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淺談工業(yè)交換機(jī)組網(wǎng)方式、類型及管理方式
點(diǎn)擊次數(shù):609 更新時(shí)間:2024-04-03
  一、工業(yè)交換機(jī)概述
 
  也稱作工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī),即應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備,由于采用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)其開放性好、應(yīng)用廣泛以及價(jià)格低廉、使用的是透明而統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議,以太網(wǎng)已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要通信標(biāo)準(zhǔn)。本身與商業(yè)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、協(xié)議層等方面并無本質(zhì)區(qū)別,但針對(duì)工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性等需求,工業(yè)以太網(wǎng)解決了通信實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問題,并且采用一些適合于工業(yè)環(huán)境的措施,如防水,抗振動(dòng)...其核心還是和商用以太網(wǎng)沒有本質(zhì)的區(qū)別,這就和PC機(jī)與工控機(jī)之間的區(qū)別一樣。
 
  二、工業(yè)交換機(jī)組網(wǎng)方式
 
  工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)專門為滿足靈活多變的工業(yè)應(yīng)用需求而設(shè)計(jì),提供一種高性價(jià)比工業(yè)以太網(wǎng)通訊解決方案。而其組網(wǎng)方式則更重點(diǎn)關(guān)注于環(huán)路設(shè)計(jì)。環(huán)路有單環(huán)和多環(huán)的區(qū)別,同時(shí)亦有在STP和RSTP基礎(chǔ)上,各個(gè)廠家設(shè)計(jì)的私有環(huán)路協(xié)議,如FRP環(huán),turbo環(huán)等。
 
  三、工業(yè)交換機(jī)分類
 
  1、非管理型交換機(jī) (Unmanaged Switch)
 
  集線器的發(fā)展產(chǎn)生了一種叫非管理型交換機(jī)的設(shè)備。它能實(shí)現(xiàn)消息從一個(gè)端口到另一個(gè)端口的路由功能,相對(duì)集線器更加智能化。非管理型交換機(jī)能自動(dòng)探測(cè)每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)速度。另外,它具有一種稱為“MAC地址表”的功能,能識(shí)別和記憶網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。換言之,如果端口2收到一條帶有特定識(shí)別碼的消息,此后交換機(jī)就會(huì)將所有具有那種特定識(shí)別碼的消息發(fā)送到端口2。這種智能避免了消息沖突,提高了傳輸性能,相對(duì)集線器是一次巨大的改進(jìn)。然而,非管理型交換機(jī)不能實(shí)現(xiàn)任何形式的通信檢測(cè)和冗余配置功能。
 
  2、管理型交換機(jī) (Managed Switch)
 
  以太網(wǎng)連接設(shè)備發(fā)展的下一代產(chǎn)品是管理型交換機(jī)。相對(duì)集線器和非管理型交換機(jī),管理型交換機(jī)擁有更多更復(fù)雜的功能,價(jià)格也高出許多-通常是一臺(tái)非管理型交換機(jī)的3~4倍。管理型交換機(jī)提供了更多的功能,通??梢酝ㄟ^基于網(wǎng)絡(luò)的接口實(shí)現(xiàn)配置。它可以自動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交互,用戶也可以手動(dòng)配置每個(gè)端口的網(wǎng)速和流量控制。一些老設(shè)備可能無法使用自動(dòng)交互功能,因此手動(dòng)配置功能是少不了的。
 
  絕大多數(shù)管理型交換機(jī)通常也提供一些高級(jí)功能,如用于遠(yuǎn)程監(jiān)視和配置的SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議),用于診斷的端口映射,用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成組的VLAN(虛擬局域網(wǎng)),用于確保優(yōu)先級(jí)消息通過的優(yōu)先級(jí)排列功能等。利用管理型交換機(jī),可以組建冗余網(wǎng)絡(luò)。使用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),管理型交換機(jī)可以組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。每臺(tái)管理型交換機(jī)能自動(dòng)判斷傳輸路徑和備用路徑,當(dāng)優(yōu)先路徑中斷時(shí)自動(dòng)阻斷(block)備用路徑。
 
  三、可網(wǎng)管交換機(jī)管理途徑:
 
  通過RS-232 串行口(或并行口)管理、通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器管理和通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件管理。
 
  1、通過串口管理
 
  可網(wǎng)管交換機(jī)附帶了一條串口電纜,供交換機(jī)管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機(jī)背面的串口里,另一端插在普通電腦的串口里。然后接通交換機(jī)和電腦電源。在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超級(jí)終端”程序。打開“超級(jí)終端”,在設(shè)定好連接參數(shù)后,就可以通過串口電纜與交換機(jī)交互了,如圖1所示。這種方式并不占用交換機(jī)的帶寬,因此稱為“帶外管理”(Out of band)。在這種管理方式下,交換機(jī)提供了一個(gè)菜單驅(qū)動(dòng)的控制臺(tái)界面或命令行界面。你可以使用“Tab”鍵或箭頭鍵在菜單和子菜單里移動(dòng),按回車鍵執(zhí)行相應(yīng)的命令,或者使用專用的交換機(jī)管理命令集管理交換機(jī)。不同品牌的交換機(jī)命令集是不同的,甚至同一品牌的交換機(jī),其命令也不同。使用菜單命令在操作上更加方便一些。
 
  2、通過Web管理
 
  可網(wǎng)管交換機(jī)可以通過Web(網(wǎng)絡(luò)瀏覽器)管理,但是必須給交換機(jī)一個(gè)IP地址。這個(gè)IP地址除了供管理交換機(jī)使用之外,并沒有其他用途。在默認(rèn)狀態(tài)下,交換機(jī)沒有IP地址,必須通過串口或其他方式一個(gè)IP地址之后,才能啟用這種管理方式。使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器管理交換機(jī)時(shí),交換機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)Web服務(wù)器,只是網(wǎng)頁并不儲(chǔ)存在硬盤里面,而是在交換機(jī)的NVRAM里面,通過程序可以把NVRAM里面的Web程序升級(jí)。當(dāng)管理員在瀏覽器中輸入交換機(jī)的IP地址時(shí),交換機(jī)就像一臺(tái)服務(wù)器一樣把網(wǎng)頁傳遞給電腦,此時(shí)給你的感覺就像在訪問一個(gè)網(wǎng)站一樣。這種方式占用交換機(jī)的帶寬,因此稱為“帶內(nèi)管理”(In band)。如果你想管理交換機(jī),只要點(diǎn)擊網(wǎng)頁中相應(yīng)的功能項(xiàng),在文本框或下拉列表中改變交換機(jī)的參數(shù)就可以了。Web管理這種方式可以在局域網(wǎng)上進(jìn)行,所以可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。
 
  3、通過網(wǎng)管軟件管理
 
  可網(wǎng)管交換機(jī)均遵循SNMP協(xié)議(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議),SNMP協(xié)議是一整套的符合國際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理規(guī)范。凡是遵循SNMP協(xié)議的設(shè)備,均可以通過網(wǎng)管軟件來管理。你只需要在一臺(tái)網(wǎng)管工作站上安裝一套SNMP網(wǎng)絡(luò)管理軟件,通過局域網(wǎng)就可以很方便地管理網(wǎng)絡(luò)上的交換機(jī)、路由器、服務(wù)器等。通過SNMP網(wǎng)絡(luò)管理軟件的界面,它也是一種帶內(nèi)管理方式。