaufzustand zurück, wenn ein Benutzer Befehle für den FS- oder MS-Zustand eingegeben hat. Da in einem Ring mehrere FS-Befehle nebeneinander aktiv sein können, stellt der „WTB Timer“ sicher, dass das Löschen eines einzelnen FS-Befehls nicht gleich das erneute Blockieren des RPL zur Folge hat. Der „WTB Timer“ soll 5 Sekunden länger laufen als der „Guard Timer“, damit ein sendender Ringteilnehmer ausreichend Zeit zum Versand zweier R-APS-Nachrichten erhält und der Ring den latenten Zustand erkennen kann. Bei der Löschung eines MS-Befehls verhindert der „WTB Timer“ das Entstehen einer geschlossenen Schleife, weil der „RPL Owner“-Knoten während des Wiederherstellungsprozesses nicht auf eine veraltete dezentrale MS-Anfrage reagieren wird.

Hold-off Timer

Jeder Ringteilnehmer nutzt einen „Hold-off Timer“, um die Meldung über einen Port-Ausfall zu verzögern. Nach Ablauf des Timers überprüft der Ringteilnehmer den Port-Status. Besteht das Problem weiterhin, wird eine Meldung versendet. Besteht kein Problem, wird auch keine Meldung versendet.

ERPS mit und ohne Rückschaltmodus

Das ERPS nutzt einen rückschaltenden und einen nicht rückschaltenden Betriebsmodus („revertive and non-revertive operation“). Wenn im

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 91 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Rückschaltmodus die Bedingungen, die eine Umschaltung ausgelöst haben, nicht mehr vorhanden sind, wird der Verkehrskanal zur funktionierenden Transportentität wiederhergestellt, d. h., auf dem RPL blockiert. Nach Beseitigung eines Fehlerzustandes wird der Verkehrskanal erst nach Ablauf eines „WTR Timer“ wieder zurückgeschaltet, um zu verhindern, dass Schutzzustände wegen periodisch auftretender Fehler hin- und herwechseln. Ohne den Rückschaltmodus wird der Verkehrskanal den RPL nach Beseitigung einer Umschaltbedingung weiterhin nutzen, sofern der RPL nicht ausgefallen ist.

Control VLAN

Das „Control VLAN“ (Steuerungs-VLAN) ist eine Domäne, in der nur ERPSSteuerungspakete übertragen werden. Dadurch, dass in diesem VLAN keine anderen Datenpakete übertragen werden, kommt es beim ERPS zu keinerlei Verzögerungen. Daher muss bei der Konfiguration eines Steuerungs-VLANs für einen Ring darauf geachtet werden, dass es ein neues VLAN ist. Das ERPS erstellt das Steuerungs-VLAN und seine Teilnehmer-Ports automatisch. Ein Teilnehmer-Port darf nur einen rechten und einen linken Port haben.

Hinweis

Im ERPS werden Steuerungs- und Datenpakete in unterschiedliche VLANs aufgeteilt. Die Steuerungspakete werden in einem Steuerungs-VLAN übertragen.

Instanz

Bei ERPS Version 2 ist eine Instanz ein Profil, das ein Steuerungs-VLAN und ein oder mehrere Daten-VLANs für das ERPS spezifiziert. So werden die Steuerungs- und Datenpakete im ERPS auf verschiedene VLANs aufgeteilt. Die Steuerungspakete werden im Steuerungs-VLAN und die Datenpakete in einem oder in mehreren Daten-VLANs übertragen. Auf diese Weise kann ein Benutzer einem ERPS-Ring einfach einer Instanz zuweisen.

Wenn im ERPS Version 1 ein Port durch das ERPS blockiert wird, werden alle Datenpakete blockiert.

Wird im ERPS Version 2 ein Port durch einen ERPS-Ring blockiert, werden nur die zu den VLANs in dieser Instanz gehörenden Datenpakete blockiert.

Steuerungs-VLAN und Instanz

In CLI- oder Web-Konfigurationen gibt es Einstellungen für das SteuerungsVLAN und für die Instanz. Wurde das Steuerungs-VLAN für einen Ring konfiguriert und es soll eine Instanz für den Ring konfiguriert werden, dann muss das SteuerungsVLAN für die Instanz dasselbe wie das des Rings sein. Anderenfalls wird ein Fehler angezeigt. Wenn Sie diese Instanz dennoch verwenden möchten, können Sie zuerst das Steuerungs-VLAN so einrichten, dass es dasselbe ist wie das für die Instanz. Anschließend können Sie die Instanz konfigurieren.

