CoreIPC工业计算解决方案
VPN部署平台: 用于安全工业网络连接的 VPN 设备
执行摘要
VPN 设备为工业远程访问提供安全计算基础, 站点到站点的连接, 机器维护, 工厂网络分段, 并在分布式工业环境中保护数据通信.
现代化工厂, 设备制造商, 能源站点, 交通系统, 仓库, 远程设施通常需要机器之间的安全访问, 控制系统, 工程师, 服务团队, 和中央管理平台. 然而, 将工业网络直接暴露于公共互联网会带来严重的运营和网络安全风险.
基于工控机或嵌入式计算机构建的VPN部署平台，可提供受控的网络接入层. 它可以连接远程工程师, 工厂场地, 机器网络, 工业物联网网关, 监控与数据采集系统, 通过加密隧道和托管访问策略的维护平台.
与标准办公网络硬件相比, 工业 VPN 设备必须在实际部署环境中可靠运行. 它可以安装在控制柜内, 工厂网络机房, 机器外壳, 运输柜, 能源设施, 或远程设备站点.
工业计算机和嵌入式计算机提供坚固耐用的硬件, 灵活的局域网配置, 串行连接选项, 本地存储, 无风扇设计, 稳定的电源输入, 和长生命周期支持.
本文介绍VPN部署平台如何支持工业网络安全, 制造商和系统集成商面临哪些挑战, 解决方案架构如何运作, 以及在为 VPN 设备应用选择工业计算机或嵌入式计算机时哪些硬件功能很重要.
VPN 设备有助于保护远程工程对机器和工业网络的访问.
行业概况
工业网络需要安全的远程连接
远程访问已成为工业运营的常态需求.
机器制造商需要在设备交付后提供支持. 工厂工程师需要监控远程生产线. 系统集成商需要对控制系统进行故障排除. 多站点公司需要工厂之间的安全通信, 仓库, 和数据中心.
常见的远程连接需求包括:
- 远程机器维护
- 现场到现场工厂连接
- 工业物联网网关接入
- SCADA网络接入
- 远程监控仪表板
- 设备服务支持
- 安全的工程访问
- 设施之间的数据传输
- 远程报警查看
- 云或数据中心连接
VPN 设备有助于提供受控访问，而无需直接暴露工业系统.
VPN 设备不仅仅是网络路由器
VPN部署平台不仅仅是一个基本的路由器.
在工业环境中, 它可能需要支持网络分段, 防火墙策略, 多个 LAN 端口, 安全隧道, 本地日志记录, 交通管理, 冗余网络路径, 和远程服务控制.
它可能还需要连接现代以太网设备和旧工业系统.
实用的工业 VPN 设备可能位于:
- 机器网络
- PLC网络
- 工厂IT网络
- 远程服务网络
- 工业物联网平台
- 云系统
- 监控中心
- 企业网络
设备的作用是创建安全且可管理的网络边界.
工业计算是硬件基础
许多 VPN 设备部署在干净的办公环境之外.
他们可能在机器附近操作, 柜子里面, 在偏远地区, 或在基础设施中. 这些位置可能含有灰尘, 振动, 温度变化, 电噪声, 空间有限, 以及营业时间长.
工业计算机和嵌入式计算机为此类部署提供了更坚实的基础.
它们支持可靠的运行, 灵活的输入/输出, 多个 LAN 端口, 紧凑的设计, 无风扇外壳, 和长生命周期可用性.
网络区域, 上行链路, PLC网络, 机器网络, 和 IIoT 网关影响 VPN 部署规划.
主要挑战
在不暴露工业系统的情况下保护远程访问
远程访问很有用, 但必须小心控制.
工业系统通常包括 PLC, 人机界面, 控制器, 传感器, 机器人, 网关, 和SCADA设备. 这些系统可能不适合直接暴露在互联网上.
VPN 设备有助于创建受保护的访问层.
然而, 部署仍须考虑:
- 用户认证
- 访问权限
- 网络分段
- 防火墙规则
- 远程维护窗口
- 日志记录和审计需求
- 设备身份
- 安全更新政策
- 内部走线设计
目标是仅提供对所需系统的远程访问, 不必要时不要打开整个工厂网络.
