工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比普通環(huán)境都要惡劣肠套，至少在震動落怀，濕氣董纺，溫度上都要比普通環(huán)境惡劣茎冒，工業(yè)以太網(wǎng)需要更多專業(yè)的知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。如果你正在安裝或者使用一種工業(yè)以太網(wǎng)（工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)）吆律，那么關(guān)于布線宠璧、信號質(zhì)量、接地回路妈务、交換機(jī)和通訊這五點(diǎn)內(nèi)容必須要了解否則容易出現(xiàn)故障姊黍，更使維護(hù)成本上升。

布線問題

和所有網(wǎng)絡(luò)一樣钓宗，電纜的優(yōu)劣直接影響工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)劣沃铣。而且除了高電磁干擾（EMI），工業(yè)環(huán)境中還經(jīng)常有某種等級的溫度构胰、粉塵暴彻、濕度以及其他在家庭和辦公環(huán)境中不常見的影響因素。

所以莱衍，如何選擇電纜冬魏？在辦公室內(nèi)帮寻，商業(yè)等級的電纜，例如5類電纜痛倚，比較適合于10MB的網(wǎng)絡(luò)规婆，而5e類電纜適合于100MB網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)ANSI/TIA-1005標(biāo)準(zhǔn)所述蝉稳，6類電纜或者更好的電纜可以用于工業(yè)環(huán)境中的主機(jī)或者設(shè)備連接抒蚜。

6類電纜能夠在100米的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)1GB網(wǎng)絡(luò)，55米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)耘戚。6e類電纜可以在100米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)嗡髓。

相比于5類電纜和5e類電纜，6類電纜不易受串?dāng)_和外部EMI噪聲影響收津。工業(yè)以太網(wǎng)電纜的設(shè)計(jì)能夠抵御更加嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境對電纜的物理侵蝕饿这。在安裝6類電纜時，確保RJ45接口和插座也能夠達(dá)到6類等級撞秋。最好的使用方法是长捧，短距離布線時，使用預(yù)先做好的接插電纜吻贿，并在工廠內(nèi)安裝連接器秩纹。長距離布線時使用插座。

電纜萎丘、屏蔽园撵、接地回路

一些應(yīng)用場合需要做屏蔽，但是如果屏蔽電纜安裝不當(dāng)另款，那么會適得其反石沸。

當(dāng)超出保護(hù)套管時，屏蔽以太網(wǎng)電纜在EMI環(huán)境中的性能更好询嘹。良好的接地是使用屏蔽電纜的關(guān)鍵庵动。一個接地參考點(diǎn)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。多個接地連接會形成接地回路悬坎，不同接地連接處電勢的不同會在電纜中引入噪聲定桃。

接地回路會給你的網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的破壞，為了解決這個問題伸义，只在電纜的一端使用接地RJ45接口何别，另一端使用絕緣的RJ45接口以消除接地回路的可能性。

如果以太網(wǎng)電纜與電源電纜交叉布線胯恤，那么交叉角度頗有講究挥萌。將并列的以太網(wǎng)電纜和電源電纜相隔至少8到12英寸，如果電壓較高或者并列距離較長枉侧，那么這個間隔距離應(yīng)該更大引瀑。如果以太網(wǎng)電纜在金屬溝槽或者套管內(nèi)走線狂芋，那么相鄰的溝槽或者套管必須連接在一起以實(shí)現(xiàn)電氣連續(xù)性。

大體來講憨栽，以太網(wǎng)電纜盡量遠(yuǎn)離能夠產(chǎn)生EMI的設(shè)備帜矾，例如電機(jī)、電機(jī)控制設(shè)備屑柔、照明設(shè)備屡萤、帶電導(dǎo)體等。在面板上掸宛，以太網(wǎng)電纜與連接器間隔至少2英寸死陆。當(dāng)電纜遠(yuǎn)離EMI干擾源時，遵循推薦的電纜彎曲半徑唧瘾。

交換機(jī)VS集線器

簡單地說措译，工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)境中不要使用集線器。集線器只不過是一個多端口的中繼器禀丁。如果集線器被排除在外的話翼辱，剩下的選擇就只有管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)了。管理型的交換機(jī)更好跨基，當(dāng)然它的價格也比非管理型的交換機(jī)要貴捅腋。

網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備都有一個獨(dú)一無二的標(biāo)識符，就是我們所說的MAC地址截剩，這是交換機(jī)比集線器具有更優(yōu)秀的識別能力的關(guān)鍵。

當(dāng)交換機(jī)剛剛上電的時候界赦，它最初的表現(xiàn)和集線器沒有區(qū)別诬忱，將所有的通訊內(nèi)容都廣播出去，但隨著網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備將信息在交換機(jī)的不同端口上傳輸焰箩，交換機(jī)開始監(jiān)控通訊內(nèi)容疚编，識別出哪一個MAC地址與哪一個端口相關(guān)，然后在MAC地址表中做出標(biāo)識影晋。一旦交換機(jī)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的MAC地址與某個特定的端口相連接在膏，它就會監(jiān)控指向那個MAC地址的信息，然后將這些信息僅僅發(fā)送給那個特定的地址镜会。

