تتطلب بيئات التكنولوجيا التشغيلية (التكنولوجيا التشغيلية) و CPS (الأنظمة السيبرانية الفيزيائية)، بما في ذلك الأتمتة الصناعية والطاقة والبنية التحتية الحيوية، مستويات عالية من الأمان وقابلية التوسع والكفاءة في اتصالات الشبكة. يتمثل أحد التحديات الرئيسية في ضمان تدفق حركة المرور المعزولة والمضبوطة والمنظمة بين قطاعات الشبكة المختلفة مع تمكين الاتصال السلس عبر شبكات محلية ظاهرية متعددة. يوفر وضع علامات مزدوجة لشبكة محلية ظاهرية مزدوجة، والمعروف أيضًا باسم Q-in-Q أو 802.1ad أو Q-in-Q tunneling، حلاً فعالاً من خلال تغليف شبكات محلية ظاهرية للعملاء داخل شبكة محلية ظاهرية لمزود الخدمة. يحافظ هذا على التجزئة ويضمن نقل البيانات بشكل موثوق.
فهم علامات شبكة محلية ظاهرية مزدوجة (Q في Q)
تقوم شبكة محلية محلية ظاهرية مزدوجة بتغليف علامة شبكة محلية ظاهرية داخل أخرى، مما يمكّن المؤسسات من توسيع شبكات محلية ظاهرية عبر حدود الشبكة دون التداخل مع تكوينات شبكة محلية ظاهرية داخلية. هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في الإعدادات الصناعية حيث يكون تجزئة الشبكة ضرورياً لعزل أنظمة التحكم وأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة وبيئات SCADA والبيانات التشغيلية.
المكونات الرئيسية لعلامات شبكة محلية ظاهرية مزدوجة:
- شبكة محلية ظاهرية خارجية (شبكة محلية ظاهرية للخدمة): تدار من قبل مزود الخدمة، وتسهل شبكة VLAN الخارجية هذه نقل حركة المرور عبر البنية التحتية للشبكة المشتركة، مما يضمن بقاء بيانات العميل مغلفة ومعزولة.
- شبكة محلية ظاهرية داخلية (شبكة محلية ظاهرية للعميل): علامة VLAN الأصلية التي تم تعيينها من قبل المؤسسة. تظل سليمة ويتم استعادتها في الوجهة.
من خلال الاستفادة من تقنية Q-in-Q، يمكن للمؤسسات الصناعية توسيع نطاق شبكاتها بكفاءة مع الحفاظ على تكامل شبكات النطاقات المحلية الافتراضية وتقليل التعقيد التشغيلي.
كيف يعمل وضع علامات شبكة محلية ظاهرية مزدوجة (VLAN) في الإعدادات Industrial
يسمح هذا التدفق المنظم لحركة المرور للشبكات الصناعية بتوسيع شبكات محلية ظاهرية VLANs عبر مواقع متعددة مع الحفاظ على إمكانية إدارة كل جزء.
فوائد شبكة محلية ظاهرية مزدوجة (Q-في-Q) في شبكات التقنيات التشغيلية
فصل حركة المرور
تسمح شبكة محلية ظاهرية مزدوجة بفصل حركة المرور بين أجزاء مختلفة من شبكة التقنيات التشغيلية. وهذا يضمن بقاء حركة مرور التحكم الحرجة من وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة معزولة عن حركة المرور الأخرى غير الضرورية، مما يحسن الموثوقية ويقلل من التداخل.
قابلية التوسع
مع توسع شبكات التقنيات التشغيلية، يوفر Q-in-Q حلاً لإدارة عدد متزايد من شبكات محلية ظاهرية VLANs بكفاءة. فهو يمنع استنفاد معرّف شبكة محلية ظاهرية VLAN، وهو أمر مفيد بشكل خاص للمنشآت الصناعية الكبيرة التي تحتوي على العديد من وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة وأنظمة التحكم.
أمن
من خلال عزل شبكات محلية محلية ظاهرية مختلفة داخل الشبكة الصناعية، يمكن لشبكات Q-in-Q تحسين وتبسيط بعض عناصر التحكم في أمان الشبكة. ومع ذلك، لا تعد الشبكات المحلية الافتراضية حلاً أمنياً كاملاً. فمن السهل نسبياً التحايل عليها باستخدام تقنيات مثل التنقل بين الشبكات المحلية الافتراضية.
إدارة مبسطة للشبكة
يتيح Q-in-Q إنشاء تسلسل هرمي منظم لشبكة محلية ظاهرية VLAN في الشبكات الصناعية. وهذا يبسط تكوين الشبكة ويقلل من التعقيد التشغيلي ويجعل استكشاف الأخطاء وإصلاحها أكثر كفاءة.
استقلالية البائع
كجزء من معيار IEEE 802.1Q (2011) المعتمد على نطاق واسع، يتم دعم Q-in-Q من قبل العديد من بائعي الشبكات. يسمح ذلك للمشغلين الصناعيين بدمج أجهزة مختلفة مع الحفاظ على تجزئة حركة المرور وإدارتها بشكل موحد.
حالات الاستخدام لعلامات شبكة محلية ظاهرية مزدوجة (Q-n-Q) في بيئات التقنيات التشغيلية
- تجسير مزود الخدمة: يتيح الربط Q-in-Q الاتصال بين المواقع الصناعية المختلفة من خلال توسيع شبكات VPN من الطبقة الثانية عبر شبكات التقنيات التشغيلية واسعة النطاق.
