Un switch Ethernet Gigabit directement intégré dans un système VME 6U
Le VME218 complète la gamme de cartes et solutions embarquées VadaTech avec une fonction de commutation Ethernet destinée aux plateformes VME 6U.
La carte de base occupe un slot VME et intègre 12 ports Ethernet 10/100/1000 Mbit/s sur RJ-45 en face avant. Elle est conforme au format VME et utilise le bus VME pour son alimentation.
Pour les plateformes nécessitant davantage de connexions réseau, le système peut être étendu jusqu’à 24 ports. Cette configuration occupe alors deux slots.
Cette approche permet d’ajouter une fonction de commutation Ethernet managée à un équipement VME existant sans imposer une plateforme réseau externe séparée.
Jusqu’à 24 ports Gigabit Ethernet
Le VME218 propose plusieurs possibilités de configuration.
La carte de base fournit 12 ports cuivre 10/100/1000 Ethernet via RJ-45.
Une carte d’extension permet ensuite d’ajouter :
- 12 cages SFP, avec choix de transceivers fibre SX, fibre LX ou cuivre ;
- ou 12 ports Gigabit Ethernet RJ-45 supplémentaires.
Le nombre total atteint alors 24 ports et l'ensemble utilise deux slots. Pour la configuration SFP, le nombre cumulé de transceivers SX, LX et cuivre ne peut pas dépasser 12.
Cette modularité permet d’adapter la connectique réseau au câblage du système tout en conservant la plateforme VME existante.
8K adresses MAC et commutation Layer 2 à débit ligne
Le VME218 est un switch managé Layer 2 capable de gérer jusqu’à 8K adresses MAC.
La commutation à débit ligne est prise en charge pour l’ensemble des tailles de paquets supportées. L’apprentissage des adresses est réalisé matériellement, avec fonctions de vieillissement matériel et logiciel et contrôle du déplacement des stations.
Le switch accepte les trames Ethernet IEEE 802.3 de 64 à 1522 octets, ainsi que les Jumbo Frames jusqu’à 9216 octets.
Ces caractéristiques permettent de l’utiliser comme cœur de commutation interne dans des Systèmes d’Information et de Communication embarqués reposant encore sur une infrastructure VME.
Jusqu’à 4K VLAN avec IEEE 802.1Q
Le VME218 prend en charge jusqu’à 4K VLAN et plusieurs mécanismes associés :
IEEE 802.1Q, VLAN basés sur les protocoles, VLAN basés sur les adresses MAC, Independent VLAN Learning et filtrage de paquets selon le VLAN.
Le switch prend également en charge le double tagging IEEE 802.1 Q-in-Q, permettant d’encapsuler une identification VLAN supplémentaire lorsque la configuration du réseau l’exige.
Cette segmentation permet de séparer plusieurs flux ou sous-ensembles fonctionnels tout en utilisant une infrastructure Ethernet commune.
QoS, shaping et gestion des priorités
Le VME218 fournit quatre files QoS par port.
La gestion des files prend en charge :
- Strict Priority – SP ;
- Weighted Round Robin – WRR ;
- Deficit Round Robin – DRR.
Le produit dispose également de fonctions de port shaping, de profils de rejet par port et par file QoS, de mapping programmable des priorités et de deux niveaux de drop precedence par file.
La classification IEEE 802.1p et la priorisation basée sur DSCP permettent d’organiser le traitement des différents types de trafic selon les règles définies pour le réseau.
ACL, filtrage et contrôle des flux
Le moteur de filtrage peut analyser jusqu’à 128 octets par paquet et prend en charge jusqu’à 512 règles ACL.
Ces fonctions comprennent notamment le filtrage sur ports d’entrée et de sortie, le policing basé sur les ACL et des compteurs programmables permettant de contrôler les flux de 64 kbit/s à 1 Gbit/s.
Le VME218 propose également un contrôle des tempêtes réseau au niveau de chaque port pour le trafic :
- unknown unicast ;
- broadcast ;
- multicast.
Ce niveau de contrôle est pertinent lorsque plusieurs calculateurs et équipements Ethernet partagent le même fond de panier système.
