滿滿的干貨，工業(yè)交換機(jī)常見的知識點(diǎn)匯總
瀏覽次數(shù)：發(fā)布時(shí)間：2022-07-26
工業(yè)交換機(jī)作為現(xiàn)在最流行也最高效率的數(shù)據(jù)通信設(shè)備，它本身就是一款高科技產(chǎn)品。是產(chǎn)品就有很多的參數(shù)和指標(biāo)，很多采購的朋友，可能只是按照公司的要求來進(jìn)行篩選對應(yīng)的產(chǎn)品，對
工業(yè)交換機(jī)的了解不是很深入，甚至對交換機(jī)的一些常見的術(shù)語都了解甚微。下面
飛暢科技的小編整理了一些
工業(yè)交換機(jī)提到最多的一些術(shù)語匯總，希望大家對
工業(yè)交換機(jī)有更多的了解，一起來看看吧！
1、工業(yè)交換機(jī)的分類
工業(yè)交換機(jī)最常見的分類就是網(wǎng)管型和非網(wǎng)管型，機(jī)架式和導(dǎo)軌式，二層交換機(jī)和三層、4層交換機(jī)。詳細(xì)的工業(yè)交換機(jī)分類，之前我們專門有文章分享，感興趣的朋友可以點(diǎn)擊這個(gè)“鏈接”了解！
2、工業(yè)交換機(jī)背板帶寬？
工業(yè)交換機(jī)的背板帶寬，是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了工業(yè)交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會越高。
3、工業(yè)交換機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率？
工業(yè)交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般為pps（包每秒），一般交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率在幾十Kpps到幾百M(fèi)pps不等。包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬個(gè)數(shù)據(jù)包（Mpps），即
工業(yè)交換機(jī)能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。包轉(zhuǎn)發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了
工業(yè)交換機(jī)的交換能力。
4、接頭和連接
雙絞線接頭中RJ-45較常見，共兩對線，一對用于發(fā)送，另一對用于接收。在媒介相關(guān)接口(MDI)的定義中，這四個(gè)信號分別標(biāo)識為RD+，RD-，TD+，TD-。
一條通信鏈路由DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備，如工作站)和DCE(數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，如中繼器或交換機(jī))組成。集線器端口標(biāo)識為MDI-X端口表明DTE和DCE可以使用直通電纜相連。假如是兩個(gè)DTE或兩個(gè)DCE相連?可以采用電纜交叉的方法或直接利用集線器提供的上連端口(電纜不要交叉)。
光纖接頭有兩種，ST接頭用于10Mbps或100Mbps;SC接頭專用于100Mbps。單模纖通常使用SC接頭。DTE與DCE之間的連接只需依照端口的TX、RX標(biāo)識即可。
5、半雙工、全雙工
半雙工意味著同一媒體的發(fā)送和接收是異步進(jìn)行的。全雙工則相反，有單獨(dú)的發(fā)送和接收通路。全雙工鏈路是擴(kuò)展快速以太網(wǎng)(100Mbps)的關(guān)鍵。全雙工的鏈接網(wǎng)段不能超過兩個(gè)設(shè)備，可以是網(wǎng)卡或交換機(jī)端口。注意：不是中繼型集線器端口，集線器沒有全雙工模式。這是因?yàn)榧€器是碰撞域的一部分，它會加強(qiáng)其它端口接收的碰撞。只有兩塊網(wǎng)卡時(shí)可以實(shí)施全雙工通訊，多于兩塊網(wǎng)卡時(shí)的全雙工方式，必須考慮交換機(jī)。
10BASE-T、10BASE-FL有單獨(dú)的發(fā)送和接收通路，根據(jù)網(wǎng)卡或工業(yè)交換機(jī)端口的復(fù)雜性，可以執(zhí)行全雙工。如果這些接口配置在半雙工方式下，接收、發(fā)送的同步偵測會觸發(fā)碰撞的偵測。同樣的接口設(shè)置成全雙工，由于全雙工并不遵從共享型CSMA/CD規(guī)則，碰撞檢測會被禁止。
全雙工鏈接的配置要正確。當(dāng)站點(diǎn)配置在全雙工方式下，站點(diǎn)或交換型集線器的端口以忽略CSMA/CD協(xié)議的方式發(fā)送幀。如果另一端設(shè)置在半雙工方式下，它會偵測出碰撞并引發(fā)其它問題出現(xiàn)，如CRC出錯(cuò)，網(wǎng)絡(luò)的速度下降，快速以太網(wǎng)的優(yōu)勢消失。
如前所述，由于碰撞的原因，100Mbps下的網(wǎng)絡(luò)范圍有所縮小。對于雙絞線網(wǎng)段和交換端口來說，網(wǎng)段的最長距離是100米(在碰撞域范圍內(nèi))。問題是在光纖端口上，對于多模光纖來說，網(wǎng)段的長度是2公里;對于單模光纖來說，是15公里。半雙工方式下，受碰撞域限制，網(wǎng)段距離為412米。因此，只有在全雙工模式下(CSMA/CA被忽略)，光纖網(wǎng)段的延伸才能達(dá)到極限?？焖僖蕴W(wǎng)方式下，推薦使用交換機(jī)技術(shù)?？焖僖蕴W(wǎng)下的光纖端口，建議使用全雙工。
6、自動(dòng)協(xié)商