多个网络区
工业站点通常包含多个网络区域.
工厂可能会分离办公室 IT 网络, 机器网络, 相机网络, PLC网络, 维护网络, 和云网关连接.
VPN部署平台必须支持这种结构.
多个 LAN 端口通常很重要，因为它们可以更好地分隔不同的网络区域.
例如:
- 1 个 LAN 端口用于 WAN 或上行链路
- 1 个用于工厂 IT 的 LAN 端口
- 1 个 LAN 端口用于机器网络
- 1 个 LAN 端口用于 PLC 或自动化网络
- 1个LAN端口用于远程服务或管理
良好的网络分段可提高安全性和运行稳定性.
连续运行的可靠性
VPN 设备可能成为工业网络的关键部分.
如果设备出现故障, 远程访问, 数据传输, 监控, 并且服务支持可能会中断.
工业部署需要可靠的硬件设计.
重要的可靠性因素包括:
- 无风扇外壳
- 稳定的热设计
- 坚固的安装
- 工业电源输入
- 电缆固定
- SSD存储
- 长生命周期组件
- 本地系统日志记录
- 恢复计划
可靠的硬件有助于减少维护工作量和意外停机.
性能和加密流量负载
VPN 流量需要处理能力.
所需的性能取决于用户数量, 隧道类型, 加密工作负载, 交通量, 站点数量, 和防火墙规则.
小型机器服务网关可能需要中等性能. 多站点工厂 VPN 中心可能需要更强的 CPU, 记忆, 和网络能力.
系统设计者应该考虑:
- VPN 隧道数
- 加密吞吐量
- 防火墙处理
- 路由规则
- 远程用户会话
- 站点到站点流量
- 工业协议流量
- 监控数据量
- 记录工作负载
根据实际网络需求选择设备, 不仅仅是端口数.
与工业和 IT 系统集成
工业 VPN 平台通常连接运营技术和信息技术系统.
这需要仔细规划.
设备可能需要与 PLC 网络通信, SCADA服务器, 工业物联网网关, 防火墙, 开关, 云平台, 认证系统, 和远程维护工具.
实用的平台必须足够灵活，能够满足工业和 IT 需求.
VPN 设备连接远程用户, 工厂网络, 机器系统, 和云平台安全.
VPN 设备解决方案架构
工业设备网络层
设备网络层包括需要安全连接的设备.
这可能包括:
- PLC
- 人机界面
- 监控与数据采集系统
- 工业电脑
- 嵌入式控制器
- 机器人
- 机器控制器
- 工业相机
- 网关
- 电能表
- 传感器
- 远程设备
这些系统不应直接暴露于外部网络.
VPN 设备提供受控访问路径.
工业 VPN 设备层
VPN设备层是部署的核心.
在这一层, 工业计算机或嵌入式计算机可以:
- 建立加密 VPN 隧道
- 管理站点到站点的连接
- 支持远程工程访问
- 应用防火墙策略
- 分段内部网络
- 在区域之间路由流量
- 记录访问事件
- 监控连接状态
- 支持本地管理界面
- 连接到更高级别的安全系统
该层保护工业系统，同时仍然实现必要的连接.
网络安全和策略层
安全策略层定义谁可以访问什么.
它可能包括访问控制规则, 网络区域, 防火墙策略, 认证方式, 交通限制, 和维护权限.
安全的工业 VPN 设计应避免广泛的无限制访问.
反而, 访问应根据:
- 用户角色
- 设备类型
- 站点位置
- 保养目的
- 时间窗口
- 网段
- 申请要求
- 安全政策
这可以改善控制并减少不必要的暴露.
远程访问和站点连接层
远程访问层支持外部用户和分布式位置.
取决于项目, 它可能包括:
- 远程工程师访问
- OEM整机服务接入
- 站点到站点 VPN
- 工厂到数据中心的连接
- 远程设施监控
- 云平台通讯
- 维护平台接入
- 多分支安全连接
该层允许分布式工业系统安全地通信.
