Managed oder Unmanaged – welcher Switch im ÖPNV?

Was zeichnet Unmanaged Switches für Linienfahrzeuge aus?

Allgemeine Eigenschaften von Unmanaged Ethernet Switches für Bus und Bahn

Unmanaged Switches erfüllen an Bord von Bussen und Bahnen die grundsätzliche Funktion von Bindegliedern zwischen allen Geräten. Anhand der MAC-Adressen 🛈der angeschlossenen Teilnehmer leitet der Ethernet Switch Datenpakete innerhalb des Netzwerks weiter. Dadurch kommt die Kommunikation zwischen den Teilnehmern zustande.

Unmanaged Switches sind im IP-Netzwerk weder sichtbar noch adressierbar. Als Plug & Play-Geräte zeichnen sie sich durch eine schnelle Installation, die keine Konfiguration erfordert und einen ebenfalls einfachen Gerätetausch aus.

Unmanaged Topologien in Linienfahrzeugen

Um mehrere Unmanaged Switches in einem Netzwerk miteinander zu koppeln, eignen sich Linien- oder Stern-Topologien. Eine Ring-Topologie dagegen führt bei unverwalteten Geräten zu einer Schleife und somit zu einem endlosen Doppeln von Datenpaketen. So kann die Kommunikation zwischen den Teilnehmern nicht gewährleistet werden.

Verwaltung des PoE-Budgets in unverwalteten Fahrzeugnetzwerken

Bei Unmanaged Switches mit Power over Ethernet-Funktion hängt die Zuweisung des PoE-Budgets 🛈 von der jeweiligen PoE-Klasse des Endteilnehmers ab. Jeder Endteilnehmer besitzt eine eigene feste PoE-Klasse, die in einem unverwalteten Netzwerk den Leistungsbedarf pro Switch-Port bestimmt.

PoE Klassen gemäß IEEE 802.3atLeistungsanforderung am Switch-Port015 W14 W28 W315 W430 W

Anwendungsgebiete von Unmanaged Switches im ÖPNV

Unmanaged Switches finden Anwendung in kleinen, einfachen Onboard-Netzwerken, die sie um zusätzliche Ports erweitern. In solchen Netzwerken werden intelligente Management-Funktionen wie Datensteuerung und Diagnose von einem anderen geeigneten Netzwerkteilnehmer übernommen. Beispiel: In einem Netzwerk aus mehreren Kameras, das mittels Unmanaged Switches verbunden ist, übernimmt typischerweise der Videorecorder die Netzwerksteuerung.

Generell eignen sich unverwaltete Switches sehr gut für einfache Insellösungen in Linienfahrzeugen des ÖPNV. Subsysteme aus reinen Video-, Ticketing- oder Fahrgastzählgeräten gehören zu den möglichen Anwendungsgebieten. Unmanaged-Netzwerke kommen auch bei dem Retrofit 🛈 von Subsystemen zum Einsatz, soweit eine andere Onboard-Instanz (z.B. Router oder Boardrechner) das Netzwerk steuern kann.

Was zeichnet Managed Switches für den Nahverkehr aus?

Allgemeine Eigenschaften von Managed Ethernet Switches für Bus und Bahn

Neben ihrer Grundfunktion zur Sicherstellung der Netzkommunikation weisen Managed Switches eine Reihe von weiteren Features auf. Wie der Name schon sagt, ermöglichen sie das Management – also die Verwaltung, Konfiguration und Überwachung des Netzwerks. Über eine eigene IP-Adresse ist jeder Switch als Netzwerkteilnehmer im Fahrzeug sichtbar und über eine Web-, JSON- oder USB-Schnittstelle adressier- und konfigurierbar.

Managed Switches ermöglichen moderne Netzwerkinfrastrukturen aus geteilten Netzwerken (Shared Networks). Dabei fließen sensible Daten aus allen Teilsystemen wie Fahrgast-WLAN, Ticketing, Videoüberwachung, Fahrgastinformation- und anderen Systemen durch dasselbe Netzwerk, ohne dass es zu Konflikten kommt. Die intelligenten Funktionalitäten von Managed Switches gewährleisten die Trennung und Sicherheit der Daten.

