Datennetz in der Produktion redundant restrukturiert

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Teilweise bedarf es dabei der Freigabe von zentraler Stelle, sodass Kommunikationsunterbrechungen die Produktion stören würden. All das setzt eine sehr zuverlässige Kommunikation voraus. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die IT-Sicherheit weiter.

Um all dem gerecht zu werden, sollte das Produktionsdatennetz in der neuen Halle vom Rest des Standorts entkoppelt und in logische, an den Produktionsprozessen orientierte Segmente mit einer überschaubaren Anzahl von Teilnehmern unterteilt werden. Ziel ist es, Ausfälle durch eventuelle Störungen oder Attacken möglichst zu vermeiden. Als Sicherheitsmaßnahmen werden beispielsweise überlagerte Firewalls in einer durchgängigen Layer-3-Architektur sowie Zugangsbeschränkungen über Access-Control-Listen (ACL) genutzt.

„Das Scalance-Portfolio erfüllt alle Anforderungen im industriellen Umfeld und bot die passenden Komponenten für die Umsetzung der Netzwerklösung im Werk Fürth“, so Uwe-Armin Ruttkamp, Standortleitung in Fürth. Dem Migrationsprojekt war eine Analyse aller Clients durch Atos vorausgegangen, um sicherzustellen, dass auch ältere Steuerungs- und Betriebssysteme Layer-3-fähig sind und über die IP-Adresse geroutet werden können. Insbesondere bei einigen Prüfsystemen mussten technische Restriktionen beachtet werden. Letztendlich ließen sich aber alle Systeme in die neuen Strukturen einbinden. Das aktuelle Kommunikationsnetz am Standort Fürth ist dreischichtig aufgebaut aus Core-, Distribution- und Access-Ebene.

Überarbeitete Datennetzstruktur

Zusätzlich zu bereits vorhandenen Core-Routern im Campus-LAN und Hardware-Firewalls wurden auf der Distributions-Ebene räumlich voneinander getrennt zwei Switches Scalance XR528-6M (Bild 2) installiert. Diese sind über redundante 10-Giga-bit-Lichtwellenleiter-Ringe miteinander verbunden und stellen einen erweiterbaren Produktions-Backbone dar. Fällt eines der Geräte aus, übernimmt das jeweils andere nahtlos den Betrieb. Die überlagerten Hardware-Firewalls trennen und reglementieren den Zugriff zwischen der Produktion und dem restlichen Datennetz. Die Kommunikation der Produktions-VLAN wird ebenso durch die Firewalls kontrolliert.

Ebenfalls redundant an die beiden Scalance-Switches der Distribution-Ebene sind in Summe neun Switches Scalance XR324-12M mit mehreren Ports auf der Access-Ebene angebunden (Bild 3). Diese sind auf mehrere Geräteschränke in der Produktion verteilt und zu mehreren redundanten Ringen zusammengefasst. Über Patch-Felder sind daran die zu VLAN gruppierten Endgeräte in der Produktion angeschlossen. Über Cat.6-Kabel ist im Feld ein durchgängiges Gigabit-Ethernet realisiert.

Segmentierung folgt Fertigung

Das ursprünglich standortweite VLAN mit rund 150 Teilnehmern war nicht segmentiert, wodurch sich Probleme bei der Layer-2-Kommunikation bis in die überlagerten Ebenen auswirken konnten. Das Datennetz war noch nicht redundant ausgeführt, sodass Ausfälle einzelner Netzwerkkomponenten zu längeren Stillstandszeiten hätten führen können.

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