工業(yè)交換機（IndustrialSwitch）也叫工業(yè)以太網(wǎng)交換機，是一種工作在OSI第二層（數(shù)據(jù)鏈路層，參見“廣域網(wǎng)”定義）上的、基于MAC（網(wǎng)卡的介質(zhì)訪問控制地址）識別、能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。那么，工業(yè)交換機的功能有哪些呢？

工業(yè)交換機通過對信息進行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用。工業(yè)交換機上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸。由于工業(yè)交換機根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，而不會向所有端口發(fā)送，避免了和其它端口發(fā)生沖突，因此，工業(yè)交換機可以同時互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸沖突，提高了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。

工業(yè)以太網(wǎng)交換機本身與商業(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，但針對工業(yè)控制的實時性等需求，工業(yè)以太網(wǎng)解決了通信實時性、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。。。。。。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機與工控機之間的區(qū)別一樣。

一、網(wǎng)絡(luò)安全

在先進的工業(yè)應(yīng)用場合，網(wǎng)絡(luò)安全已成為一個有待解決的問題。而國內(nèi)很多廠家（如東土，摩莎，邁威通信等）生產(chǎn)出的Web網(wǎng)管型系列工業(yè)交換機針對局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)安全問題提供了多種功能。

1.密碼—擁有多級用戶密碼，以避免未授權(quán)的訪問和設(shè)置。

2.Enable/DisablePorts打開和關(guān)閉端口—將未使用的端口關(guān)閉。

3.802.1qVLAN在工業(yè)交換機上預(yù)定義WLAN實現(xiàn)物理端口間的邏輯隔離。

4.802.1x基于端口的網(wǎng)絡(luò)訪問控制—鎖定工業(yè)交換機的端口使之只能允許合法用戶通信。

5.MACBasedPortSecurity基于MAC地址的端口安全性—保護工業(yè)交換機的端口使其只能與特定的設(shè)備或MAC地址通信。

二、端口設(shè)備狀態(tài)

對各端口的速率、雙工、自動協(xié)商、流量控制等進行設(shè)置，以便與無法協(xié)商或具有特定設(shè)置的設(shè)備建立正確的連接。

三、端口速率限制

配置端口的速率限制，包括入口和出口速度限制。端口限制的類型包括所有單播包、組播包和廣播包。其中入口速度是指從PC等其他設(shè)備流向工業(yè)交換機端口的實際速度。出口速度是指工業(yè)交換機端口流向使用設(shè)備之間的實際速度。如果同時限制了兩個設(shè)備連接端口之間的入口速度和出口速度，實際的速度為兩者中較小的數(shù)值。

四、風暴抑制風暴

對網(wǎng)絡(luò)造成嚴重破壞，并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的故障。在關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用中，它可能會帶來災(zāi)難性的損失。根據(jù)用戶定義的限制過濾廣播包以抑制風暴的發(fā)生。

五、服務(wù)質(zhì)量QualityofService（IEEE802.1p）

工業(yè)交換機由于基于幀緩沖隊列及先到先處理的機制，在網(wǎng)絡(luò)負載較大時會產(chǎn)生時延。IEEE802.1p允許處于高優(yōu)先級隊列的數(shù)據(jù)包在工業(yè)交換機里停留的時間較短，處于低優(yōu)先級隊列的數(shù)據(jù)包則相反。

六、虛擬局域網(wǎng)VLAN（IEEE802.1q）

虛擬局域網(wǎng)（VLAN）是從一個實際物理網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建獨立分離邏輯網(wǎng)絡(luò)的一種方法，此方法使幾個虛擬的局域網(wǎng)能同時存在于一個實際的物理網(wǎng)絡(luò)里。VLAN能有效縮小廣播范圍，便于網(wǎng)絡(luò)管理。實際上，如果在這些不同的虛擬網(wǎng)段間加一個路由器，它們之間仍然可以通過路由器進行數(shù)據(jù)交換。VLAN可以有效的抑制廣播風暴發(fā)生。