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92 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.9 Link Aggregation

7.2.9.1 Static Trunk

„Link Aggregation“ (auch „Trunking“ genannt, parallele Link-Bündelung) ist die Gruppierung physischer Ports zu einem logischen Link mit höherer Kapazität. Bei der Bündelung von Ports kann es kostengünstiger sein, mehrere weniger schnelle Links zu verwenden als einen einzelnen schnellen, aber teuren „Port Link“ nicht vollständig auszunutzen.

Je mehr Ports jedoch gebündelt werden, desto weniger stehen danach zur Verfügung. Eine „Trunk Group“ ist ein logischer Link, der mehrere Ports enthält. Der Switch unterstützt sowohl statische als auch dynamische „Link Aggregation“.

Hinweis

„Link Aggregation“

In einem gut geplanten Netzwerk ist es empfehlenswert, nur die statische „Link Aggregation“ anzuwenden. Dies gewährleistet eine erhöhte Netzwerkstabilität und Kontrolle über „Trunk Groups“ für Ihren Switch.

7.2.9.2 LACP

Der Switch unterstützt gemäß dem Standard IEEE 802.3ad statisches und dynamisches (LACP) „Port Trunking“. Im Standard IEEE 802.3ad wird das LACP („Link Aggregation Control Protocol“) für die dynamische Erstellung und Verwaltung von „Trunk Groups“ beschrieben.

Bei der Aktivierung der „LACP Link Aggregation“ bei einem Port kann sich dieser mit den Ports am anderen Ende der Verbindung automatisch verbinden, um „Trunk Groups“ zu erstellen. LACP erlaubt außerdem Port-Redundanz, d. h., dass wenn ein aktiver Port ausfällt, ein anderer Port als „Ersatz“ aktiv wird, ohne dass ein Benutzer eingreifen muss. Dabei ist Folgendes zu beachten:

• Alle Ports müssen über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit demselben ETHERNET-Switch verbunden und für das „LACP Trunking“ konfiguriert sein.

• LACP funktioniert nur über Vollduplexverbindungen.

• Alle Ports in derselben „Trunk Group“ müssen in Bezug auf Medientyp, Geschwindigkeit, Duplexmodus und Einstellungen für „Flow Control“ übereinstimmen.

• Konfigurieren Sie „Trunk Groups“ oder LACPs, bevor Sie eine Verbindung zum ETHERNET-Switch herstellen, um Schleifen in der Netzwerktopologie zu vermeiden.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 93 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

Systempriorität

Mit der LACP-Systempriorität wird die Mitgliedschaft in einer LAG („Link Aggregation Group“) bestimmt und das Gerät für andere Switches während der

LAG-Negotiationen identifiziert. Der Switch mit der niedrigsten Systempriorität (und niedrigsten Port-Nummer, wenn die Systempriorität die gleiche ist) wird zum „Server“ des LACP. Dieser Server steuert den Betrieb der LACP-Einstellungen. Je niedriger die Nummer ist, desto höher ist die Prioritätsebene.

System-ID

Die „LACP System ID“ ist eine Kombination aus dem LACP-Systemprioritätswert und der MAC-Adresse des Routers.

Administrative Key

Der „Administrative Key“ (Administrativer Schlüsselwert) definiert die Fähigkeit eines Ports, sich mit anderen Ports zu verbinden. Diese Fähigkeit wird von folgenden Faktoren bestimmt:

• Die physischen Eigenschaften des Ports, wie z. B. Datenrate, Duplexfähigkeit und Punkt-zu-Punkt- oder geteiltes Übertragungsmedium.

• Die von Ihnen eingerichteten Konfigurationsbeschränkungen.

Port-Priorität

Die Port-Priorität legt fest, welche Ports in den Stand-by-Modus übergehen, wenn es eine Hardwarebeschränkung gibt, die die Bündelung aller kompatiblen Ports verhindert.