工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有三種通訊類型檬寂。點(diǎn)對點(diǎn)的單播通訊、一對多的組播通訊和一點(diǎn)到所有節(jié)點(diǎn)的廣播通訊戳表。

當(dāng)交換機(jī)的MAC地址表建立完成之后桶至，管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)對單播通訊和廣播通訊的處理方式?jīng)]有什么不同。一般來說匾旭，在100MB的帶寬下镣屹，將廣播頻度控制在每秒鐘100個廣播圃郊。對于任何網(wǎng)絡(luò)來說，都會或多或少地存在廣播通訊女蜈。一個例子就是打印服務(wù)器會周期性地在網(wǎng)絡(luò)上給出廣播通知持舆。

窺探：不僅僅是監(jiān)聽

管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)的一個主要的區(qū)別就在于它們對待組播通訊的處理方式。組播通訊通常來自于搭載在工廠過程網(wǎng)絡(luò)上的智能設(shè)備伪窖，采用面向連接的基于生產(chǎn)廠商/用戶模型的技術(shù)逸寓。這種情況下的連接僅僅是網(wǎng)絡(luò)上兩個或者多個節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。

要想能夠接收組內(nèi)信息惰许，設(shè)備必須加入組播通訊小組席覆，組內(nèi)所有的成員都能夠接收到數(shù)據(jù)。如果僅僅是向小組發(fā)送數(shù)據(jù)胜玖，那么你無需成為小組成員袄优。在生產(chǎn)廠商/用戶模型中，組播通訊的主要問題就是隨著小組成員數(shù)量的增加竿疫，通訊信息呈指數(shù)地增長紫掷。此時，就需要使用管理型的交換機(jī)了胃争。

管理型交換機(jī)能夠打開互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）窺探功能伯梧。它是這樣工作的，當(dāng)IGMP窺探功能打開后所讶，它會發(fā)出廣播通訊以判斷任何組播小組內(nèi)的成員惊眠。使用這些信息，加上已經(jīng)建好的MAC地址表妄温，管理型交換機(jī)就能夠?qū)⒔M播通訊僅僅發(fā)送給組播小組內(nèi)的成員尖鲜。非管理型的交換機(jī)對組播數(shù)據(jù)和廣播數(shù)據(jù)的處理方式一樣，都是將數(shù)據(jù)發(fā)送給每一個節(jié)點(diǎn)瓷莽。

如果網(wǎng)絡(luò)使用了生產(chǎn)廠商/用戶技術(shù)或者使用了組播通訊宣璧，那么管理型交換機(jī)是物有所值的不二之選。

鏡像端口溃卡、故障排查

考慮使用管理型交換機(jī)還有很多其他原因溢豆，這種等級的交換機(jī)通常都提供故障日志功能，能夠控制每個端口的速度瘸羡，具有冗余設(shè)置以及端口鏡像功能漩仙。這些額外能力能夠保證對網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行更加精確的控制，而且在故障排查的時候能起到非常寶貴的作用最铁。我們知道讯赏，對于網(wǎng)絡(luò)上的某些節(jié)點(diǎn)，故障是無法避免的冷尉。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能出現(xiàn)問題時漱挎，首先就要檢查交換機(jī)系枪，雖然對于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)性能問題來說，交換機(jī)很少是問題的核心磕谅。交換機(jī)是系統(tǒng)中最可能發(fā)生問題的節(jié)點(diǎn)私爷，它的工作速率通常是其他網(wǎng)絡(luò)部件工作速率的10到50倍。

雖然總有一種很好的軟件能夠幫助你對網(wǎng)絡(luò)故障問題進(jìn)行排查膊夹，但是大多數(shù)這種軟件僅僅能看到廣播通訊和組播通訊痒仇。這實(shí)際上很合理，因?yàn)楹芏嘈阅軉栴}通常都源自不受限的組播通訊或者過多的廣播通訊邀敲。如果你出于某種原因需要檢查單播通訊恰印，那么端口鏡像是唯一的途徑。

如果網(wǎng)絡(luò)上沒有組播通訊的話珍媚，那么使用非管理型的交換機(jī)也沒什么問題瓢圈。在只搭載了很少設(shè)備的小型簡單網(wǎng)絡(luò)上，很多人使用非管理型的交換機(jī)尼布。

有時候也可以將這兩種類型的交換機(jī)結(jié)合使用珊场，將一些遠(yuǎn)程設(shè)備搭載在非管理型的交換機(jī)上，統(tǒng)一向管理型的交換機(jī)反饋朦舟。

對于那些節(jié)點(diǎn)數(shù)量很多的網(wǎng)絡(luò)逼酗，如果成本不是一個關(guān)鍵因素，那么還是選擇管理型的交換機(jī)吧投湿，事后想來這確實(shí)是一個明智的選擇诽昨。

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