Quick Start – Configuração do módulo IP Fowarding BME NOC 0321

1        Introdução

O objetivo deste documento é apresentar a BME NOC 0321 sob uma perspectiva de integração. Descreve as interfaces dos módulos, a configuração possível e como configurá-lo para alguns casos de uso.

O foco será em torno da funcionalidade de encaminhamento de IP.

2        Ethernet, uma perspectiva:

O Protocolo de Internet versão 4 (IPv4) é um dos principais protocolos de métodos de interconexão de redes baseados em padrões na Internet. Ele ainda roteia a maior parte do tráfego da Internet hoje, apesar da implantação contínua de um protocolo sucessor, o IPv6. IPv4 é descrito na publicação IETF RFC 791.

O IPv4 usa endereços de 32 bits (quatro bytes), o que limita o espaço de endereço a 4.294.967.296 (232) endereços. Essa limitação estimulou o desenvolvimento do IPv6 na década de 1990, que está em implantação comercial desde 2006.

2.1        Alocação de endereço IP para integrar BME NOC 0321 na rede de controle

O BME NOC 0321 permite a transparência de uma rede de controle para a rede ERIO. O módulo agrega 2 redes Ethernet IP com 2 endereços IP de host diferentes atuando como gateway. O BMENOC0321 não incorpora nenhum protocolo de roteamento e apenas encaminha pacotes de uma interface para outra. Em cada rede, o pacote é encaminhado como na outra interface.

Recomenda-se seguir o padrão de alocação e sub-rede Ethernet IP conforme definido na RFC 950 com suporte da RFC 1878 para IP V4.

A imagem apresenta a arquitetura e uma possibilidade de abordar:

Nota: Quando um pacote é enviado do PAC na rede ERIO, o pacote encaminhado pelo BME NOC 0321 manterá seu endereço IP. Assim, o endereço IP enviado pelos dispositivos PAC da sub-rede 192.168.1.0 para a rede 172.16.a.b, manterá o endereço IP 192.168.1.0.

O uso de um roteador também evitará a adição de rotas estáticas em todos os PCs da infraestrutura.

2.2        Referência de sub-rede IPv4

A máscara de sub-rede é uma máscara de bits que pode ser usada para separar os bits do identificador de rede dos bits do identificador de host.

• Classes de REde

Class	Leading bits	Start	End	Default subnet mask	CIDR notation
A	0	0.0.0.0	127.255.255.255	255.0.0.0	/8
B	10	128.0.0.0	191.255.255.255	255.255.0.0	/16
C	110	192.0.0.0	223.255.255.255	255.255.255.0	/24
D	1110	224.0.0.0	239.255.255.255	not defined	not defined
E	1111	240.0.0.0	255.255.255.255	not defined	not defined

A sub-rede envolve começar com uma rede padrão (A, B ou C), “roubar” bits da parte do host e adicioná-los ao lado da rede. Em outras palavras, converter 0s de host em 1s de rede estende o tamanho da porção de rede de um endereço IP. Isso aumenta a quantidade de redes disponíveis (não hosts). Essas novas redes são sub-redes (ou sub-redes), divisões lógicas de um intervalo de rede pai.

Os bits de host->rede “roubados” estão em negrito:

/24 – 255.255.255.0 (the default class C mask) = 11111111.11111111.11111111.00000000

/25 – 255.255.255.128 = 11111111.11111111.11111111.10000000

/26 – 255.255.255.192 = 11111111.11111111.11111111.11000000

/27 – 255.255.255.224 = 11111111.11111111.11111111.11100000

/30 – 255.255.255.252 = 11111111.11111111.11111111.11111100

Observe que a quantidade de novas sub-redes não corresponde à quantidade de bits roubados.

Por exemplo, se você roubar 3 bits, isso não significa que você acabou de permitir a criação de 3 sub-redes. Observando a linha /26 junto com o endereço IP 192.168.10.0, isso significa que você tem potencial para a criação de 4 novas redes usando o quarto octeto expandido da máscara (11000000): 00000000, 01000000, 10000000 e 11000000. Essas redes corresponderiam a 192.168.10.0, 192.168.10.64, 192.168.10.128 e 192.168.10.192. Também digno de nota é o fato de que quanto mais sub-redes você criar, menos endereços de host estarão disponíveis por sub-rede.

3        BME NOC 0321

O módulo de rede de controle BMENOC0321 é instalado em um backplane Ethernet local em um sistema Modicon M580. Com o backplane Ethernet habilitado, o BMENOC0321 fornece acesso à rede da UCP Modicon M580 (através das portas externas da UCP).

Mapeamento de portas do módulo BMENOC0321 para sub-redes

Quando o serviço IP Forwarding está habilitado, esses intervalos de IP são atribuídos às portas no módulo de rede de controle BMENOC0321:

Port	Configured with the IP Address for the…	Typical Usage
ETH 1	Extended network	A porta de serviço pode ser conectada a um módulo BMENOC0301 ou BMENOC0311 que se comunica com uma rede DIO estendida quando a porta de serviço está configurada para o Modo de Rede Estendida.
ETH 2, ETH 3	Control network	Use uma ou ambas as portas para se conectar à rede de controle. Cada porta recebe as configurações de endereço IP inseridas na área de rede de controle.
Backplane	Device network	Use a porta do backplane para se comunicar com a CPU e, através dela, para módulos no anel principal RIO, para módulos em subanéis RIO e para equipamentos distribuídos em subanéis DIO.

3.1        Configuração do módulo

O endereço de controle BME NOC 0321 é definido na tela de configuração.

3.2        Endereço de rede do backplane

A partir do DTM, após a seleção da função IP Forwarding, você pode definir endereços de barramento de campo e sub-rede.

Nota: O endereço IP da CPU deve estar dentro desta sub-rede. O gateway da CPU e outros dispositivos Ethernet também devem corresponder à configuração de IP do BME NOC.

A figura abaixo apresenta o endereço da CPU e as configurações de IP dos dispositivos de barramento de campo:

3.3        Rede estendida

A configuração de uma rede estendida permite a comunicação com dispositivos conectados à porta de serviço do NOC.

A figura abaixo apresenta a configuração definida neste documento.

3.3.1       Observação importante para transparência:

Da estação de engenharia e do servidor do sistema pode ser necessário adicionar rota no sistema para acessar os dispositivos após a BME NOC 0321.

No windows a sintaxe é:

Rede estendida: c:\route add 192.168.2.0 mask 255.255.255.0  192.168.1.76

Rede de barramento de campo: c:\route add 192.168.100.0 mask 255.255.255.0  192.168.1.76

4        Arquitetura de teste de campo

Os testes de campo são feitos com a seguinte arquitetura. O objetivo é testar vários casos de uso.