City of Anaheim 安那翰市水資源管理系統的網路架構解析
概述｜安那翰市水務局的智慧網路升級計畫
從迪士尼樂園（Disneyland）、本田中心（Honda Center）、天使體育場（Angel Stadium），到安那翰會議中心（Anaheim Convention Center），南加州的安那翰市擁有眾多知名景點。每年為數百萬名觀光客與數十萬名居民穩定供水，絕非易事。
為了提升供水效率與基礎設施現代化，安那翰市水務局（City of Anaheim Water Utility）持續進行大規模升級，打造先進的智慧水務設施。益網科技憑藉其在工業網路通訊領域的專業技術，協助該市完成網路架構升級，強化整體水資源管理系統。
- 14 個壓力分區
- 13 座蓄水池
- 17 口水井
- 9 座抽水站
- 1 座水處理廠
安那翰市的 Lenain 水處理廠最初建於 1960 年代，長期以來面臨通訊不穩、數據準確度不足與系統停機等挑戰。安那翰水務局 SCADA 與自動化系統經理 Clarence Choe 深知，若要改善現況，升級網路架構並選對合作夥伴是成功的關鍵。
「我得知我們的交通系統全面採用了EtherWAN 益網科技 的交換器，所以我打電話聯繫了交通部門，」Choe 先生表示。「交通部門對這些交換器的穩定性非常滿意，而且我們知道EtherWAN 益網科技 是在地廠商，這讓我們更容易做出選擇。」
他補充說：「我們當時沒想到的是，EtherWAN 在整個網路升級中扮演了這麼關鍵的角色——甚至到今天，他們仍持續為我們提供重要支援。」
過去，安那翰市水務局所使用的網路架構缺乏冗餘設計，且由於整體網路皆採用辦公等級交換器，導致關鍵網路維護的需求遠超出部門的處理能力。
他們的 SCADA（監控與資料擷取系統）架構是建立在非網管型乙太網交換器之上，使得網路在故障排除與設定上更加困難，缺乏彈性與可視性。
當時整個系統雖 nominally 運行於 100 Mbps 的速度，但實際效能卻受到辦公等級設備的限制，網路瓶頸與不穩定性成為日常營運的重大挑戰。
解決方案｜安那翰市水務局的冗餘網路架構升級
安那翰市水務局此次網路升級的核心目標，是打造一套準確、易於操作的中央監控系統（CMS），以提升通訊效率。同時，由於市府已在現場設備通訊方面投入大量資源，因此新系統必須能與既有設備無縫整合。為了實現這一目標，網路升級方案涵蓋以下三大面向：
頻寬升級
原有核心網路雖為 100 Mbps 架構，但無法支援新增的 IP 攝影機。透過在水處理廠、抽水站、水井與蓄水池全面部署EtherWAN 益網科技 EX71000 系列強固型交換器，網路得以維持穩定且一致的傳輸速度。
隨著城市持續擴建與設施更新，目前已開始導入 EX78000 系列交換器，具備 1Gbps 高速傳輸能力，為未來更高速的網路需求做好準備。
冗餘設計
為確保高速恢復能力，升級方案採用光纖主路徑，並搭配具備 Layer 2 管理功能的 EX77000 系列交換器，支援EtherWAN 益網科技 專利的 Alpha-Ring（α-Ring）自癒環網技術。
Alpha-Ring 可在 15 毫秒內完成故障切換，大幅優於傳統的 STP/RSTP 協定，並有效降低封包遺失風險，確保網路不中斷運作。
網路分段
依據最佳網路設計實務，進行 VLAN 分段是確保網路短期與長期穩定運作的關鍵。分段依據設備類型、服務性質、地理位置與功能進行規劃，並透過埠位分配實體實現，大幅提升網路管理效率與效能。
如今，網路能有效將特定流量限制於指定區域，提升整體通訊安全與穩定性。
穩定性
過去所使用的交換器多為辦公等級設備，雖適用於室內環境，但實際上許多設備安裝於戶外機櫃中，長期面臨高溫挑戰。EtherWAN 益網科技 所導入的交換器皆為工業級強固型設計（-40°C 至 74°C / -40°F 至 165°F），具備無風扇結構、耐用元件與雙電源備援，即使在酷熱潮濕的夏季環境中也能穩定運作，無懼嚴苛氣候。
資安防護
公共安全是安那翰市基礎建設升級的核心目標之一。升級後的網路架構採用硬體雙防火牆架構，並導入多項資安機制，包括：加密使用者登入、VPN 存取政策、ACL（存取控制清單）、MAC 位址過濾、802.1x 使用者驗證等。EtherWAN 所部署的交換器全面支援上述資安功能，並符合業界最佳實務標準，為城市關鍵基礎設施提供堅實防護
SCADA 系統
隨著網路架構全面升級，安那翰市的 SCADA 系統功能也獲得大幅強化。全新導入的 GIS（地理資訊系統） 與 OMS（停水管理系統） 現已整合至 CMS 中，讓水務局能夠精準定位潛在問題區域、即時分析現場數據
以及快速派工與處理異常事件。
成果｜安那翰市成為智慧水務網路管理的典範
如今，安那翰市水務局已成為網路管理的最佳實踐典範。原先目標的「準確、易用、穩定」系統已全面實現，並持續穩定維運中。
系統停機時間大幅降低，網路診斷能力顯著提升，問題排除速度遠勝以往。
雖然 Choe 先生始終著眼未來，EtherWAN 也希望藉此機會，致敬他對這個關鍵部門的遠見與貢獻——感謝您對我們安那翰在地企業的長期支持！
EtherWAN 員工 David Kuo 正在安裝新交換器，地點為該市近期翻新並擴建的 La Palma 抽水設施。
未來展望｜安那翰市水務局邁向高速網路新世代
那麼，安那翰市水務局的未來會是什麼樣貌呢？目前EtherWAN 益網科技 的交換器正逐步升級，以支援核心 Gigabit 乙太網路速度，並導入更高速的 10 Gigabit 乙太網路骨幹架構。 此外，市府也將重點放在系統整合與既有光纖頻寬的最佳化利用，以提升整體網路效能與資源運用效率，為智慧水務管理奠定更穩固的基礎。
設計中整合的產品：
► EX77000 系列 此系列交換器用於主網路架構中，其中 4 台為網路骨幹的一部分。雖然這些為 Layer 3 交換器，但目前網路架構為 Layer 2，這樣的設計可支援 Alpha-Ring 超高速自癒環網技術，同時也為未來的網路分段（Segmentation）預留彈性空間。
► EX71000 系列 These din rail devices are located throughout the network and serve as nodes to communicate with PLCs that support water movement operations and other equipment.
► EX78000 系列 To meet future needs, this series switch serves the same purpose of the EX7100 series, but is equipped to support gigabit speeds.
延伸產品:
EtherWAN – " When Connectivity is Crucial "
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