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94 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.10 LLDP

Das in diesem Standard beschriebene LLDP („Link Layer Discovery Protocol“) ermöglicht es Stationen, die mit einem LAN gemäß IEEE 802® verbunden sind, Informationen an andere, an dasselbe LAN angeschlossene Stationen, zu senden. Diese Informationen beinhalten wesentliche Funktionen des Systems dieser Station, einschließlich der Management-Adresse oder Adressen einer Entität oder Entitäten, die das Management dieser Funktionen bereitstellen, sowie die Identifizierung des Stationszugangspunktes zum IEEE802-LAN, den diese Managemententität oder -entitäten benötigen.

Die durch dieses Protokoll verteilten Informationen werden von den Empfängern in einer normalen MIB („Management Information Base“) gespeichert. Dadurch wird einem NMS („Network Management System“) ermöglicht, mittels eines Managementprotokolls, wie etwa dem SNTP („Simple Network Management Protocol“), auf diese Informationen zuzugreifen.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 95 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.11 Loop Detection (Schleifenerkennung)

Die „Loop Detection“ (Schleifenerkennung) behandelt Probleme mit Schleifen in der Netzwerkperipherie. Diese Probleme können entstehen, wenn ein Port mit einem Switch verbunden ist, der sich in einem Schleifenzustand befindet. Ein Schleifenzustand entsteht durch Benutzerfehler. Dies tritt auf, wenn zwei Ports an einem Switch mit demselben Kabel verbunden sind. Wenn ein Switch im Schleifenzustand Broadcast-Nachrichten sendet, werden diese zum Switch zurückgeleitet und immer wieder und wieder erneut gesendet, sodass ein sogenannter „Broadcast-Sturm“ entsteht.

Die „Loop Detection“ sendet regelmäßig Sondenpakete, um zu erkennen, ob der Port mit einem Netzwerk im Schleifenzustand verbunden ist. Der Switch schaltet einen Port ab, wenn er erkennt, dass Sondenpakete wieder zum selben Port zurückgeleitet werden.

Loop Recovery

Bei aktivierter „Loop Detection“ sendet der Switch alle zwei Sekunden ein Sondenpaket und wartet auf den Empfang dieses Pakets. Empfängt er das Paket am selben Port, deaktiviert er diesen Port. Nach einem bestimmten Zeitraum, der „Recovery Time“ (Wiederherstellungszeit), aktiviert er den Port wieder und führt die „Loop Detection“ erneut aus.

Der Switch erstellt ein „Syslog“ (Systemprotokoll), interne Protokollnachrichten und auch „SNMP Traps“ (SNMP-Überwachungsdateien), wenn er einen Port nach einer „Loop Detection“ deaktiviert hat.

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96 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.12 Jet Ring

Durch die Einrichtung der Jet-Ring-Funktion (redundante Verbindung) in einem Netzwerk werden kritische Verbindungen besser vor Fehlern und Netzwerkschleifen geschützt. Außerdem verringert sich die Netzwerkausfallzeit auf weniger als 300 ms.

Mithilfe der Jet-Ring-Funktion können Nutzer einen sekundären Pfad zum Netzwerk einrichten. Dadurch wird für den Fall, dass eine Verbindung abrupt unterbrochen oder abgebrochen wird, eine Datenübertragungssicherungsroute bereitgestellt. Diese Funktion ist für industrielle Anwendungszwecke extrem wichtig, da es durch einen Verbindungsfehler bei einer Verbindung ohne Sicherung zu einer Netzwerkausfallzeit von mehreren Minuten und somit schwerwiegenden Verlusten kommen kann.

Das Jet-Ring-Protokoll dient zur Optimierung der sekundären Kommunikationsverbindung und zur Bereitstellung einer sehr schnellen Verbindungswiederherstellungsdauer. Durch die Jet-Ring-Funktion erfolgt eine automatische Bestimmung eines Switches als „Master“ des Netzwerks und eine automatische Blockierung von Anschlüssen. So wird verhindert, dass Datenpakete alle sekundären Schleifensegmente des Netzwerks durchlaufen. Falls ein Ring-Segment aufgrund eines Verbindungsfehlers vom Rest des Netzwerks getrennt wird, wird der Ring durch das Jet-Ring-Protokoll automatisch erneut so angepasst, dass der Teil des Netzwerks, der getrennt wurde, den Kontakt mit dem restlichen Netzwerk wiederherstellt.