七、組播偵聽IGMPSnooping

運行IGMPSnooping的二層設(shè)備通過對收到的IGMP報文進行分析，為端口和MAC組播地址建立映射關(guān)系，并根據(jù)這樣的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)組播數(shù)據(jù)。當二層設(shè)備沒有進行IGMPSnooping時，組播數(shù)據(jù)在二層被廣播；當二層設(shè)備運行了IGMPSnooping后，已知組播組的組播數(shù)據(jù)不會在二層被廣播，而是在二層被組播給指定的接受者。

八、快速環(huán)網(wǎng)（MW-Ring）

MW-Ring可以讓工業(yè)交換機之間以冗余的鏈路相連接，當其中一路斷開時，另一鏈路能快速的自動恢復(fù)。在網(wǎng)絡(luò)中斷或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生故障時，它有鏈路冗余、快速自恢復(fù)能力。MW-Ring技術(shù)由武漢邁威通信股份有限公司專業(yè)為高可靠性的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而開發(fā)設(shè)計。

九、鏈路聚合（802.3ad）

端口聚合（TRUNK）的主要功能就是將多個物理端口（一般為2-4個）綁定為一個邏輯的通道，使其工作起來如同一個通道。將多個物理鏈路捆綁在一起后，不但提升了整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬，而且數(shù)據(jù)還可以同時經(jīng)由被綁定的多個物理鏈路傳輸，具有鏈路冗余的作用，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或其他原因斷開其中一條或多條鏈路時，剩下的鏈路還可以工作。

十、快速生成樹RSTP

生成樹協(xié)議是一種二層管理協(xié)議，它通過有選擇性地阻塞網(wǎng)絡(luò)冗余鏈路來大道消除網(wǎng)絡(luò)二層環(huán)路的目的，同時具備鏈路的備份功能。

十一、基于端口的網(wǎng)絡(luò)訪問控制（802.1x）

定義了一個基于端口的網(wǎng)絡(luò)訪問控制機制，提供一種對連接到局域網(wǎng)端口上的設(shè)備進行鑒別和授權(quán)的方法。

十二、HTMLWeb瀏覽器

通過標準的圖形Web瀏覽器為設(shè)置和監(jiān)控提供一個簡單、直觀的用戶界面。所有系統(tǒng)參數(shù)，包括詳細的在線幫助使用系統(tǒng)設(shè)置變得輕而易舉。

十三、SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）

簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）由Internet工程任務(wù)組定義，是組成Internet協(xié)議的一部分。在關(guān)注某臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的條件下，使用SNMP通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。SNMP協(xié)議由一系列標準網(wǎng)絡(luò)管理、應(yīng)用層協(xié)議、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)對象組成。

十四、端口鏡像

端口鏡像功能就是將一個或多個端口的全部收發(fā)數(shù)據(jù)，拷貝至指定的另一端口。通過指定一個端口為其他端口的鏡像端口，可以通過此端口觀察到其他端口的全部收發(fā)數(shù)據(jù)。通過端口鏡像功能，對網(wǎng)絡(luò)進行故障診斷、調(diào)試、分析。

十五、端口統(tǒng)計及遠程監(jiān)視（RMON）

每個端口提供了連續(xù)更新的統(tǒng)計信息，包括所有進出的數(shù)據(jù)包計數(shù)和字節(jié)計數(shù)，以及詳細的錯誤統(tǒng)計。同時還提供對RMON統(tǒng)計、歷史、報警和事件組的所有支持。RMON可以完成精確的數(shù)據(jù)收集、分析和數(shù)據(jù)流模型的檢測。

十六、NTP（簡單網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議）

將系統(tǒng)內(nèi)部時鐘自動和網(wǎng)絡(luò)中NTP服務(wù)器同步，從而為故障分析提供事件的時間相關(guān)性。

十七、事件記錄及報警

將所有重大事件記錄到非易失系統(tǒng)日志之中，用于日后的故障分析。事件包括鏈路故障及恢復(fù)、非法訪問、廣播風暴檢測以及自檢診斷等。報警提供了一個最新發(fā)生而網(wǎng)絡(luò)管理員尚未響應(yīng)的事件快照。一個外部硬件繼電器在重大事件期間釋放接點，允許外部控制器在必要時工作。
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