Przejdź do treści

Protokoły przemysłowe

Pierwotne źródło tekstu

Utworem pierwotnym w stosunku do niniejszego tekstu jest rozdział „Wprowadzenie do bezpieczeństwa przemysłowych systemów sterowania (ICS/OT)” autorstwa Marcina Dudka, pochodzący z książki „Wprowadzenie do bezpieczeństwa IT”. Pierwotny tekst został udostępniony dzięki uprzejmości Securitum Wydawnictwo.

Przez lata rozwoju automatyki przemysłowej powstało wiele dedykowanych protokołów komunikacyjnych. W przeszłości każdy producent tworzył swój własny zamknięty protokół, który nie był kompatybilny z urządzeniami konkurencji. Dodatkowo na początku były to wyłącznie protokoły szeregowe, np. wykorzystujące medium RS232 czy RS485.

Wraz z rozwojem sieci Ethernet zaczęła się ona pojawiać również w przemyśle i wypierać powoli łącza szeregowe. Obecnie powszechnie już stosowane są protokoły oparte na standardzie Ethernet, ale nadal możemy spotkać protokoły szeregowe, w szczególności na najniższych warstwach sieci, do komunikacji z czujnikami i urządzeniami wykonawczymi. Warto zauważyć, że istnieją też protokoły używane tylko lokalnie w danej branży. Dobrym przykładem jest Polska, gdzie w gazownictwie bardzo popularny jest protokół Gaz-Modem, ale poza naszymi granicami prawie nikt o nim nie słyszał.

Obecnie widzimy trend unifikacji i konieczność wymiany danych między urządzeniami i oprogramowaniem różnych producentów. Często konieczne jest więc zastosowanie konwerterów protokołów, choć widzimy też coraz śmielsze wykorzystanie nowoczesnych i uniwersalnych protokołów, takich jak OPC-UA.

Wybrane popularne protokoły przemysłowe oparte na technologii Ethernet

Dla każdego z wymienionych poniżej protokołów Wireshark posiada wbudowany parser, więc bez problemu można nagrywać i analizować ich ruch sieciowy.

Protokół Domyślny port1 Wykorzystanie
Modbus TCP TCP/502 uniwersalny
Profinet TCP/34962-34964, UDP/34962-34964 sieć czujników i urządzeń wykonawczych, często produkty firmy Siemens
HART-IP TCP/5094, UDP/5094 sieć czujników i urządzeń wykonawczych, uniwersalny
Ethernet/IP TCP/44818, UDP/2222, 44818 sieć czujników i urządzeń wykonawczych, systemy nadrzędne, HMI, protokół administracyjny, często produkty firmy Rockwell Automation
S7/S7Plus TCP/102 systemy nadrzędne, HMI, protokół administracyjny dedykowany dla produktów firmy Siemens
OPC-UA TCP/4840 systemy nadrzędne, biznesowe, uniwersalny
IEC 104 TCP/2404 wykorzystywany w energetyce, popularny w Europie
DNP3 TCP/20000, UDP/20000 wykorzystywany w energetyce, popularny w Ameryce
MQTT TCP/1883, TCP/8883 telemetria, inteligentne czujniki (ang. smart), IIoT (Industrial Internet of Things)
BACnet/IP UDP/47808 głównie automatyka budynkowa

  1. To najczęściej wykorzystywany port dla danego protokołu, ale jest on konfigurowalny i można się również spotkać z sytuacją, w której w tej roli będzie inny port.