Schritt 1

Die Jet-Ring-Funktion in der nachfolgenden Grafik ist für die Verbindung von vier Einheiten von Industrial-Managed-Switches anwendbar.

Abbildung 24: Jet Ring

Schritt 2

Durch die Jet-Ring-Funktion wird dann automatisch der Arbiter-Switch ausgewählt, das Netzwerk ist daraufhin funktionsbereit.

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WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 Funktionsbeschreibung 97

Tabelle 26: Vergleich PoE und PoE+

Merkmal

PoE

PoE+

Standard

IEEE 802.3af

IEEE 802.3at

Leistung PSE

15,4 W

25,4 W

Max. Leistung PD

12,95 W

21,90 W

Max. Strom pro Adernpaar

350 mA

600 mA

Übertragungsstandard

10BASE-T

Tabelle 27: Berechnungsbeispiel für PoE+

Leistungsaufnahme

Wert

4 Ports á 30 W

120 W

Leistungsaufnahme, max.

18 W

Gesamt

<138 W

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7.2.13 PoE (Power over Ethernet)

100BASE-TX

100BASE-TX 1000BASE-T

Berechnungsbeispiel für PoE+:

Für PoE sind spezielle Einspeisegeräte (PSE = „Power Sourcing Equipment“) und Endteilnehmer (PD = „Powered Device“) erforderlich.

Die Beschreibung der Leistungsklassen PoE befindet sich im Anhang (siehe Kapitel „Anhang“ > „Leistungsklassen PoE“).

PoE kann bei diesem Produkt über folgende Betriebsart realisiert werden.

Betriebsart A

Bei dieser Betriebsart wird die Versorgungsspannung auf die Datenleitungen aufmoduliert („Phantomspeisung“).

Die Betriebsart A kann bei folgenden Übertragungsstandards eingesetzt werden:

• 10BASE-T

• 100BASE-TX

• 1000BASE-T

Bei dieser Betriebsart werden die Adernpaare 1 und 2 (+) sowie 3 und 6 (−) zur

Spannungsversorgung genutzt. Dafür kann ein 4-adriges oder ein 8-adriges ETHERNET-Kabel verwendet werden, das mindestens der Kategorie 5 bzw. 5e entspricht (siehe Kapitel „Anhang“ > „RJ-45-Kabel“).

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98 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

7.2.14 Static Route

Static Route (Statische Routen) definieren explizite Pfade zwischen zwei Endsystemen. Diese Pfade werden bei der Installation eines Netzwerks definiert und in der Regel als feste Routing-Tabelle im Router gespeichert. Die Endgeräte sind jeweils einem Router zugeordnet, über den sie erreichbar sind und andere Ziele erreichen können. Statische Routen können nicht automatisch aktualisiert werden. Wenn sich eine Netzwerkänderung ergibt, müssen die statischen Routen manuell neu konfiguriert werden. Statische Routen verbrauchen weniger Bandbreite als dynamische Routen. Es werden keine CPU-Zyklen verwendet, um Routing-Aktualisierungen zu berechnen und zu analysieren.

IP-Weiterleitung

Die IP-Weiterleitung ermöglicht die Bereitstellung von IP-Paketen zwischen Hosts über Netzwerkgrenzen hinweg. Wenn sich zwei Hosts in verschiedenen Netzwerken befinden, müssen die Daten über einen Router geleitet werden, welcher die beiden Netzwerke miteinander verbindet. Im Fall von großen Netzwerken, wie z. B. dem Internet, können es auch mehrere Router sein. Beim Anlegen von Routen wird immer nur der nächste Host auf dem Weg zum Zielhost angegeben und nicht die vollständige Route. Wenn die Daten über mehrere Router transportiert werden, müssen auf den dazwischen liegenden Routern ebenfalls Routen zum nachfolgenden Router angelegt werden.

Die IP-Weiterleitung funktioniert sowohl als Router als auch als Inter-VLANRouting mit Trunk-Stick.

Die Routing-Datenbank spielt eine wichtige Rolle bei der Weiterleitung der Datenpakete. Router füllen die Routing-Datenbank entweder durch manuelle Konfigurationen oder mit Hilfe dynamischer Routing-Protokolle auf.

