在网络化的今天,交换机在提高办公效率方面起着关键作用。交换机主要分为工业交换机和普通交换机,它们在设计、元器件选用、适用性及电磁兼容性等方面存在差异。工业交换机专为工业环境设计,具有高强度、耐振动、耐冲击、耐腐蚀、防尘防水等特点,并能适应宽电压范围,具备冗余双电源和多种安装方式。此外,工业交换机散热性能佳,且满足EMC工业标准,防尘性强,链路故障恢复时间短,适合工业自动化领域使用。
交换机在网络中负责数据传输,分为网管交换机和非网管交换机。网管交换机具有端口监控、VLAN划分、QoS等管理功能,常用于大型数据中心。非网管交换机即插即用,功能简单,成本较低。选择时应考虑网络环境与成本,大型网络建议选择网管交换机,而小型网络则适合非网管交换机。
反射内存交换机与普通交换机在工作原理、性能和应用场景等方面存在显著差异。反射内存交换机基于硬件实现数据的快速同步,适用于对实时性要求高的场景,如航空航天和工业自动化控制。其传输速度极快,延迟低,数据传输确定性高,适合需要精确控制的应用。而普通交换机遵循网络协议进行数据转发,常用于一般企业网络和家庭网络,对实时性要求不高,成本较低。用户应根据具体需求选择适合的交换机类型。
网桥和交换机是数据通信设备,主要在OSI参考模型的第二层工作,被称为数据链路层设备。它们用于连接同类型或不同类型的网络,在网络间实现数据转发。网桥主要有透明网桥、源路由网桥和转换网桥等类型,而交换机已经取代了传统网桥,具有更好的数据吞吐性能、更高的端口集成度和更低的成本。交换机可以通过分析数据帧,根据其中包含的信息做出转发决策,实现对上层协议的透明性。网桥和交换机可以划分网络,降低数据流量,起到防火墙的作用,扩展局域网的有效连接范围。
Cisco的分层互联模型包括核心层、汇聚层和接入层,对应的核心交换机、汇聚交换机和接入交换机,分别承担不同的网络功能。核心交换机作为网络主干,负责大容量的数据交换,是通往广域网或互联网的网关;汇聚交换机连接核心交换机和接入交换机,保证数据在企业网络中的正确路由;接入交换机连接多数设备至网络,提供高密度端口。三层交换机(汇聚交换机)负责更多高端特性如包过滤和QoS,而接入交换机通常为二层交换机,主要用于终端用户设备接入。三者协同工作,确保网络速度和数据的正确传输。
工业以太网交换机是专门为工业控制领域设计的,采用TCP/IP协议,能适应恶劣的工业环境,包括低温高温、抗电磁干扰、防盐雾、抗震性强等特点。它广泛应用于工业控制自动化、交通控制、楼宇自动化、矿井自动化、油田、水电站、电力系统控制自动化等领域。工业以太网交换机具有高性能以太网交换机技术,存储转换交换方式,具备抑制广播风暴功能、端口链路告警信息、电源故障信息继电器输出功能,采用双冗余电源供电,工作温度范围广,采用金属外壳,防护等级高。工业以太网交换机与工业网络通讯更接近,具有与各种现场总线的互通互联、设备的冗余以及设备的实时等特点。
本实验旨在掌握交换机的常用配置命令。实验介绍了交换机的用户界面和帮助功能,阐述了不同配置视图下的交换机标识符,并详细说明了交换机的常用配置步骤,包括查看当前生效配置、查看启动配置、保存配置到Flash、擦除旧配置、重启交换机以及显示系统版本信息等操作。实验还通过思考题引导深入理解配置命令的影响和结果对比。
工业交换机是工作在OSI第二层的数据链路层网络设备,基于MAC识别和封装转发数据包。其功能包括网络安全、端口设备状态设置、端口速率限制、风暴抑制、服务质量控制、虚拟局域网配置、组播侦听、快速环网、链路聚合、快速生成树、基于端口的网络访问控制、Web浏览器管理、简单网络管理协议、端口镜像、端口统计及远程监视、网络时间协议同步、事件记录及报警等。这些功能确保工业交换机能在工业环境中提供高可靠性、高安全性的网络连接和数据传输。
工业交换机广泛应用于工业控制领域,它们拥有铝合金外壳,具备宽温型(-40~85°C)设计,并具有抗电磁干扰能力,通常达到EMC3级以上。选择工业交换机时,需考虑应用环境、温度范围、防护等级、可靠性、可扩展性及支持服务等因素。研华工业交换机系列,如EKI-2525、EKI-5528I、EKI-7710E-2CP和EKI-5726I,提供了从非网管到网管型、从5端口到16端口、以及支持PoE等多样化的选择。这些交换机支持Modbus/TCP和SNMP协议,能够在严苛的环境中稳定运行,并提供如冗余电源、LED指示灯、高速自愈时间等高级功能,确保数据传输的可靠性和网络的安全性。
带光口的交换机和插光模块的交换机在功能和用途上有所区别。带光口交换机设计上集成光接口,适合固定配置网络环境,性能固定但维护简单。插光模块交换机提供模块化插槽,适用于灵活性和可扩展性强的网络环境,性能可通过更换光模块来提升,但维护复杂。两者在成本效益、兼容性和扩展性上也有所不同,选择时应根据具体需求和环境考虑。
工业交换机主要用于工业自动化系统和高可靠性网络环境,需要承受较高的数据负荷和环境恶劣的情况下使用,具有更高的可靠性和稳定性,以及更多的端口和管理功能。而家用交换机则注重易用性和经济性,通常较少端口和不需要高带宽和速度。工业交换机在选择时需要考虑协议、网络速度、端口数量、可靠性等因素,安装时要保证通风良好,配置可通过Web界面或串口连接进入控制台配置,连接设备后可以通过ping命令检测通讯是否畅通。
计算机网络中的交换机主要分为二层交换机和三层交换机。二层交换机工作在数据链路层,基于MAC地址进行数据包转发,具有透明性、广播域分割、无需复杂配置和快速转发等特点。而三层交换机则在网络层进行数据包转发和路由选择,不仅可以根据MAC地址转发,还可以根据IP地址进行路由选择。三层交换机具有多层转发、广播域分割、支持多种协议和更灵活的配置等特点。两者在透明性、广播域分割等方面存在相似之处,但在配置需求、转发依据和支持协议等方面存在差异。选择合适的交换机类型取决于网络规模、性能需求、安全要求以及预算限制等因素。
接入交换机是连接终端设备的网络设备,具有高端口密度、传输速度快、支持VLAN和QoS等特点,在实现终端接入、高速传输、网络分割、优先级处理和简化管理中扮演重要角色。选择时需考虑端口数量、传输速度、VLAN和QoS支持、PoE功能、可管理性、品牌和可靠性等因素,以满足实际需求并保证稳定高效的网络接入。
市面上的交换机种类繁多,主要根据传输速率进行区分,有千兆交换机和快速以太网交换机两种。千兆交换机是快速以太网交换机的升级版,传输速率快十倍,通常具有多个RJ45端口和SFP端口,适用于中小型企业网络。而快速以太网交换机传输速率为100Mbps,适用于家用。两者在应用场景、功能、电源标准、功耗和成本上都有所不同。千兆交换机具有更高的传输速率、更强大的网络管理功能、更低的功耗,但也相对成本较高。因此,选择哪种交换机取决于用户对网络环境的要求和预算。