- الأتمتةIndustrial : تستخدم مصانع التصنيع وشبكات الطاقة نظام Q-in-Q لفصل حركة المرور بين أجهزة الأتمتة وأنظمة التحكم، مما يضمن التشغيل السلس.
- الشبكات الذكية: يساعد نظام Q-in-Q في إدارة حركة المرور بين المحطات الفرعية ومراكز التحكم، والحفاظ على كفاءة الاتصال في عمليات نشر الشبكات الذكية.
- أنظمة إدارة المباني (BMS): تستخدم المجمعات Industrial نظام Q-in-Q لعزل حركة المرور لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والإضاءة والأمن، مما يضمن حسن سير العمل.
- أنظمة النقل: يدعم نظام Q-in-Q نقل البيانات عبر شبكات النقل المختلفة، بما في ذلك أنظمة التحكم في السكك الحديدية، مما يضمن عدم انقطاع العمليات.
مثال على طوبولوجيا الشبكة
ضع في اعتبارك مصنعًا بالإعداد التالي:
1. الأجهزة: PLC (الخادم)،Firewall Industrial والعملاء على الشبكة B.
2. تجزئة الشبكة:
- الشبكة أ: الشبكة المحلية الافتراضية 100 (تتواجد شبكة VLAN 100 (PLC موجودة هنا) - 192.168.10.10.0/24
- الشبكة B: VLAN 200.100 (HMI أو جهاز خارجي) - 10.10.10.10.0.0/24
- FirewallIndustrial : واجهات بينية في كلتا الشبكتين، وترجمة حركة المرور بينهما.
3. تدفق حركة المرور:
- ترسل الأجهزة الموجودة على الشبكة B حركة مرور موسومة بشبكة محلية ظاهرية 100.
- يضيف جدار الحماية أو محول موفر الخدمة علامة شبكة محلية ظاهرية خارجية (VLAN 200).
- تنتقل الحزمة عبر الشبكة مع الحفاظ على فصل شبكة محلية ظاهرية سليمة.
- عند الوصول إلى الشبكة A، تتم إزالة علامة شبكة محلية ظاهرية خارجية، واستعادة شبكة محلية ظاهرية 100.
- يستطيع PLC الآن الاتصال بالأجهزة الخارجية دون إجراء تعديلات داخلية على شبكة محلية ظاهرية VLAN.
استنتاج
يعد وضع علامات مزدوجة لشبكات محلية ظاهرية VLAN تقنية قوية للمؤسسات التي تتطلب قابلية توسيع نطاق شبكات محلية ظاهرية VLAN وعزلها ونقل البيانات عبر البنى التحتية المشتركة. في البيئات الصناعية وبيئات التكنولوجيا التشغيلية، تضمن تقنية Q-in-Q إدارة سلسة وفعالة لشبكات النطاقات المحلية الافتراضية VLAN، مما يتيح حلول شبكات مرنة وفعالة من حيث التكلفة.
Industrial Firewall™
أطلق العنان للاتصالات الآمنة والمجزأة لتقنيات التشغيل/المعلوماتية المتكاملة مع Q-in-Q - دون التضحية بالأداء. اكتشف كيف يمكنFirewall Industrial MetaDefender Industrial Firewall تعزيز شبكتك الصناعية.
الأسئلة الشائعة (FAQs)
Q:ما هو وسم شبكة محلية ظاهرية مزدوجة (Q-n-Q)؟
ج: يقوم وضع علامات شبكة محلية ظاهرية مزدوجة، والمعروف أيضًا باسم Q-in-Q، بتغليف علامة شبكة محلية ظاهرية داخل أخرى لتوسيع شبكات محلية ظاهرية عبر الشبكات مع الحفاظ على التجزئة. وهي مفيدة بشكل خاص في البيئات الصناعية حيث يكون تجزئة الشبكة أمرًا بالغ الأهمية لعزل أنظمة التحكم وأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة وبيئات SCADA والبيانات التشغيلية.
Q:ما مدى Secure الشبكات المحلية الافتراضية (VLANS)؟
ج: يمكن لشبكات النطاقات المحلية الافتراضية تحسين أمان الشبكة من خلال تقسيم حركة المرور منطقياً والحد من نطاقات البث، مما يساعد على تقليل مخاطر الوصول غير المصرح به بين النطاقات. ومع ذلك، فإن شبكات محلية محلية ظاهرية ليست آمنة بطبيعتها. فهي تتطلب تكويناً دقيقاً لمنع الهجمات بفعالية مثل التنقل بين الشبكات المحلية الافتراضية أو الوصول غير المصرح به.
Q:ما هو التنقل بين الشبكات المحلية الافتراضية (VLAN)؟
ج: التنقل بين الشبكات المحلية الافتراضية هو ثغرة أمنية في الشبكة حيث يستغل المهاجم نقاط الضعف للوصول غير المصرح به إلى شبكة محلية ظاهرية واحدة ثم ينتقل إلى شبكات أخرى داخل الشبكة نفسها. تهدف شبكات محلية ظاهرية VLANs إلى تحسين الأمان والأداء من خلال عزل حركة المرور بين القطاعات المختلفة. يقوض التنقل بين شبكات النفاذ المحلية الافتراضية هذا الفصل، مما يسمح للمهاجمين بتجاوز عناصر التحكم والوصول المحتمل إلى الأنظمة والبيانات الحساسة التي يجب أن تظل محمية ومعزولة.
