西門子-SIMATIC NET 工業(yè)以太網(wǎng)交換機 SCALANCE X-300的基本知識

1、以太網(wǎng)交換

   在數(shù)據(jù)交換期間，以太網(wǎng)交換機根據(jù)地址信息直接將數(shù)據(jù)包從輸入端口轉(zhuǎn)發(fā)到適當?shù)妮敵龆丝凇?以太網(wǎng)交換機基于直接傳送來運行。

從根本上講，交換機具有以下功能：

1).連接沖突域/子網(wǎng)

   由于中繼器和星型耦合器（集線器）運行在物理層，所以只能在沖突域范圍內(nèi)使用。交換機連接沖突域。 因此，交換機的使用不受中繼器網(wǎng)絡的最大范圍限制。 與之不同的是，可以在跨度極大的超大型網(wǎng)絡中使用交換機。 可達到的距離取決于設備使用的光纖接口和所用的 FO 光纖（請參見技術(shù)規(guī)范）。

2).負載遏制

   根據(jù)以太網(wǎng) (MAC) 地址過濾數(shù)據(jù)傳輸，使得本地數(shù)據(jù)傳輸保持在本地進行。 與中繼器或集線器將未經(jīng)過濾的數(shù)據(jù)分發(fā)到所有端口/網(wǎng)絡節(jié)點不同的是，交換機會有選擇地進行分發(fā)。 交換機僅將要發(fā)送到其它子網(wǎng)中節(jié)點的數(shù)據(jù)從輸入端口交換到合適的輸出端口。 為此，交換機會在“示教”模式下創(chuàng)建一個將以太網(wǎng) (MAC) 地址分配給輸出端口的表。

3).限制將錯誤傳播到所涉及的子網(wǎng)。

   交換機根據(jù)每個數(shù)據(jù)包中的校驗和檢查數(shù)據(jù)包的有效性，以確保不良數(shù)據(jù)包不會進一步傳輸。 因此，一個網(wǎng)段的沖突不會傳遞到任何其它網(wǎng)段。

2、對工業(yè)以太網(wǎng)交換機的需求

   目前有超過 95% 的 LAN 都是基于以太網(wǎng)的，因此這是一種最常用的技術(shù)。 交換機的使用尤其重要： 利用交換機，可以建立具有大量節(jié)點的大型網(wǎng)絡，增加數(shù)據(jù)吞吐量以及簡化網(wǎng)絡擴展。

   SIMATIC NET 的 IE Switches X-300 主要想用在考慮了未來要求的高速工廠網(wǎng)絡中。 借助環(huán)網(wǎng)的 HSR 冗余功能和備用鏈接，可實現(xiàn)高網(wǎng)絡可用性。 HSR 和備用鏈接可在 300ms 內(nèi)重新組態(tài)網(wǎng)絡。由于其支持 VLAN、RSTP、IGMP 和 GARP 等 IT 標準，因而完全能實現(xiàn)在現(xiàn)有辦公網(wǎng)絡中無縫集成自動化網(wǎng)絡。

   IE Switches X-300 可在開關(guān)室和開關(guān)柜中使用。

3、技術(shù)選項（網(wǎng)絡拓撲）

   無論是哪種網(wǎng)絡拓撲，IE Switches X-300 都能簡化網(wǎng)絡的擴展。

   可以在以下網(wǎng)絡拓撲中使用 IE Switches X-300：

1).線性結(jié)構(gòu)

2).星型/樹型結(jié)構(gòu)

3).具有冗余管理器的環(huán)網(wǎng)

   對于單模千兆位傳輸，最大電纜長度為 70 km。 可通過電氣端口構(gòu)成包含 IE Switches X-300 設備和 OSM/ESM 的混合拓撲。 通過光學端口則不能構(gòu)成包含 IE Switches X-300設備和 OSM 的混合拓撲。

   在具有冗余管理器的環(huán)網(wǎng)中使用 IE Switches X-300 作為冗余管理器，可提高可用性。 如果這些交換機間的連接發(fā)生中斷，則用作冗余管理器的 IE Switches X-300 將作為交換機在非常短的時間內(nèi)從環(huán)網(wǎng)拓撲創(chuàng)建線性拓撲。 因此可恢復一個功能正常的端到端結(jié)構(gòu)。有關(guān)該主題的信息，請參見組態(tài)手冊“SIMATIC NET - 工業(yè)以太網(wǎng)交換機 SCALANCEX-300 SCALANCE X-400”。
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