监控和管理层
VPN 部署需要可见性.
该设备可以提供本地仪表板, 日志, 连接状态, 交通信息, 设备健康数据, 和警报记录.
它还可以连接到集中监控系统.
有用的监控信息可能包括:
- 隧道状态
- 用户登录记录
- 网络流量
- 系统温度
- 存储状态
- CPU工作负载
- 上行状态
- 防火墙事件
- 远程访问历史记录
良好的可视性有助于运营商保持安全可靠的网络连接.
主要特点
多个 LAN 端口
多个 LAN 端口是工业 VPN 设备最重要的功能之一.
它们允许系统分离 WAN, 局域网, 机器, 服务, 和管理网络.
有用的 LAN 配置可能支持:
- 广域网上行链路
- 工厂IT网络
- PLC网络
- 机器网络
- 摄像头网络
- 远程维护网络
- 云网关连接
- 冗余网络路径
这改善了交通组织并支持更好的网络安全规划.
VPN 和网络处理性能
VPN 设备必须可靠地处理加密流量.
应根据实际吞吐量和隧道要求选择硬件.
选型时应考虑:
- CPU性能
- 内存容量
- VPN 隧道数量
- 加密吞吐量
- 防火墙工作负载
- 路由复杂度
- 记录要求
- 存储需求
- 网口速度
用于小型机器访问, 嵌入式计算机可能就足够了. 适用于大型多站点部署, 可能需要更高性能的工业 PC.
灵活的工业I/O
工业 VPN 平台可能需要的不仅仅是以太网端口.
有用的 I/O 选项可能包括:
- 局域网
- USB
- RS232
- RS485
- 通用输入输出接口
- 数字输入
- 数字输出
- HDMI
- 显示端口
- M.2
- PCIe
- SATA 或 NVMe 存储
串行端口可以支持传统设备访问或服务功能. GPIO可支持报警集成. USB和显示输出可支持本地维护.
灵活的I/O提高系统适应性.
无风扇且坚固的设计
无风扇设计对于工业网络设备很有价值.
它减少灰尘摄入并消除一个常见的机械故障点. 坚固的外壳有助于保护设备免受振动, 安装影响, 和电缆应力.
这对于安装在机柜中的 VPN 设备非常有用, 机器侧网络网关, 远程设施节点, 和基础设施部署.
热设计仍应仔细审查, 特别是当设备处理连续的加密流量时.
可靠的本地存储
VPN 设备可能需要本地存储日志, 系统文件, 配置备份, 证书, 监控记录, 和诊断数据.
SSD 存储通常是首选，因为它比机械驱动器提供更好的抗冲击性和更快的访问速度.
存储规划应考虑:
- 日志保留
- 配置备份
- 系统恢复
- 安全事件记录
- 本地监测数据
- 写入耐力
- 维护工作流程
可靠的存储有助于支持可审核性和故障排除.
长生命周期和可维护性
工业网络设备可能会持续使用多年.
频繁的硬件更改可能会导致软件兼容性问题, 备件问题, 和维护复杂性.
具有生命周期规划的工业计算平台可帮助系统集成商, 整车厂, 和工厂操作员在多台机器上保持一致的 VPN 部署平台, 网站, 和基础设施项目.
部署场景
远程机器维护
机器制造商通常需要在交付后安全地访问设备.
VPN 设备可以提供对机器 HMI 的受控远程访问, PLC, 工业电脑, 或诊断系统.
这有助于 OEM 服务团队为客户提供支持，而无需公开访问机器网络.
现场工厂连接
拥有多个工厂的公司可能需要站点之间的安全通信.
VPN 设备可以支持生产数据的站点到站点连接, 监控系统, 工程访问, 和集中管理.
这有助于连接分布式设施，同时保持网络分离.
工业物联网网关安全
工业物联网系统通常从机器收集数据并将选定的信息发送到平台或云服务.
VPN 设备可以保护本地 IIoT 网关和远程系统之间的通信.
它还可以将机器网络与外部连接分段.
SCADA 和公用设施网络访问
活力, 水, 运输, 设施系统可能需要远程监控和维护.
