淺談工業(yè)交換機組網(wǎng)方式、類(lèi)型及管理方式
點(diǎn)擊次數：407 更新時(shí)間：2024-04-03
一、工業(yè)交換機概述
也稱(chēng)作工業(yè)以太網(wǎng)交換機，即應用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)交換機設備，由于采用的網(wǎng)絡(luò )標準其開(kāi)放性好、應用廣泛以及價(jià)格低廉、使用的是透明而統一的TCP/IP協(xié)議，以太網(wǎng)已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要通信標準。本身與商業(yè)網(wǎng)絡(luò )在數據鏈路層、網(wǎng)絡(luò )層、協(xié)議層等方面并無(wú)本質(zhì)區別，但針對工業(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(wèn)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(méi)有本質(zhì)的區別，這就和PC機與工控機之間的區別一樣。
二、工業(yè)交換機組網(wǎng)方式
工業(yè)以太網(wǎng)交換機專(zhuān)門(mén)為滿(mǎn)足靈活多變的工業(yè)應用需求而設計，提供一種高性?xún)r(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)路設計。環(huán)路有單環(huán)和多環(huán)的區別，同時(shí)亦有在STP和RSTP基礎上，各個(gè)廠(chǎng)家設計的私有環(huán)路協(xié)議，如FRP環(huán)，turbo環(huán)等。
三、工業(yè)交換機分類(lèi)
1、非管理型交換機 (Unmanaged Switch)
集線(xiàn)器的發(fā)展產(chǎn)生了一種叫非管理型交換機的設備。它能實(shí)現消息從一個(gè)端口到另一個(gè)端口的路由功能，相對集線(xiàn)器更加智能化。非管理型交換機能自動(dòng)探測每臺網(wǎng)絡(luò )設備的網(wǎng)絡(luò )速度。另外，它具有一種稱(chēng)為“MAC地址表”的功能，能識別和記憶網(wǎng)絡(luò )中的設備。換言之，如果端口2收到一條帶有特定識別碼的消息，此后交換機就會(huì )將所有具有那種特定識別碼的消息發(fā)送到端口2。這種智能避免了消息沖突，提高了傳輸性能，相對集線(xiàn)器是一次巨大的改進(jìn)。然而，非管理型交換機不能實(shí)現任何形式的通信檢測和冗余配置功能。
2、管理型交換機 (Managed Switch)
以太網(wǎng)連接設備發(fā)展的下一代產(chǎn)品是管理型交換機。相對集線(xiàn)器和非管理型交換機，管理型交換機擁有更多更復雜的功能，價(jià)格也高出許多-通常是一臺非管理型交換機的3～4倍。管理型交換機提供了更多的功能，通?？梢酝ㄟ^(guò)基于網(wǎng)絡(luò )的接口實(shí)現配置。它可以自動(dòng)與網(wǎng)絡(luò )設備交互，用戶(hù)也可以手動(dòng)配置每個(gè)端口的網(wǎng)速和流量控制。一些老設備可能無(wú)法使用自動(dòng)交互功能，因此手動(dòng)配置功能是少不了的。
絕大多數管理型交換機通常也提供一些高級功能，如用于遠程監視和配置的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 )設備成組的VLAN(虛擬局域網(wǎng))，用于確保優(yōu)先級消息通過(guò)的優(yōu)先級排列功能等。利用管理型交換機，可以組建冗余網(wǎng)絡(luò )。使用環(huán)形拓撲結構，管理型交換機可以組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò )。每臺管理型交換機能自動(dòng)判斷傳輸路徑和備用路徑，當優(yōu)先路徑中斷時(shí)自動(dòng)阻斷(block)備用路徑。
三、可網(wǎng)管交換機管理途徑：
通過(guò)RS-232 串行口(或并行口)管理、通過(guò)網(wǎng)絡(luò )瀏覽器管理和通過(guò)網(wǎng)絡(luò )管理軟件管理。
1、通過(guò)串口管理
可網(wǎng)管交換機附帶了一條串口電纜，供交換機管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機背面的串口里，另一端插在普通電腦的串口里。然后接通交換機和電腦電源。在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超級終端”程序。打開(kāi)“超級終端”，在設定好連接參數后，就可以通過(guò)串口電纜與交換機交互了，如圖1所示。這種方式并不占用交換機的帶寬，因此稱(chēng)為“帶外管理”(Out of band)。在這種管理方式下，交換機提供了一個(gè)菜單驅動(dòng)的控制臺界面或命令行界面。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(chē)鍵執行相應的命令，或者使用專(zhuān)用的交換機管理命令集管理交換機。不同品牌的交換機命令集是不同的，甚至同一品牌的交換機，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(guò)Web管理
可網(wǎng)管交換機可以通過(guò)Web(網(wǎng)絡(luò )瀏覽器)管理，但是必須給交換機一個(gè)IP地址。這個(gè)IP地址除了供管理交換機使用之外，并沒(méi)有其他用途。在默認狀態(tài)下，交換機沒(méi)有IP地址，必須通過(guò)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 )瀏覽器管理交換機時(shí)，交換機相當于一臺Web服務(wù)器，只是網(wǎng)頁(yè)并不儲存在硬盤(pán)里面，而是在交換機的NVRAM里面，通過(guò)程序可以把NVRAM里面的Web程序升級。當管理員在瀏覽器中輸入交換機的IP地址時(shí)，交換機就像一臺服務(wù)器一樣把網(wǎng)頁(yè)傳遞給電腦，此時(shí)給你的感覺(jué)就像在訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站一樣。這種方式占用交換機的帶寬，因此稱(chēng)為“帶內管理”(In band)。如果你想管理交換機，只要點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)中相應的功能項，在文本框或下拉列表中改變交換機的參數就可以了。Web管理這種方式可以在局域網(wǎng)上進(jìn)行，所以可以實(shí)現遠程管理。
3、通過(guò)網(wǎng)管軟件管理
可網(wǎng)管交換機均遵循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準的網(wǎng)絡(luò )設備管理規范。凡是遵循SNMP協(xié)議的設備，均可以通過(guò)網(wǎng)管軟件來(lái)管理。你只需要在一臺網(wǎng)管工作站上安裝一套SNMP網(wǎng)絡(luò )管理軟件，通過(guò)局域網(wǎng)就可以很方便地管理網(wǎng)絡(luò )上的交換機、路由器、服務(wù)器等。通過(guò)SNMP網(wǎng)絡(luò )管理軟件的界面，它也是一種帶內管理方式。
