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Bridge-Devices in OT-Netzwerken

Glossar

Einsatz und Vorteile von Bridge-Devices in OT-Netzwerken

Grundsätzliche Informationen über die Produktgattung der Bridge-Devices

In der OT (Operational Technology) spielen Netzwerke eine zentrale Rolle für die effiziente Kommunikation und Steuerung industrieller Anlagen. Bridge-Devices, auch als Netzwerkbrücken bekannt, sind Komponenten in der Architektur von OT-Netzwerken. Sie ermöglichen die Verbindung und den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Netzwerksegmenten oder Subnetzwerken, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die Netzwerkstruktur grundlegend zu ändern. Diese Geräte tragen maßgeblich dazu bei, die Komplexität der Netzwerkverwaltung zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz und Sicherheit der Datenübertragung zu erhöhen.

Vorteile von Bridge-Devices

Verbesserte Netzwerksicherheit (OT-Security): Durch die Isolierung von Netzwerksegmenten können Bridge-Devices dazu beitragen, die Ausbreitung von Netzwerkbedrohungen zu begrenzen und somit die Sicherheit des Gesamtnetzwerks zu erhöhen.
Flexibilität und Skalierbarkeit: Die Fähigkeit, verschiedene Netzwerktechnologien und -protokolle wie z.B. PROFINET, Ethernet IP, OPC UA, MQTT uvm. zu verbinden, macht Bridge-Devices zu einer flexiblen Lösung für die Erweiterung und Anpassung von OT-Netzwerken.
Kostenreduktion: Mit Bridge-Devices sind umfangreiche Netzwerkrestrukturierungen unnötig. Dadurch können erhebliche Investitionen in die Netzwerkinfrastruktur gespart werden.
Effizienzsteigerung: Sie optimieren den Datenverkehr, indem sie nur relevante Daten zwischen Subnetzwerken weiterleiten. Dies reduziert unnötigen Netzwerkverkehr und steigert die Performance des Netzwerkes.

Herausforderungen für Netzwerkverantwortliche in der OT

Netzwerkplaner und Netzwerkverantwortliche wie Instandhalter, OT-Netzwerk-Administratoren oder OT-Security-Manager stehen vor vielfältigen Herausforderungen, die durch die spezifischen Anforderungen industrieller Netzwerke bedingt sind. Diese Herausforderungen ergeben sich aus der Notwendigkeit, ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz zu gewährleisten, während gleichzeitig die durch den kontinuierlichen Wandel nötige Integration neuer Technologien und die Bewältigung steigender Datenmengen erforderlich sind.

1. Garantie der Netzwerksicherheit

Schutz vor Sicherheitsbedrohungen: OT-Netzwerke sind zunehmend Ziel von OT-Security Vorfällen, die von innen, weniger aus den übergelagerten Netzwerkebenen kommen, die darauf abzielen, industrielle Steuerungssysteme und Endgeräte zu kompromittieren. Die Gewährleistung der Sicherheit gegenüber solchen Bedrohungen ist eine der größten Herausforderungen.
Absicherung von Legacy-Systemen (Bestandssysteme): Viele industrielle Netzwerke basieren auf älteren, oft nicht mehr unterstützten Assets wie z.B. Geräte oder Software, die für Sicherheitslücken sehr anfällig sind.

2. Gewährleistung der Netzwerkzuverlässigkeit und -verfügbarkeit

Hohe Verfügbarkeitsanforderungen: Industrielle Prozesse erfordern eine nahezu 100%ige Netzwerkverfügbarkeit, um die hohe Produktionssicherheit zu erreichen und kostspielige Ausfallzeiten als auch unnötige Produktionsunterbrechungen zu vermeiden.
Umgang mit Umgebungsbedingungen: OT-Netzwerke müssen in einer Vielzahl von Umgebungen funktionieren, einschließlich solcher mit extremen Temperaturen, Feuchtigkeit oder Staub, was die Netzwerkhardware belastet.

3. Integration heterogener Systeme

Kommunikation zwischen unterschiedlichen ethernetbasierenden Applikationen: Die Notwendigkeit, eine Vielzahl von Geräten und Protokollen zu integrieren, stellt eine erhebliche Herausforderung dar, insbesondere wenn es um die Einbindung von Legacy-Systemen geht.
Interoperabilität zwischen IT und OT: Die zunehmende Konvergenz von IT- und OT-Netzwerken erfordert Lösungen, die eine nahtlose Kommunikation zwischen sehr unterschiedlichen Systemwelten ermöglichen.

