这是一家使用了很多国外进口的机器装置来生产汽车配件的企业，它的现场PN设备和IT网线都连接至一个知名的第三方的交换机上，基本上采用星型的拓扑连接方式，那么测试工程师首先要使用Bany来检测一下来自IT网线上的数据是否包含大量的广播数据或者高负荷的数据，然而可能是由于这根网线连接到IT侧的端口是千兆口，不能使用Bany的T1/T2口进行抓包，也就是基于这样的原因，测试工程师当时改Bany的T3/T4口代替T1/T2口和更换网线等方式进行测试，在更换连接方式过程中，发现每当插入IT网线到该交换机时就会出现生产装置急停，实际上就是PN IO通信中断。此时，大家已经看到了这个故障现象，也知道了其中的一点端倪。
为了验证测试工程师的想法，使用Bany捕捉当网线插入前后，PN网络中的IO控制器的所有出入的报文，然后使用Wireshark打开，使用IO图表来查看插入网线前后的报文流量情况，可见网络流量突然消失，中间间隔约30秒后恢复，看到这里，大家是否知道这个30秒是什么时间呢？
这个30秒是典型的生成树协议STP收敛的时间，就是说当STP检测到直连链路扑发生变化，STP会使网络进行重构，此时交换机的地址表全部复位，重新进行学习，重新建立正常的没有环路的树型网络拓扑。然后使用_ws.col.protocol == "PNIO-CM" or pn_dcp or pn_io or stp or arp过滤条件，查看详细的报文情况，可见PN IO通信中断到通信恢复过程中都是STP的协议。这就证明了测试工程师的推测，表明插入网线，生成树协议发现拓扑变化，进行重新收敛，促使交换机刷新地址表，从而导致PN网络通信中断。
此外，由于该交换机支持VLAN功能，从而导致IO设备的PN报文的优先级出VLAN接口的时候就会丢失，这意味着PN通信的实时性无法得到保证。
这是典型的IT/OT融合过程中网络出现的问题，测试工程师给用户的建议是采用西门子工厂自动化典型的网络推荐，Cell层对应用户全部的机器装置，然后通过环网连接至汇聚层，在与IT连接的中间，使用带有数据中心和DMZ的骨干层网络进行连接，用户对此方案很满意，开始积极推动现场的网络改造。
作者：冯学卫
冯工简介及擅长领域：西门子全集成自动化系统和技术，包括S7-PLC自动化系统，网络通讯，Profinet网络，工厂网络系统，工业远程通信，工业信息安全，工业边缘计算。