Manuelle Routing-Konfigurationen werden als statische Routen bezeichnet. Immer wenn ein IP-Paket von einem Router empfangen wird, ruft es die Ziel-IPAdresse ab und sucht in der Routing-Tabelle nach der längsten Präfixübereinstimmungsroute. Das Paket wird dem zugewiesenen nächsten Host in der Route weitergeleitet.

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7.2.15 Spanning Tree Protocol (STP)

Das (R)STP („(Rapid) Spanning Tree Protocol)“) kann Netzwerkschleifen erkennen und aufbrechen sowie „Backup Links“ (Ersatzverbindungen) zwischen Switches, Bridges oder Routern bereitstellen. Es ermöglicht einem Switch, mit anderen (R)STP-fähigen Switches im Netzwerk zu interagieren, um sicherzustellen, dass zwischen zwei gegebenen Stationen im Netzwerk immer nur eine Verbindung besteht.

Der Switch unterstützt sowohl das STP als auch das RSTP wie sie in den folgenden Standards definiert sind:

• IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol

• IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol

Der Switch nutzt das IEEE 802.1w RSTP, das eine schnellere Konvergenz des „Spanning Tree“ (aufspannenden Baumes) ermöglicht als das STP (der Switch ist auch abwärtskompatibel mit nur STP-fähigen Bridges). Mit dem RSTP werden Informationen über Topologieänderungen direkt von dem Gerät durch das Netzwerk propagiert, das eine Topologieänderung verursacht hat. Beim STP gibt es größere Verzögerungen, weil das Gerät, das eine Topologieänderung verursacht, zuerst die „Root Bridge“ benachrichtigt und diese dann das Netzwerk. Sowohl das RSTP als auch das STP entfernen ungewollt erlernte Adressen aus der Filterdatenbank.

• Beim STP gibt es die Port-Zustände „Blocking“, „Listening“, „Learning“ und „Forwarding“.

• Beim RSTP gibt es die Port-Zustände „Discarding“, „Learning“ und „Forwarding“.

Port-Zustände bei STP-Switches

• „Blocking“ Wenn ein Port einen „Switching Loop“ (eine Schleifenverbindung zwischen zwei Ports) erzeugt, können keine Benutzerdaten mehr gesendet oder empfangen werden. Der Port kann aber in den Zustand „Forwarding“ (Weiterleitungsmodus) übergehen, sofern die anderen aktiven Verbindungen ausfallen und der Algorithmus des „Spanning Tree“ bestimmt, dass der Port in diesen Modus übergehen darf. Im Zustand „Blocking“ können immer noch BPDU-Daten empfangen und gesendet werden.

• „Listening“ Der Switch verarbeitet BPDUs und wartet auf mögliche neue Informationen, durch die er in den Zustand „Blocking“ zurückversetzt werden würde.

• „Learning“ Auch wenn der Port noch keine Frames (Pakete) weiterleitet, kann er Quell-Adressen von empfangenen Frames erlernen und sie der Filterdatenbank („Switching Database“) hinzufügen.

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100 Funktionsbeschreibung WAGO-ETHERNET-Zubehör 852 852-1505/000-001 Industrial-Managed-Switch

• „Forwarding“ Der Port ist im normalen Betriebsmodus und empfängt und sendet Daten. Das STP überwacht eingehende BPDUs daraufhin, ob sie anzeigen, dass der Port in den Zustand „Blocking“ übergehen soll, um eine Schleife zu verhindern.

• „Disabled“ Dies ist, genau genommen, kein Teil des STP, da ein Netzwerkadministrator einen Port manuell deaktivieren kann.

Port-Rollen bei RSTP-Bridges

• „Root“ Der „Root Port“ ist ein weiterleitender Port, der Daten von der „Non-Root Bridge“ zur „Root Bridge“ am besten übertragen kann.

• „Designated“ Dies ist ein weiterleitender Port für jedes LAN-Segment.

• „Alternate“ Dieser Port stellt einen alternativen Pfad zur „Root Bridge“ dar. Der Pfad verläuft jedoch anders als beim „Root Port“.

• „Backup“ Dieser Port dient als Ersatz-/redundanter Pfad zu einem Segment, mit dem ein anderer „Bridge Port“ bereits verbunden ist.

• „Disabled“ Dies ist eigentlich kein Teil des STP, da ein Netzwerkadministrator einen Port manuell deaktivieren kann.

