鴻騰光電廠家淺析工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用
2019/7/25 2:44:24
現(xiàn)今社會, 網(wǎng)絡(luò)鋪天蓋地的影響著每個行業(yè)層面, 可以說是以“網(wǎng)絡(luò)”論成敗。企業(yè)中生產(chǎn)、經(jīng)營、管理中依賴網(wǎng)絡(luò)的使用。經(jīng)過對多個企業(yè)的調(diào)查與分析來看, 以企業(yè)為一個單元, 常采用專用的以太網(wǎng)交換機(jī), 在接口定制不同的太網(wǎng)幀優(yōu)先等級, 提供企業(yè)與用戶希望的傳遞速率將所需的信息傳遞出去。就發(fā)展來看, 現(xiàn)今我國的企業(yè)級工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)整體水平仍處于引用與導(dǎo)入階段, 終端及下游客戶群主要集中于通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、交通行業(yè)及IT專業(yè)等行業(yè)。依國家宏觀預(yù)計, 在“十二五”期間, 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)平均每年的市場容量在30億元左右, 未來3年的復(fù)合增速將達(dá)25%。
工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
1 、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的概念闡述
首先我們先來了解一下交換機(jī)的概念:廣義上講, 交換機(jī)就是一種傳輸設(shè)備, 即可以在通信系統(tǒng)實現(xiàn)信息交流與互通。它歸屬于數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備, 分為二層交換機(jī)與三層交換機(jī)。二層交換機(jī)又可當(dāng)作一個hub來使用, 三層交換機(jī)是應(yīng)用廣泛的, 它可以工作在網(wǎng)絡(luò)層。而以太網(wǎng)交換機(jī)指的是基于以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的交換機(jī), 以太網(wǎng)是采用共享總線型傳輸媒體方式的一種局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)用途不同分為:工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)與商業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)是要滿足工業(yè)中相關(guān)作業(yè)的現(xiàn)場需要, 在技術(shù)上可以與商業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)相兼容, 更要求實時通訊、可靠性、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等各方面的保證, 概況說來是高于商業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的一種以太網(wǎng)設(shè)備。從性能上劃分:分為網(wǎng)管型與非網(wǎng)管型兩類。網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)具有單位價值高的特點, 雖然現(xiàn)今其銷售數(shù)量不及非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī), 但它是市場的主流。在我國, 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)正處于產(chǎn)品生命周期的青年期 (成長期) , 考量眾多工業(yè)、企業(yè)用戶的需求, 中低端市場產(chǎn)品供給不斷豐富, 加速網(wǎng)管型交換機(jī)更為廣泛的應(yīng)用。
2、以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理
縱觀看來, 管理工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的方式多數(shù)采用控制臺的管理、IE瀏覽的向?qū)�、以及網(wǎng)管軟件三種模式相結(jié)合的方式。
2.1 通過串行接口管理:
對于帶有網(wǎng)管功能的交換機(jī)來說, 帶有一條串口電纜, 供交換機(jī)接入使用。使用時, 用電纜將交換機(jī)與普通pc機(jī)電腦相連, 然后接通交換機(jī)和電腦電源。多個品牌的交換機(jī)都支持在Windows里提供“超級終端”程序。硬件連接好之后, 打開“超級終端”, 設(shè)定必要的連接參數(shù)后,就可以與交換機(jī)實現(xiàn)作業(yè)交互了。由于此種方式并不占用交換機(jī)的帶寬, 因此稱為“帶外管理” (Out of band) 。在這種管理方式下, 交換機(jī)提供了一個菜單驅(qū)動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, 按回車鍵執(zhí)行相應(yīng)的命令, 或者使用專用的交換機(jī)管理命令集管理交換機(jī)。注意的時, IT業(yè)的技術(shù)復(fù)雜化與多樣化致使不同品牌的交換機(jī)命令集是不同的, 有的時候甚至同一品牌的交換機(jī), 其命令也不同, 若使用菜單命令在操作上往往更加方便一些。
2.2 通過Web管理:
帶有網(wǎng)管功能的交換機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器來實施管理, 但是前提要素是賦予一個IP地址給交換機(jī)。這個IP地址除了供管理交換機(jī)使用之外, 并沒有其他用途, 不要與電腦的IP概念混淆。在初始默認(rèn)狀態(tài)下, 交換機(jī)是沒有IP地址的, 必須在“超級終端”里, 接口模式下指定一個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(jī)時, 交換機(jī)相當(dāng)于一臺Web服務(wù)器, 只是網(wǎng)頁并不儲存在硬盤里面, 而是在交換機(jī)的NVRAM里面, 通過程序可以把NVRAM里面的Web程序升級。當(dāng)管理員在瀏覽器中輸入交換機(jī)的IP地址時, 交換機(jī)就像一臺服務(wù)器一樣把網(wǎng)頁傳遞給電腦, 此時給你的感覺就像在訪問一個網(wǎng)站一樣。這種方式占用交換機(jī)的帶寬, 因此稱為“帶內(nèi)管理” (In band) 。Web管理這種方式可以在架設(shè)在局域網(wǎng)上進(jìn)行, 所以可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。
2.3 通過網(wǎng)管軟件管理:
可網(wǎng)管交換機(jī)均遵循SNMP協(xié)議 (簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議) , SNMP協(xié)議是一整套的符合國際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理規(guī)范。凡是遵循SNMP協(xié)議的設(shè)備,
均可以通過網(wǎng)管軟件來管理。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, 通過局域網(wǎng)就可以很方便地管理網(wǎng)絡(luò)上的交換機(jī)、路由器、服務(wù)器等。通過SNMP網(wǎng)絡(luò)管理軟件的界面, 它也是一種帶內(nèi)管理方式。
3 、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的現(xiàn)狀分析
3.1 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的技術(shù)革新。
當(dāng)下, 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)雖然不斷發(fā)展, 但是工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)的工作性能的要求也隨之越來越高, 因此, 以太網(wǎng)大步駛?cè)牍I(yè)控制領(lǐng)域, 形成新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。我們所分析的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)由于使用及定位的關(guān)系, 區(qū)別于商業(yè)交換機(jī), 它更關(guān)注穩(wěn)定性, 耐高溫, 耐振動, 耐腐蝕等一些工業(yè)特性�？剂恳恍┕I(yè)現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境的惡劣, 如多震動, 濕氣大, 溫度高等, 普通交換機(jī)在設(shè)計上沒有抵御在工業(yè)環(huán)境中出現(xiàn)的各種情況的能力, 不能保證長時間工作在如此環(huán)境下, 故一般不建議在工業(yè)中使用商業(yè)交換機(jī)。工業(yè)級的交換機(jī)有電源保障, 意外斷電可由繼電器輸出報警, 冗余雙直流電源輸入, 提供主動式電路保護(hù)等。同時, 考慮中小企業(yè)的資金問題, 雖然千兆甚至于萬兆到桌面雖是大勢所趨, 百兆設(shè)備憑借其低投資、低功耗等獨特優(yōu)勢卻依然是企業(yè)用戶建造高性價比工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的上佳選擇。
工業(yè)交換機(jī)產(chǎn)品具備以下個特點: (1) 冗余電源輸入、防止單一電源失誤; (2) 環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 提供冗余路徑; (3) 內(nèi)建高品質(zhì)及高可靠性的零件,確保較長的平均無故障時間; (4) 可應(yīng)用于超標(biāo)準(zhǔn)的溫度狀態(tài), 如-40℃~75℃; (5) 堅固耐用的外殼及良好的耐溫能力。
3.2 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在企業(yè)中的應(yīng)用。
目前, 在我國以太網(wǎng)交換機(jī)市場活躍著大約50家廠商, 其中外資廠商在15家左右, 臺資廠商3-4家, 本土廠商30家左右。本土廠商中以地方品牌居多。目前國內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)主要應(yīng)用于電力、交通、冶金三個行業(yè), 這三個行業(yè)占國內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)市場容量的一半以上;其中, 電力是最大的應(yīng)用行業(yè), 交通行業(yè)次之, 冶金行業(yè)用量小于以上兩個行業(yè)。電力行業(yè)的發(fā)電、輸/變電環(huán)節(jié)都會使用大量的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī);交通領(lǐng)域的應(yīng)用包括地鐵、鐵路和高速公路;冶金行業(yè)主要應(yīng)用在MES層級, FCS層基本沒有應(yīng)用。
3.3 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的發(fā)展方向。
前瞻來看, 隨著工業(yè)自動化的繼續(xù)發(fā)展, 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的需求面也會擴(kuò)大, 同時需求量也將增長。現(xiàn)在工業(yè)以太網(wǎng)主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中的控制領(lǐng)域與信息傳輸領(lǐng)域, 并延展至現(xiàn)場領(lǐng)域。電力系統(tǒng)、交通行業(yè)與冶金領(lǐng)域還會是工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)用的主要領(lǐng)域行業(yè), 同比石油化工、水處理等行業(yè)也正以上升的趨勢呈現(xiàn)出對工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的需求。從時長性與實效性來看, 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)該進(jìn)一步完善自身的技術(shù), 力求加強(qiáng)防護(hù)技術(shù)、通訊實時性、穩(wěn)定性等, 而無線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展更是為工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)的發(fā)展注入了新的血液與活力�？梢灶A(yù)見, 隨后的幾年里工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)將會有質(zhì)的提升, 和更多未知的挑戰(zhàn)。
我國的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的發(fā)展正如上升的太陽, 前景遠(yuǎn)大, 在競爭日益激烈的工業(yè)領(lǐng)域, 伴隨著工業(yè)自動化進(jìn)程的不斷推進(jìn), 將信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用得當(dāng)能夠助力企業(yè)得到更好的發(fā)展空間。在如此背景之下, 隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣, 我國工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)未來必將有更大的發(fā)展和更廣的應(yīng)用。