工业 VPN 设备可以提供对 SCADA 网络的安全访问, 远程设备, 变电站, 泵站, 或实用柜.
坚固耐用的硬件对于这些分布式环境非常重要.
仓储物流网络连接
仓库可以使用 VPN 设备连接分拣系统, 条码站, 工业计算机, 监控系统, 和远程管理平台.
这支持安全访问分布式物流基础设施并提高维护效率.
交通基础设施
运输系统可能包括路边设备, 车站系统, 停车平台, 交通管制员, 和监控节点.
VPN 设备可以在远程设备和管理中心之间提供安全连接.
工业计算机在需要坚固部署和稳定网络的情况下非常有用.
OEM 安全设备集成
系统集成商和设备制造商可以将工业计算机集成到定制 VPN 设备或安全网关中.
平台可提供多LAN组网, 防火墙能力, 安全远程访问, 本地监控, 贮存, 和设备式部署.
这支持工业客户的 OEM 网络安全产品.
远程设施监控
偏远设施的当地员工可能有限.
VPN 设备可以帮助中央团队访问监控系统, 数据网关, 相机, 公用设备, 和安全控制系统.
本地日志和远程管理支持提高运营可视性.
商业效益
更安全的远程访问
VPN 设备在远程用户和工业网络之间创建受控访问层.
这减少了直接暴露机器系统的需要.
适当的政策设计, 远程访问可以仅限于所需的设备, 用户角色, 和服务任务.
更好地支持 OEM 服务
机器制造商可以使用 VPN 部署平台远程支持客户设备.
这可以减少旅行需求, 缩短故障排除时间, 并提高服务响应.
稳定的工业计算机平台有助于在设备生命周期内保持远程服务访问的可靠性.
改进的网络分段
多个 LAN 端口和防火墙策略有助于隔离工厂网络.
这可以减少 IT 之间不必要的沟通, 奥特, 机器, 相机, 和维护网络.
更好的分段支持操作稳定性和安全规划.
减少故障排除期间的停机时间
安全的远程访问可帮助工程师更快地诊断问题.
而不是等待现场支持, 授权工程师可以查看日志, 系统状态, 设备通讯, 和远程机器数据.
这可以减少故障排除延迟并提高维护效率.
更强的运营可见性
VPN 设备可以提供日志, 隧道状态, 系统健康数据, 和连接信息.
这有助于网络和维护团队了解远程访问活动和设备状态.
更好的可见性支持审计审查, 故障排除, 以及长期的网络管理.
可扩展的多站点部署
标准化 VPN 设备平台可以更轻松地跨多台计算机部署安全连接, 工厂, 仓库, 和远程设施.
一致的硬件简化了软件映像, 配置模板, 备件计划, 维护培训, 和生命周期支持.
这有助于系统集成商和工业运营商更有效地扩展安全连接.
为什么选择CoreIPC
CoreIPC为网络安全提供工业计算平台, 工业物联网, 工厂自动化, 远程监控, 和嵌入式系统集成. 适用于 VPN 设备应用, CoreIPC专注于可靠的工业计算机硬件, 嵌入式计算机解决方案, 多 LAN 配置, 灵活的输入/输出, 紧凑的系统设计, 无风扇部署选项, 和OEM/ODM定制支持. CoreIPC帮助系统集成商, 机器制造商, 和行业运营商选择符合实际部署需求的计算平台, 包括 VPN 工作负载, LAN端口数, 网络分段, 存储需求, 安装方法, 电源输入, 热条件, 和生命周期规划.
常见问题解答
1. 什么是 VPN 设备?
VPN 设备是一种网络设备或工业计算平台，用于在用户之间创建安全的加密连接, 网站, 机器, 或网络.
在工业环境中, 可支持远程维护, 站点到站点的连接, 机器网络访问, 工业物联网通信, 和安全监控. 它有助于提供受控访问，而不是直接暴露设备.
2. 为什么使用工控机作为VPN设备?
工业计算机为工厂或现场部署提供坚固的硬件和灵活的连接.
