工业领域选择工业以太网交换机的必要性

工业以太网交换机在数据交换功能上与商用交换机基本一致，但产品的强度和适用性在设计和元器件选择上更能满足工业领域的需求。此外，它在模块扩展方面比商用交换机更加灵活：有多种光口和电口可供选择。在选材、产品强度、适用性、实时性、互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面都能满足工业领域的需求。

为什么工业领域会选择合适的工业以太网交换机而不是便宜的商用交换机?我们可以从以下几个方面来确定工业领域选择工业以太网交换机的必要性。

确定性

由于以太网的MAC层协议是CSMA/CD，这个协议使得网络上的冲突更加明显，尤其是在网络过载的时候。对于一个工业网络来说，如果有大量的冲突，数据必须多次重传，这就大大增加了网间通信的不确定性。工业控制网络中这种从一个地方到另一个地方的不确定性必然导致系统控制性能的降低。

实时性

在工业控制系统中，实时可以定义为系统对事件反应时间的可测性。也就是说，事件发生后，系统必须在可预测的时间范围内做出响应。但工业上对数据传输的实时性要求非常严格，数据更新通常在几十ms内完成，同样，由于以太网中的CSMA/CD机制，当发生冲突时，必须重传数据，最多可尝试16次。显然，这种冲突解决机制是以时间为代价的。而且一旦掉线，哪怕只有几秒钟，也可能造成整个生产停止甚至设备和人身安全事故。

可靠性

因为当初设计以太网，并不是基于工业网络的应用。应用于工业领域时，面对恶劣的工作条件和严重的线间干扰，必然导致其可靠性降低。在生产环境中，工业网络必须具有良好的可靠性、可恢复性和可维护性。也就是说，当网络系统中的任何一个组件出现故障时，都不会导致应用程序、操作系统甚至网络系统的崩溃和瘫痪。

工业以太网交换机在设计中考虑到了工业领域的复杂情况，使其能够更好地适应工业环境，起到传输的作用。

工业以太网交换机和普通交换机的区别

工业以太网交换机在功能上更接近工业网络通信，如与各种现场总线的互联、设备的冗余、设备的实时性等。性能的差异主要体现在适应外界环境参数的差异上。除了煤矿、船舶等很多特别恶劣的环境外，工业环境在EMI(电磁兼容性)、温度、湿度、防尘等方面也有特殊要求。其中，温度对工业网络设备的影响最为广泛。

1、外观比较

工业交换机采用表面或褶皱外壳散热，金属外壳，强度高。而普通商用交换机为塑胶外壳，强度低，且交换机有风扇散热。

2、使用环境能力

工业交换机工作温度为-40℃~85℃，且防尘和湿度适应能力强，防护等级 IP40以上。因此工业交换机的应用范围广，适合各种环境的安装。 商用交换机工作温度为0℃~50℃，且无防尘和湿度适应能力，防护等级差。

3、使用寿命

工业交换机使用寿命>10年。但是普通商用交换机使用寿命为3-5年。为什么要看使用寿命呢?因为这关系到工程的后期维护。所以在一些使用环境比较恶劣，数据传输要求稳定等情况下，建议使用工业以太网交换机。

4、其他参考指数

使用工作电压：工业交换机适用DC12V、DC24V、DC110V 、DC/AC220V。商用交换机必须在AC220V下工作。工业交换机主打环网模式，减少线缆的使用和维护的成本。

核心交换机与普通交换机的区别

端口的区别

普通交换机端口数量一般为24-48个，网口大部分为千兆以太网或者百兆以太网口，主要功能用于接入用户数据或者汇聚一些接入层的交换机数据，这种交换机最多可以配置Vlan简单路由协议和一些简单的SNMP等功能，背板带宽相对较小。

核心交换机端口数量较多，通常采用模块化，可以自由搭配光口和千兆以太网口。一般核心交换机都是三层交换机，可设置路由协议/ACL/QoS/负载均衡等各种高级网络协议。最主要的一点是核心交换机的背板带宽远远高于普通交换机，且通常有单独引擎模块，并且为主备用。

用户连接或访问网络的区别

通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层，接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机具备更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。而网络主干部分则称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供优化、可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应用有更高的可靠性、性能和吞吐量。相比普通交换机，核心交换机需具备：大缓存、高容量、虚拟化、可扩展性、模块冗余技术等方面的特征。