工業(yè)交換機——基于以太網(wǎng)的工業(yè)通信解決方案
工業(yè)交換機是為了滿足靈活多變的工業(yè)應(yīng)用需求而設(shè)計的一種高性價比工業(yè)以太網(wǎng)通訊解決方案。作為我們常用的局域網(wǎng)硬件設(shè)備,工業(yè)交換機廣受大家喜愛。這種設(shè)備之所以被廣泛采用,主要是因為以太網(wǎng)的普及。作為現(xiàn)今局域網(wǎng)的主要設(shè)備,幾乎所有局域網(wǎng)都會使用它。接下來就為大家詳細介紹下工業(yè)交換機在工業(yè)通信領(lǐng)域的應(yīng)用情況,一起來看看吧!

工業(yè)交換機是一種基于以太網(wǎng)的交換機,它可以實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸。以太網(wǎng)是一種使用共享總線傳輸媒體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。以太網(wǎng)交換機的結(jié)構(gòu)是每個接口都直接跟主機相連,并且一般都能夠使用全雙工方式進行工作。交換機能夠同時連接許多對端口,從而使每對相互通信的主機都能夠像獨占通信媒介一樣,無沖突地進行數(shù)據(jù)傳輸。在以下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,采用了星型拓撲,因此需要使用交換機。所有的計算機都通過電纜連接到工業(yè)交換機上,以實現(xiàn)相互連接。
原始的星形網(wǎng)絡(luò)使用集線器作為連接設(shè)備的標準,但是這種設(shè)備存在一些缺陷,如帶寬共享和端口沖突的問題。因為以太網(wǎng)是一個存在沖突的網(wǎng)絡(luò),所以在沖突域中,最多只有兩個節(jié)點能夠互相通信。此外,盡管集線器擁有許多端口,但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全是基于以太網(wǎng)的“總線結(jié)構(gòu)”。這說明它只有一個內(nèi)部通信“通道”來傳輸數(shù)據(jù)。如果使用集線器設(shè)備,當端口1和端口2之間的節(jié)點進行通信時,其他端口需要等待。使用同一個集線器的不同端口連接的節(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)需要10分鐘。如果同時有另外一組節(jié)點使用該集線器的其他端口進行數(shù)據(jù)傳輸,會導(dǎo)致沖突,造成傳輸時間延長,可能需要20分鐘才能完成傳輸。簡單來說,集線器連接的端口越多,它們之間的沖突就越多,傳輸數(shù)據(jù)的時間也就越長。
工業(yè)交換機的物理特性包括外觀特征、物理連接類型、端口配置、底座類型、擴展能力、堆疊能力和指示燈設(shè)置等方面,這些反映了交換機的基本情況。
交換技術(shù)允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段交換技術(shù)是一種能夠簡化、降低成本、提高性能和端口密度的交換產(chǎn)品,它屬于OSI參考模型第二層中所體現(xiàn)的復(fù)雜橋接技術(shù).交換機和橋接器類似,都是根據(jù)每個數(shù)據(jù)包中的MAC地址進行信息轉(zhuǎn)發(fā)的簡單設(shè)備。在路由器進行包轉(zhuǎn)發(fā)時,通常只考慮到包頭中的目的地址等基本信息來做出決策,而對于包中隱藏的其他更深層次的信息則不予考慮。交換機與橋接器不同,其轉(zhuǎn)發(fā)延遲極低,接近于單個局域網(wǎng)的性能表現(xiàn),遠遠超過了常規(guī)橋接互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)性能。
交換技術(shù)使得共享型和專用型局域網(wǎng)之間可以共享帶寬,以緩解局域網(wǎng)之間信息傳輸時出現(xiàn)的瓶頸現(xiàn)象。目前市場上已經(jīng)有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)和異步傳輸模式(ATM)技術(shù)的交換機產(chǎn)品。
使用專門設(shè)計的集成電路,交換機能夠以線路速度在所有端口同時轉(zhuǎn)發(fā)信息。相比傳統(tǒng)的橋接器,它能夠提供更高的性能。通過專用集成電路技術(shù),交換器可以在更多的端口下保持所述性能,同時其每個端口的造價比傳統(tǒng)型橋接器更低。
工業(yè)交換機的應(yīng)用范圍很廣,主要用于各個行業(yè),包括煤礦安全、軌道交通、工廠自動化、水處理系統(tǒng)、城市安防等。