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工业环网交换机到底是什么?

日期: 2022-09-27
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环网交换机是一种特殊的交换机,因为主流的环网交换机均为工业交换机,因此一般可以将其称为工业环网交换机。那么,工业环网交换机到底是什么呢?


环网,顾名思义就是封闭的网络循环,区别于一般的以太网交换机,一但形成环形,会形成广播风暴,环网上的某一路链路断开,不会影响网络上数据的转发。因此,环网结构有自身的优点,比如有冗余性、可靠性等优点。


工业环网交换机和普通交换机的区别主要体现在功能和性能上:


功能上的区别主要是指工业环网交换机在功能上与工业网络通讯更接近,比如与各种现场总线的互通互联、设备的冗余以及设备的实时等;


而性能上的区别则主要体现在适应外界环境参数的不同。工业环境除了有很多如:煤矿、舰船等特别恶劣的环境外,还有在EMI(电磁兼容性)、温度、湿度以及防尘等方面有特殊要求的环境。


元器件:工业环网交换机元器件的选取要求更高,要能更好地适应工业生产现场的需求。


机械环境:工业环网交换机能够更好地适应恶劣的机械环境,包括耐震动、耐冲击、耐腐蚀、防尘、防水等。

工业环网交换机

环形网络能够保证一台设备上发送的信号可以被环上其他所有的设备都看到。而环网冗余是指工业级环网交换机是否支持网络出现线缆连接中断的情况出现时,工业级环网交换机接收到此信息,激活其后备端口,使网络通信恢复正常运行。


工业环网交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC的NIC挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部MAC地址表中。


使用工业环网交换机也可以把网络“分段”,通过对照MAC地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发,可以有效的隔离广播风暴,减少误包和错包的出现,避免共享冲突。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段,连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。


总之,工业环网交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。基于以上优点,很多工业通信领域引入了环网交换机,进而组建成环形网络。

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