4. Skalierung und Flexibilität des Netzwerks

Anpassung an wachsende Datenmengen: Mit der zunehmenden Digitalisierung der prozessleitenden als auch produktionsverantwortlichen Ebenen steigen auch die Anforderungen an die Netzwerkinfrastruktur, um große Datenmengen effizient zu verarbeiten und zu speichern.
Skalierbarkeit: Netzwerke müssen universell sein, flexibel erweitert werden können, um neue Anwendungen und Technologien zu unterstützen, ohne dass eine komplette Überarbeitung der vorhandenen Infrastruktur notwendig wird.

5. Management und Wartung

Komplexität der Netzwerkverwaltung: Die Verwaltung und Wartung von OT-Netzwerken erforderten spezialisiertes Wissen und Ressourcen, insbesondere wenn es um die Aktualisierung von Software und die Behebung von Störungen geht.
Budget- und Ressourcenbeschränkungen: Oft stehen nicht ausreichend finanzielle Mittel oder Fachkräfte zur Verfügung, um die Netzwerkinfrastruktur auf dem neuesten Stand zu halten oder zu verbessern.

Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert eine sorgfältige Planung, die Auswahl geeigneter Technologien und Lösungen sowie eine kontinuierliche Überwachung und Anpassung der Netzwerkinfrastruktur. Bridge-Devices wie die D*Bridge können dabei eine entscheidende Rolle spielen, indem sie die Integration und Sicherheit innerhalb des OT-Netzwerks erleichtern und zu dessen Stabilität und Effizienz beitragen.

**Die Digitalisierungsbridge D*Bridge von Indu-Sol**

Die Digitalisierungsbridge D*Bridge repräsentiert eine fortschrittliche Lösung in der Welt der OT-Netzwerkkommunikation. Als Bridge-Device konzipiert, überwindet sie die herkömmlichen Herausforderungen datenintensiver OT-Netzwerke durch eine intelligente, nahtlose und sichere Kommunikation zwischen bisher homogenen Feldbussen. Die D*Bridge ist für den Anwender sehr komfortabel und nahezu konfigurationslos dank I-Device-Technologie und unterstützt effektiv die Kommunikation von PROFINET- und Smart-Sensoren (z.B. SIEDS), indem sie ein stabiles und sicheres Netzwerkumfeld, gemäß IEC 62443-3 gewährleistet.

**Highlights der D*Bridge**

Einfache und sichere Vernetzung: Die D*Bridge vereinfacht die Integration von Ethernet-basierten Feldbussystemen und ermöglicht eine nahtlose horizontale Kommunikation ohne den üblichen Konfigurationsaufwand wie z.B. bei PN/PN-Kopplern.
Priorisierung von Kommunikationsprotokollen: Mit Fokus auf die PROFINET- und Smart-Sensor-Kommunikation sorgt die D*Bridge für eine gezielte Priorisierung des Datenverkehrs, um Effizienz und Reaktionsfähigkeit des Netzwerks zu verbessern.
Automatisierung des Datenaustauschs: Die Fähigkeit zur automatischen Erkennung und Steuerung des Datenverkehrs minimiert menschliche Eingriffe und erhöht die Netzwerkzuverlässigkeit.
Lösung für Datenverkehrsprobleme: Die D*Bridge adressiert und löst effektiv Probleme unerwünschten Datenverkehrs z.B. Broadcast, Doppeladressierung, was zur Stabilität und Verfügbarkeit des Netzwerks beiträgt.

Produkteigenschaften

Integriertes Netzwerkmanagement via Weboberfläche: Ein eigener Web-Server ermöglicht ein effizientes Netzwerkmanagement und vereinfacht die Überwachung und Verwaltung des Netzwerkverkehrs.
Unterstützung von Kommunikationsprotokollen: Die D*Bridge unterstützt eine Vielzahl relevanter Kommunikationsprotokolle z.B. PROFINET, Ethernet IP, OPC UA, MQTT, was sie zu einer vielseitigen Lösung für unterschiedliche Anwendungsfälle macht.
Zuverlässigkeit durch redundante Stromversorgung: Die D*Bridge gewährleistet eine unterbrechungsfreie Betriebsfähigkeit auch in kritischen Netzwerkumgebungen.

**Varianten der D*Bridge**

D*Bridge H: Speziell für die horizontale Vernetzung von Feldbussen auf dem Shopfloor entwickelt.
D*Bridge V: Bietet eine vertikale Anbindung an das SCADA-System und die überlagerten Netzwerkebenen (IT), um eine umfassende Netzwerkintegration zu ermöglichen.

Durch den Einsatz der D*Bridge in OT-Netzwerken können Unternehmen eine optimierte, sichere und effiziente Datenkommunikation erreichen, die sowohl den aktuellen als auch zukünftigen Anforderungen der Industrieautomation gerecht wird.

Die D*Bridge ist Teil des mächtigen CM&SM (Condition Monitoring & Security Management System) weitere Informationen finden Sie hier.

Weitere Infos wie technische Details der D*Bridge: