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Szenario Virtual Control mit VLAN

Voraussetzungen

Konfigurieren des Switch

Wichtig

Wenn Sie Ihr Gerät falsch konfigurieren, verlieren Sie möglicherweise den Zugriff auf das Gerät.

  1. Verbinden Sie den Adapter, auf dem die VLANs definiert werden sollen, mit dem Switch. In diesem Beispiel werden auf dem folgenden Adapter zwei VLAN-Interfaces hinzugefügt:

    enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether f0:b2:b9:11:b8:b3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.2.2/24 brd 192.168.2.255 scope global noprefixroute enp1s0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::2e96:178c:586a:b97b/64 scope link noprefixroute
       valid_lft forever preferred_lft forever

  2. Öffnen Sie die Konfigurationsoberfläche des Switchs. Eine Anleitung zum Öffnen der Oberfläche und die Anmeldedaten entnehmen Sie bitte der Anleitung des Herstellers.

  3. Öffnen Sie nach der Anmeldung die Konfigurationsseite für VLAN. Wenn Ihr Switch unterschiedliche Protokolle unterstützt, wählen Sie 802.1Q VLAN.

  4. Konfigurieren Sie in der Seite Port Config den Link Type des zuvor angeschlossenen Port als Trunk.

  5. Verbinden Sie alle Feldbusgeräte mit dem Switch.

  6. Fügen Sie in der Seite VLAN Config zwei neue VLANs hinzu. In diesem Beispiel arbeiten Sie mit den VLAN-IDs 100 und 200. Fügen Sie in jedes VLAN den zuvor angeschlossenen und als Trunk konfigurierten Port hinzu. Fügen Sie in jedes VLAN den Port eines Feldbusgeräts.

In der folgenden Beispielkonfiguration wurde auf Port 14 die Verbindung von der Steuerung zum Switch hergestellt. Der Link Type dieses Ports wurde als Trunk konfiguriert. An Port 11 und 12 ist jeweils ein Feldbusgerät angeschlossen.

VLAN ID

Beschreibung

Ports

100

VLAN 100

11, 14

200

VLAN 200

12, 14

Konfigurieren der VLAN-Interfaces

Bevor Sie permanente Änderungen an Ihrer Netzwerkkonfiguration vornehmen, sollten Sie die Einstellungen testen und an Ihre Bedürfnisse anpassen.

  1. Erstellen Sie einen neuen Adapter vom Typ VLAN.

    Der Befehl hat folgendes Format:

    sudo ip link add link <physical_adapter> name <virtual_adapter_name> type vlan id <vlan_id>

    Es ist Konvention die VLAN-ID an den Namen des virtuellen Adapter anzuhängen. Im Falle des oben gezeigten Adapters und Switch-Konfiguration sieht der Befehl folgendermaßen aus:

    sudo ip link add link enp1s0 name enp1s0.100 type vlan id 100

    Ersetzen Sie enp1s0 und die VLAN-ID durch die Werte auf Ihrem System.

    Wenn Sie jetzt ip a ausführen, sollten Sie in etwa folgende Ausgabe sehen:

    enp1s0.100@enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,PROMISC> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000

  2. Führen Sie diesen Befehl auch für das zweite VLAN durch.

Testen der Konfiguration

  1. Öffnen Sie das CODESYS Control SL Deploy Tool und stellen Sie eine Verbindung zu Ihrer Steuerung her.

    Für weitere Informationen siehe: Verbindung herstellen.

  2. Wechseln Sie auf die Registerkarte Operation und wählen Sie die Instanz vPLC1.

  3. Klicken Sie Im Konfigurationsfenster auf der rechten Seite die Zeile Nic und auf die Schaltfläche _visu_icon_three_dots.png am rechten Rand.

    Es öffnet sich der Nic-Konfigurationsdialog

  4. Klicken Sie in der Liste der verfügbaren Adapter auf enp1s0.100 und aktivieren Sie die Option Map to Instance.

  5. Konfigurieren Sie, falls benötigt, eine IP-Adresse und Netzwerkmaske. Die Netzwerkmaske hat das Format der CIDR-Notation, beispielsweise 24.

    Für weitere Informationen siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing

  6. Klicken Sie auf die Schaltflächen OK und Speichern.

  7. Wählen Sie die Instanz vPLC2 und führen Sie die Schritte 3-6 mit dem Adapter enp1s0.200 durch.

  8. Starten Sie die Instanzen sowie ein Gateway auf Ihrer Steuerung.

    Für weitere Informationen siehe: Laufzeitsystem starten

  9. Laden Sie auf die beiden Instanzen je eine kleine Applikation, mit der Sie die Funktionalität des Netzwerkes überprüfen können. Für weitere Informationen siehe: CODESYS-Applikation auf die Steuerung laden und starten

Persistieren der Adapterkonfiguration

Wenn Ihre Konfiguration korrekt ist, müssen Sie diese noch persistent abspeichern. Eine Anleitung zum persistenten Abspeichern der Konfiguration Ihres Switches entnehmen Sie der Anleitung des Herstellers. Die Konfiguration der beiden Instanzen vPLC1 und vPLC2 sind bereits persistent. Hier müssen Sie lediglich die Einstellung Autostart auf Ja setzen.

Die folgenden Schritte beschreiben, wie Sie die beiden VLAN-Adapter auf Ihrer Steuerung so konfigurieren, dass diese bei Systemstart verfügbar sind.

Wichtig

Diese Einstellungen können potenziell schädlich sein für Ihr System.

  • Erstellen Sie ein Backup von allen wichtigen Dateien.

  • Erstellen Sie von allen Dateien, die modifiziert werden, zuvor eine Kopie, damit Sie Änderungen leicht rückgängig machen können.

  1. Öffnen Sie /etc/network/interfaces mit einem Editor: sudo nano /etc/network/interfaces.

  2. Fügen Sie folgende Zeilen hinzu (passen Sie die Adapternamen und VLAN-IDs auf Ihre Steuerung an):

    # enp1s0.100 vlan (vPLC1)
auto enp1s0.100
iface enp1s0.100 inet dhcp
    vlan-raw-device enp1s0
# enp1s0.200 vlan (vPLC2)
auto enp1s0.200
iface enp1s0.200 inet dhcp
    vlan-raw-device enp1s0

    Für weitere Informationen zu dieser Datei siehe: https://wiki.debian.org/NetworkConfiguration

  3. Starten Sie Ihr System neu oder führen Sie den Befehl sudo systemctl restart networking aus, damit die Änderungen aktiv werden.

Hinweis

Dieser Weg der Konfiguration wurde auf Debian 12 getestet. Möglicherweise müssen Sie für Ihr Gerät/Betriebssystem eine andere Methode wählen, um die Konfiguration persistent zu speichern.

Andere Beispiele sind netplan (https://netplan.readthedocs.io/en/stable/structure-id/) oder NetworkManager (https://networkmanager.dev/). Die passende Anleitung für Ihre Steuerung finden Sie in der entsprechenden Dokumentation.

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