隨著快速以太網(wǎng)使用廣泛、與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相似的接線規(guī)則，IEEE802.3u建議自動(dòng)配置快速以太網(wǎng),使得傳統(tǒng)以太網(wǎng)端口能與其它快速以太網(wǎng)端口工作。該配置協(xié)議基于NationalSemiconductor’sNWay標(biāo)準(zhǔn)。雙絞線鏈路自動(dòng)進(jìn)行速度匹配，以利于數(shù)據(jù)通訊的進(jìn)行。該方案適用于雙絞線鏈接。光纖的情況有所不同。盡管光纖在以太網(wǎng)的發(fā)展歷史中有非常重要的地位。但兩個(gè)光纖設(shè)備的速度無法進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商，這是因?yàn)?0BASE-FL設(shè)備工作在850nm，100BASE-FX工作在1300nm。兩者無法互操作。但是，對于自動(dòng)協(xié)商協(xié)議而言，兩個(gè)光纖設(shè)備間的自協(xié)商是可行的(如果通訊沒有問題的話)。意識到這一點(diǎn)，新推出的100BASE-SX標(biāo)準(zhǔn)可以使850nm光纖在10Mbps或100Mbps下工作。100Mbps下網(wǎng)段的距離為300米。因此，安裝時(shí)請注意。光纖的速率通常是固定的，不實(shí)行協(xié)商。自動(dòng)協(xié)商協(xié)議在雙絞線鏈路是成功的。自動(dòng)協(xié)商的優(yōu)點(diǎn)在于它使用戶無需進(jìn)行手工設(shè)置，完全由設(shè)備自身決定各自的技術(shù)水準(zhǔn)。級別由高到低如下：
1000BASE-T全雙工最高
1000BASE-T
100BASE-T2全雙工
100BASE-TX全雙工
100BASE-T2
100BASE-T4
100BASE-TX
10BASE-T全雙工
10BASE-T最低
其中最低的級別是10BASE-T(半雙工、共享以太網(wǎng))，最高為1000BASE-T全雙工。這是一個(gè)完整的優(yōu)先級別方案，但不表示某塊網(wǎng)卡可以處理所有這些技術(shù)。實(shí)際上，有一些技術(shù)在商業(yè)上并沒有實(shí)施，但它們都與IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)一致。每個(gè)端口檢查各自的技術(shù)性能并確定最終的速率(較低的速率)。例如：如果網(wǎng)卡支持10BASE-T而交換機(jī)端口能力在10BASE-T或10BASE-TX，那么最終選擇的是10BASE-T。如果一塊網(wǎng)卡是10BASE-T，而另一塊100BASE-TX，兩者因?yàn)椴患嫒荻鵁o法通訊。
7、傳輸協(xié)議
最初設(shè)計(jì)并沒有涉及一個(gè)可靠的端到端的信息傳送。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互相通訊)的義務(wù)在第三層-網(wǎng)絡(luò)層。傳輸和互聯(lián)成為協(xié)議棧的一部分，TCP/IP和SPX/IPX是常用的兩個(gè)協(xié)議。這兩個(gè)協(xié)議并不能互相操作，所以以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)須使用兼容的協(xié)議。由于TCP/IP在互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，它成為主要協(xié)議，在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)也如此。實(shí)際上，TCP/IP是一組RFC定義的協(xié)議(requestforcomments)，有很多年了。除了以太網(wǎng)，TCP/IP還和別的數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)工作，它位于物理層/數(shù)據(jù)鏈路層之上。傳輸層上，有兩個(gè)重要的協(xié)議：TCP和UDP。前者對接收的信息進(jìn)行確認(rèn)。兩者都很有用。在協(xié)議棧的上層，有多個(gè)有用的應(yīng)用層協(xié)議在工業(yè)以太網(wǎng)使用。對于用戶來說，編址是個(gè)重要的話題。IP協(xié)議負(fù)責(zé)可能位于不同網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)間數(shù)據(jù)包的路由。每個(gè)站點(diǎn)有唯一的32位地址(分別表示網(wǎng)絡(luò)地址、主機(jī)地址)。地址以點(diǎn)分十進(jìn)制四字節(jié)表示。128.8.120.5是個(gè)有效的地址但無法確定何為主機(jī)、何為網(wǎng)絡(luò)。地址分為五類，地址分為A~E類。通過觀察第一字節(jié)即可進(jìn)行分類。
IP的分配并不簡單，通常由網(wǎng)管分配。一旦分配好，就必須應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)站上。IP地址分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分配兩種。動(dòng)態(tài)分配由服務(wù)器進(jìn)行。靜態(tài)分配由配置進(jìn)行。下列地址為私人地址，在路由器上不能分配。因此，它們在互聯(lián)網(wǎng)上沒有應(yīng)用。
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
IP地址和以太網(wǎng)MAC地址是不同的，不能混淆。MAC地址由設(shè)備生產(chǎn)商分配，所以是全球唯一的。IP地址是安裝時(shí)分配并根據(jù)需要進(jìn)行重分配。
8、應(yīng)用層協(xié)議
確定所用的接頭、電纜，采用集線器還是交換機(jī)，分配了IP，就可以在站點(diǎn)間通訊了?，F(xiàn)在需要考慮OSI高層的兼容性。這兒推薦的工業(yè)自動(dòng)化協(xié)議有Ethernet/IP、iDA、PROFInet和Modbus/TCP。這還不包括傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用-FTP、SNMP、SMTP和TELNET。用戶手中的設(shè)備可能并不支持這些協(xié)議，所以需要理解自身系統(tǒng)的兼容性。
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