工业交换机——基于以太网的工业通信解决方案

工业交换机是为了满足灵活多变的工业应用需求而设计的一种高性价比工业以太网通讯解决方案。作为我们常用的局域网硬件设备，工业交换机广受大家喜爱。这种设备之所以被广泛采用，主要是因为以太网的普及。作为现今局域网的主要设备，几乎所有局域网都会使用它。接下来就为大家详细介绍下工业交换机在工业通信领域的应用情况，一起来看看吧!

工业交换机是一种基于以太网的交换机，它可以实现局域网内数据的传输。以太网是一种使用共享总线传输媒体的网络协议。以太网交换机的结构是每个接口都直接跟主机相连，并且一般都能够使用全双工方式进行工作。交换机能够同时连接许多对端口，从而使每对相互通信的主机都能够像独占通信媒介一样，无冲突地进行数据传输。在以下的网络结构中，采用了星型拓扑，因此需要使用交换机。所有的计算机都通过电缆连接到工业交换机上，以实现相互连接。

原始的星形网络使用集线器作为连接设备的标准，但是这种设备存在一些缺陷，如带宽共享和端口冲突的问题。因为以太网是一个存在冲突的网络，所以在冲突域中，最多只有两个节点能够互相通信。此外，尽管集线器拥有许多端口，但其内部结构完全是基于以太网的“总线结构”。这说明它只有一个内部通信“通道”来传输数据。如果使用集线器设备，当端口1和端口2之间的节点进行通信时，其他端口需要等待。使用同一个集线器的不同端口连接的节点之间传输数据需要10分钟。如果同时有另外一组节点使用该集线器的其他端口进行数据传输，会导致冲突，造成传输时间延长，可能需要20分钟才能完成传输。简单来说，集线器连接的端口越多，它们之间的冲突就越多，传输数据的时间也就越长。

工业交换机的物理特性包括外观特征、物理连接类型、端口配置、底座类型、扩展能力、堆叠能力和指示灯设置等方面，这些反映了交换机的基本情况。

交换技术允许共享型和专用型的局域网段交换技术是一种能够简化、降低成本、提高性能和端口密度的交换产品，它属于OSI参考模型第二层中所体现的复杂桥接技术.交换机和桥接器类似，都是根据每个数据包中的MAC地址进行信息转发的简单设备。在路由器进行包转发时，通常只考虑到包头中的目的地址等基本信息来做出决策，而对于包中隐藏的其他更深层次的信息则不予考虑。交换机与桥接器不同，其转发延迟极低，接近于单个局域网的性能表现，远远超过了常规桥接互联网络的转发性能。

交换技术使得共享型和专用型局域网之间可以共享带宽，以缓解局域网之间信息传输时出现的瓶颈现象。目前市场上已经有以太网、快速以太网、光纤分布式数据接口（FDDI）和异步传输模式（ATM）技术的交换机产品。

使用专门设计的集成电路，交换机能够以线路速度在所有端口同时转发信息。相比传统的桥接器，它能够提供更高的性能。通过专用集成电路技术，交换器可以在更多的端口下保持所述性能，同时其每个端口的造价比传统型桥接器更低。

工业交换机的应用范围很广，主要用于各个行业，包括煤矿安全、轨道交通、工厂自动化、水处理系统、城市安防等。