Hinweis

STP/RSTP

In diesem Dokument bezieht sich die Bezeichnung „STP“ sowohl auf das STP als auch auf das RSTP.

STP-Terminologie

Root Bridge

Die „Root Bridge“ ist die „Base“ (Wurzel) des sich aufspannenden Baumes.

Path Cost

Die Pfadkosten („Path Cost“) sind die Kosten für die Übertragung eines Frames durch den Port in das LAN. Dabei sollte dieser Wert an die Übertragungsgeschwindigkeit angepasst werden. Der gültige Bereich liegt bei 1 bis 200000000. Es ist wahrscheinlicher, dass ein Pfad mit höheren Kosten vom STP blockiert wird, wenn eine Netzwerkschleife erkannt wird.

- „Path Cost Short“ ist die ursprüngliche Größe mit einem 16-Bit-Wert.

Damit kann nur eine Geschwindigkeit bis 10 GBit berücksichtigt werden.

- „Path Cost Long“ steht für einen 32-Bit-Wert.

Damit wird eine Geschwindigkeit bis zu 10 TBit unterstützt.

Handbuch Version 1.0.0

WAGO 852-1505 User guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

1 Hinweise zu dieser Dokumentation

1.1 Gültigkeitsbereich

1.2 Urheberschutz

1.3 Symbole

1.4 Darstellung der Zahlensysteme

1.5 Schriftkonventionen

2 Wichtige Erläuterungen

2.1 Rechtliche Grundlagen

2.1.1 Änderungsvorbehalt

2.1.2 Personalqualifikation

2.1.3 Bestimmungsgemäße Verwendung der Industrial-Switches

2.1.4 Technischer Zustand der Geräte

2.1.5 Richtlinien und Bestimmungen für die Verwendung der Industrial-Switches

2.2 Sicherheitshinweise

3 Einleitung

3.1 Lieferumfang

3.2 Industrial ETHERNET-Technologie

3.3 Switching-Technologie

3.4 PoE (Power over Ethernet)

3.5 Autonegotiation

3.6 Autocrossing

3.7 Store-and-Forward-Switching-Modus

3.8 Übertragungsmethoden

4 Gerätebeschreibung

4.1 Ansicht

4.1.1 Frontansicht

4.1.2 Draufsicht

4.2 Anschlüsse

4.2.1 Erdungsschraube

4.2.2 Spannungsversorgung (PWR/RPS)

4.2.3 Netzwerkanschlüsse

4.2.3.1 RJ-45-Anschluss

4.2.3.2 USB-Anschluss

4.2.3.3 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse

4.2.3.4 10/100/1000BASE-T-Anschlüsse mit PoE+

4.2.3.5 1000BASE-SX/-LX-Anschlüsse

4.3 Anzeigeelemente

4.3.1 Geräte-LEDs

4.3.2 Anschluss-LEDs

4.4 Bedienelemente

4.4.1 DIP-Schalter

4.4.2 Reset-Taster

4.5 Aufkleber

4.5.1 Hardware- und Softwareversion

4.6 Technische Daten

4.6.1 Gerätedaten

4.6.2 Systemdaten

4.6.3 Versorgung

4.6.4 Power over Ethernet (PoE)

4.6.5 Kommunikation

4.6.6 Umgebungsbedingungen

4.7 Normen und Richtlinien

4.8 Zulassungen

5 Montieren

5.1 Montageort

5.2 Montage auf Tragschiene

5.3 Demontage von der Tragschiene

6 Geräte anschließen

6.1 Spannungsversorgung

6.2 Externer Alarmkontakt-Anschluss

6.3 Anschluss Konsolenanschlusskabel

6.4 Anschluss 1000BASE-SX/LX, Glasfaser

6.5 Anschluss 10/100/1000Base-T-Ports

7 Funktionsbeschreibung

7.1 Grundeinstellungen

7.1.1 Jumbo Frame

7.1.2 SNTP

7.1.3 Management Host

7.1.4 MAC-Management

7.1.4.1 Static MAC

7.1.4.2 Blacklisting (MAC-Blacklist)

7.1.5 Port-Spiegelung (Port Mirroring)

7.1.6 Port-Einstellungen (Port Settings)

7.2 Erweiterte Einstellungen

7.2.1 Bandbreiten-Regelung

7.2.1.1 QoS („Quality of Service“)