Spanning Tree et port mirroring
Le switch prend en charge IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol, avec détection des paquets STP et transmission vers le processeur de gestion.
Des fonctions de port mirroring en entrée et en sortie sont également prévues. Le trafic peut ainsi être répliqué vers un port dédié pour les besoins d'analyse ou de diagnostic.
Ces fonctions facilitent la supervision d'une infrastructure Ethernet intégrée dans une plateforme VME.
Sécurité des ports et prévention DoS
Plusieurs mécanismes de contrôle d’accès sont disponibles : IEEE 802.1X, blocage par port et blocage d’adresses MAC.
Le VME218 intègre également une fonction de détection/prévention des attaques Denial of Service – DoS.
Ces fonctions permettent de mettre en œuvre des règles de contrôle directement au niveau du switch Layer 2, sans lui attribuer pour autant des fonctions de firewall ou de routage qui ne sont pas spécifiées pour ce modèle.
Administration HTTP et fonctions de supervision
Le VME218 est administré via HTTP et expose plusieurs ressources de management réseau.
Les MIB publiées comprennent notamment : SMON MIB RFC 2613, RMON Statistics Group RFC 2819, SNMP Interface Group, Ethernet-like MIB, Ethernet MIB IEEE 802.3u et Bridge MIB RFC 1493.
Des LED Run/Fail ainsi que Link/Activity complètent les fonctions de contrôle local du module.
Une solution pour maintenir et faire évoluer les plateformes VME
Le VME218 présente un intérêt particulier lorsqu'une plateforme VME existante doit recevoir ou conserver une fonction de commutation Gigabit Ethernet sans changement complet du système.
Cette approche peut s’inscrire dans une stratégie de gestion des obsolescences et de maintien en condition opérationnelle, notamment pour les équipements dont le format VME doit être conservé pour des raisons d’intégration ou de pérennité.
Le module peut être associé à d’autres cartes VME et fonctions embarquées pour constituer une plateforme adaptée aux besoins de l’industrie, du transport ou de certains systèmes Défense, sous réserve que les exigences environnementales et normatives du programme correspondent aux caractéristiques du VME218.
Environnement mécanique et thermique
Le VME218 est une carte 6U dont le PCB mesure 6.366 × 9.187 pouces.
La configuration de base occupe un slot ; les configurations 24 ports avec carte additionnelle occupent deux slots.
Les caractéristiques environnementales publiées comprennent :
- fonctionnement industriel : -20 °C à +70 °C ;
- version industrielle étendue : -40 °C à +75 °C ;
- stockage : -40 °C à +90 °C ;
- vibrations : 1 G de 5 à 500 Hz sur chaque axe ;
- choc : 30 G sur chaque axe ;
- humidité : 5 à 95 % sans condensation.
La consommation publiée de la carte de base est de 12 W. Cette valeur ne doit pas être interprétée comme la consommation totale d’une configuration 24 ports équipée de sa carte d’extension.
Intégrer le VME218 dans un système VME existant
Le VME218 répond à une problématique très concrète : ajouter ou renouveler une fonction de commutation Ethernet Gigabit dans une plateforme VME sans remettre en cause l’ensemble de l’équipement.
Le choix entre 12 ou 24 ports, cuivre ou fibre, doit être réalisé en tenant compte de la topologie réseau, du nombre d’équipements connectés, des VLAN, de la QoS et de la configuration mécanique disponible.
Nous pouvons inscrire le VME218 dans une démarche COTS ou Modified COTS afin d’étudier la carte dans son environnement système : châssis VME, cartes processeur, interfaces, réseau et contraintes de pérennité.
Configurations
| Configuration |
Ports |
Occupation |
| Carte de base |
12 × 10/100/1000 RJ-45 |
1 slot |
| Base + extension SFP |
12 × RJ-45 + 12 cages SFP |
2 slots |
| Base + extension cuivre |
24 × RJ-45 Gigabit |
2 slots |
Pour l’extension SFP, des transceivers SX, LX et cuivre peuvent être sélectionnés, dans la limite de 12 transceivers au total.