Datentrennung mit virtuellen Netzwerken in Fahrzeugen

Managed Switches besitzen eine VLAN-Funktion, die es ihnen ermöglicht, innerhalb eines Shared Network die Kommunikation zu segmentieren und unbefugten Zugriff zu verhindern. Das VLAN findet Anwendung, wenn sich im Fahrzeug unterschiedliche Subsysteme wie zum Beispiel Bezahl- und/oder Videoüberwachungs-Systeme befinden. In gemeinsam genutzten Netzwerken überwachen und steuern Managed Switches den gesamten Datenverkehr.

Vorteile von Managed Switches im ÖPNV

Mit dem Einsatz von Managed Switches in Fahrzeugen des ÖPNV eröffnen sich Möglichkeiten, die über die Grundfunktionen von Ethernet-Switches hinausgehen:

• Individuelle Einstellung der Betriebsparameter der Netzwerkanschlüsse (IP-Adressen, PoE-Budget)

• Konfigurationen im Betrieb anpassen

• Realisierung eines ausfallsicheren, hoch verfügbaren Netzwerks mithilfe von Ringtopologien

• Datenverkehrssteuerung und -priorisierung

• Virtuelle Netzwerke (VLANs) zu Segmentierungszwecken erstellen

• Diagnosedaten über den Zustand des Netzwerks ausgeben

• Fehlersuche ermöglichen und beschleunigen

Managed Topologien in Linienfahrzeugen

Neben einfachen Linien- und Stern-Topologien ermöglichen Managed Switches ebenfalls die Erstellung komplexer Ring-Topologien in Fahrzeugen des öffentlichen Nahverkehrs. Ringtopologien stellen eine hohe Ausfallsicherheit durch Netzwerkredundanz sicher.

Verwaltung des PoE-Budgets in verwalteten Fahrzeugnetzwerken

Bei Managed Switches mit PoE ist für jeden einzelnen Port eine individuelle Einstellung der verfügbaren Leistung möglich. Dies gewährleistet eine optimale Ausschöpfung des verfügbaren PoE-Budgets.

Managed, Unmanaged oder eine Kombination aus beiden Switch-Typen für den Einsatz im ÖPNV?

Welcher Ethernet-Switch-Typ der richtige in Ihrem Fall ist, hängt voll und ganz von den Anforderungen Ihres Farzeugnetzwerks ab. Sind einfache Subsysteme und Insellösungen zu verbinden oder benötigen Sie eine komplexe Netzwerkinfrastruktur aus verschiedenen Systemen und Gerätetypen? Gibt es an Board ein Netzwerkteilnehmer, der über Verwaltungsfähigkeiten und über ausreichend Kapazitäten verfügt, um das Netzwerk selbst zu steuern? Ist eine Trennung der Datenströme erforderlich und die (Ausfall-)Sicherheit des Netzwerks sehr wichtig? Können Sie auf hinreichende Personalkompetenzen und Ressourcen für die Switch-Konfiguration zurückgreifen?

Bedenken Sie auch andere Aspekte wie mögliche veränderte Zukunftsanforderungen an das Onboard-Netzwerk oder die Leistungsfähigkeit Ihrer aktuellen Netzwerke.

Managed und Unmanaged Ethernet Switches sind ein Teil eines umfangreichen Kommunikationsnetzwerks und daher nicht als einzelne Komponenten zu betrachten. TRONTEQ steht Ihnen in jeder Phase mit Entscheidungshilfen und Best Practices zur Seite. So unterstützen wir Sie dabei, den Datenfluss im Fahrzeug-Netzwerk zu optimieren und die Komplexität der Installation zu reduzieren. Wir sind bei allen Fragen rund um die Wahl des richtigen Switches für Sie da.