工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在數(shù)據(jù)交換功能上與商用交換機(jī)基本一致，但產(chǎn)品的強(qiáng)度和適用性在設(shè)計(jì)和元器件選擇上更能滿足工業(yè)領(lǐng)域的需求。此外，它在模塊擴(kuò)展方面比商用交換機(jī)更加靈活：有多種光口和電口可供選擇。在選材、產(chǎn)品強(qiáng)度、適用性、實(shí)時性、互操作性、可靠性、抗干擾性、本質(zhì)安全性等方面都能滿足工業(yè)領(lǐng)域的需求。

為什么工業(yè)領(lǐng)域會選擇合適的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)而不是便宜的商用交換機(jī)？我們可以從以下幾個方面來確定工業(yè)領(lǐng)域選擇工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的必要性。

確定性

由于以太網(wǎng)的MAC層協(xié)議是CSMA/CD，這個協(xié)議使得網(wǎng)絡(luò)上的沖突更加明顯，尤其是在網(wǎng)絡(luò)過載的時候。對于一個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)來說，如果有大量的沖突，數(shù)據(jù)必須多次重傳，這就大大增加了網(wǎng)間通信的不確定性。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中這種從一個地方到另一個地方的不確定性必然導(dǎo)致系統(tǒng)控制性能的降低。

實(shí)時性

在工業(yè)控制系統(tǒng)中，實(shí)時可以定義為系統(tǒng)對事件反應(yīng)時間的可測性。也就是說，事件發(fā)生后，系統(tǒng)必須在可預(yù)測的時間范圍內(nèi)做出響應(yīng)。但工業(yè)上對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性要求非常嚴(yán)格，數(shù)據(jù)更新通常在幾十ms內(nèi)完成，同樣，由于以太網(wǎng)中的CSMA/CD機(jī)制，當(dāng)發(fā)生沖突時，必須重傳數(shù)據(jù)，最多可嘗試16次。顯然，這種沖突解決機(jī)制是以時間為代價的。而且一旦掉線，哪怕只有幾秒鐘，也可能造成整個生產(chǎn)停止甚至設(shè)備和人身安全事故。

可靠性

因?yàn)楫?dāng)初設(shè)計(jì)以太網(wǎng)，并不是基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域時，面對惡劣的工作條件和嚴(yán)重的線間干擾，必然導(dǎo)致其可靠性降低。在生產(chǎn)環(huán)境中，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須具有良好的可靠性、可恢復(fù)性和可維護(hù)性。也就是說，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的任何一個組件出現(xiàn)故障時，都不會導(dǎo)致應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)甚至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的崩潰和癱瘓。

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在設(shè)計(jì)中考慮到了工業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜情況，使其能夠更好地適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，起到傳輸?shù)淖饔谩?/p>

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和普通交換機(jī)的區(qū)別

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在功能上更接近工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信，如與各種現(xiàn)場總線的互聯(lián)、設(shè)備的冗余、設(shè)備的實(shí)時性等。性能的差異主要體現(xiàn)在適應(yīng)外界環(huán)境參數(shù)的差異上。除了煤礦、船舶等很多特別惡劣的環(huán)境外，工業(yè)環(huán)境在EMI(電磁兼容性)、溫度、濕度、防塵等方面也有特殊要求。其中，溫度對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響最為廣泛。

1、外觀比

工業(yè)交換機(jī)采用表面或褶皺外殼散熱，金屬外殼，強(qiáng)度高。而普通商用交換機(jī)為塑膠外殼，強(qiáng)度低，且交換機(jī)有風(fēng)扇散熱。

2、使用環(huán)境能力

工業(yè)交換機(jī)工作溫度為-40℃~85℃，且防塵和濕度適應(yīng)能力強(qiáng)，防護(hù)等級 IP40以上。因此工業(yè)交換機(jī)的應(yīng)用范圍廣，適合各種環(huán)境的安裝。 商用交換機(jī)工作溫度為0℃~50℃，且無防塵和濕度適應(yīng)能力，防護(hù)等級差。

3、使用壽命

工業(yè)交換機(jī)使用壽命>10年。但是普通商用交換機(jī)使用壽命為3-5年。為什么要看使用壽命呢？因?yàn)檫@關(guān)系到工程的后期維護(hù)。所以在一些使用環(huán)境比較惡劣，數(shù)據(jù)傳輸要求穩(wěn)定等情況下，建議使用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。

4、其他參考指數(shù)

使用工作電壓：工業(yè)交換機(jī)適用DC12V、DC24V、DC110V 、DC/AC220V。商用交換機(jī)必須在AC220V下工作。工業(yè)交換機(jī)主打環(huán)網(wǎng)模式，減少線纜的使用和維護(hù)的成本。

核心交換機(jī)與普通交換機(jī)的區(qū)別

端口的區(qū)別

普通交換機(jī)端口數(shù)量一般為24-48個，網(wǎng)口大部分為千兆以太網(wǎng)或者百兆以太網(wǎng)口，主要功能用于接入用戶數(shù)據(jù)或者匯聚一些接入層的交換機(jī)數(shù)據(jù)，這種交換機(jī)最多可以配置Vlan簡單路由協(xié)議和一些簡單的SNMP等功能，背板帶寬相對較小。

核心交換機(jī)端口數(shù)量較多，通常采用模塊化，可以自由搭配光口和千兆以太網(wǎng)口。一般核心交換機(jī)都是三層交換機(jī)，可設(shè)置路由協(xié)議/ACL/QoS/負(fù)載均衡等各種高級網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。最主要的一點(diǎn)是核心交換機(jī)的背板帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通交換機(jī)，且通常有單獨(dú)引擎模塊，并且為主備用。

用戶連接或訪問網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別

通常將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問網(wǎng)絡(luò)的部分稱為接入層，將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層，接入層目的是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò)，因此接入層交換機(jī)具有低成本和高端口密度特性。匯聚層交換機(jī)是多臺接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機(jī)具備更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。而網(wǎng)絡(luò)主干部分則稱為核心層，核心層的主要目的在于通過高速轉(zhuǎn)發(fā)通信，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結(jié)構(gòu)，因此核心層交換機(jī)應(yīng)用有更高的可靠性、性能和吞吐量。相比普通交換機(jī)，核心交換機(jī)需具備：大緩存、高容量、虛擬化、可擴(kuò)展性、模塊冗余技術(shù)等方面的特征。