可支持多个LAN口, 本地存储, 工业安装, 无风扇运行, 串行通讯选项, 和长生命周期可用性. 这些功能使其适合可靠性和网络分段非常重要的工业 VPN 部署.
3. 嵌入式计算机如何用于VPN部署?
嵌入式计算机可以充当机器内部的紧凑型 VPN 网关, 控制柜, 远程设施, 或 OEM 安全设备.
它可以建立安全隧道, 路线交通, 应用访问策略, 记录事件, 并将机器网络与远程服务平台或工厂系统连接起来.
4. 哪些应用程序需要 VPN 设备?
应用包括远程机器维护, 现场到现场的工厂连接, 工业物联网网关安全, SCADA访问, 公用事业监控, 交通基础设施, 仓库联网, 和 OEM 安全设备集成.
任何需要安全远程或分布式连接的工业系统都可以从正确设计的 VPN 设备中受益.
5. 为什么多个 LAN 端口对于 VPN 设备很重要?
多个 LAN 端口允许网络分离.
1个端口可连接WAN, 另一个到工厂IT, 另一个机器网络, 另一个用于维护或管理网络. 这有助于组织交通, 减少区域之间的暴露, 并支持更好的安全架构.
6. 无风扇工控机可以支持VPN设备吗?
是的. 无风扇工业计算机适合许多 VPN 设备部署，因为它们可以减少灰尘吸入并消除一个机械故障点.
然而, 连续的加密流量会产生处理和热负载. CPU性能, 外壳设计, 环境温度, 机柜气流, 部署前应审查安装方法.
7. 哪些硬件功能对于工业 VPN 平台很重要?
重要功能包括多个 LAN 端口, 足够的CPU性能, 可靠的记忆, SSD存储, 坚固的外壳, 无风扇设计, 工业电源输入, USB, 串口, 通用输入输出接口, 显示输出, 和扩展选项.
最终配置应与 VPN 吞吐量相匹配, 隧道数, 防火墙工作负载, 记录要求, 及安装环境.
8. VPN设备能否将工业物联网系统连接到云平台?
是的. VPN 设备可以保护本地工业物联网网关与远程平台或云系统之间的通信.
它还可以帮助将机器网络与外部系统分开，并为选定的数据传输提供受控的通信路径.
9. VPN 设备与防火墙相同吗?
不完全是. VPN 设备专注于安全加密连接, 而防火墙则侧重于流量过滤和访问控制.
许多工业安全设备结合了这两种功能. 在实际部署中, VPN, 防火墙, 路由, 记录, 和分割特征经常一起工作.
10. 部署前应该测试什么?
部署前, 该平台应使用真实的网络拓扑进行测试, VPN 工作负载, 隧道数, 防火墙策略, 远程访问工作流程, 站点到站点流量, 本地日志记录, 存储行为, 和长时间运行的操作.
热稳定性, 网络故障转移行为, 远程管理访问, 恢复程序也应得到验证.
结论
VPN 设备是安全远程访问的实用基础, 站点到站点的连接, 工业物联网通信, SCADA访问, 和受保护机器网络部署.
通过将工业计算机或嵌入式计算机放置在网络边缘, 制造商, 机器制造商, 系统集成商可以在远程用户之间创建受控连接, 工厂场地, 机器网络, 和管理平台.
应根据实际需求选择合适的VPN部署平台, 包括 VPN 工作负载, 隧道数, LAN端口数, 网络分段, 防火墙规则, 存储需求, 安装方法, 电源输入, 热条件, 操作系统支持, 安全政策, 和生命周期规划.
CoreIPC通过专为实际工厂设计的工业计算平台支持VPN设备项目, 机器端, 和现场部署. 拥有正确的硬件基础, 工业运营商和设备制造商可以构建可靠的, 可扩展, 和安全连接解决方案.
联系我们
寻找工业计算机, 嵌入式计算机, 或多 LAN 平台用于 VPN 设备部署?
联系 CoreIPC 讨论您的项目需求, 包括 LAN 端口数, VPN 工作负载, 网络分段, 存储设计, 安装方法, 电源输入, 运行环境, 生命周期需求, 和 OEM/ODM 定制选项.
