西門子-SIMATIC NET 工業以太網交換機 SCALANCE X-300的基本知識

1、以太網交換

   在數據交換期間，以太網交換機根據地址信息直接將數據包從輸入端口轉發到適當的輸出端口。 以太網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

   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使用。交換機連接沖突域。 因此，交換機的使用不受中繼器網絡的最大范圍限制。 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（請參見技術規范）。

2).負載遏制

   根據以太網 (MAC) 地址過濾數據傳輸，使得本地數據傳輸保持在本地進行。 與中繼器或集線器將未經過濾的數據分發到所有端口/網絡節點不同的是，交換機會有選擇地進行分發。 交換機僅將要發送到其它子網中節點的數據從輸入端口交換到合適的輸出端口。 為此，交換機會在“示教”模式下創建一個將以太網 (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。

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

2、對工業以太網交換機的需求

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

   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絡中。 借助環網的 HSR 冗余功能和備用鏈接，可實現高網絡可用性。 HSR 和備用鏈接可在 300ms 內重新組態網絡。由于其支持 VLAN、RSTP、IGMP 和 GARP 等 IT 標準，因而完全能實現在現有辦公網絡中無縫集成自動化網絡。

   IE Switches X-300 可在開關室和開關柜中使用。

3、技術選項（網絡拓撲）

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

   可以在以下網絡拓撲中使用 IE Switches X-300：

1).線性結構

2).星型/樹型結構

3).具有冗余管理器的環網

   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網中使用 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從環網拓撲創建線性拓撲。 因此可恢復一個功能正常的端到端結構。有關該主題的信息，請參見組態手冊“SIMATIC NET - 工業以太網交換機 SCALANCEX-300 SCALANCE X-400”。
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