西门子-SIMATIC NET 工业以太网交换机 SCALANCE X-300的基本知识

1、以太网交换

   在数据交换期间，以太网交换机根据地址信息直接将数据包从输入端口转发到适当的输出端口。 以太网交换机基于直接传送来运行。

从根本上讲，交换机具有以下功能：

1).连接冲突域/子网

   由于中继器和星型耦合器（集线器）运行在物理层，所以只能在冲突域范围内使用。交换机连接冲突域。 因此，交换机的使用不受中继器网络的最大范围限制。 与之不同的是，可以在跨度极大的超大型网络中使用交换机。 可达到的距离取决于设备使用的光纤接口和所用的 FO 光纤（请参见技术规范）。

2).负载遏制

   根据以太网 (MAC) 地址过滤数据传输，使得本地数据传输保持在本地进行。 与中继器或集线器将未经过滤的数据分发到所有端口/网络节点不同的是，交换机会有选择地进行分发。 交换机仅将要发送到其它子网中节点的数据从输入端口交换到合适的输出端口。 为此，交换机会在“示教”模式下创建一个将以太网 (MAC) 地址分配给输出端口的表。

3).限制将错误传播到所涉及的子网。

   交换机根据每个数据包中的校验和检查数据包的有效性，以确保不良数据包不会进一步传输。 因此，一个网段的冲突不会传递到任何其它网段。

2、对工业以太网交换机的需求

   目前有超过 95% 的 LAN 都是基于以太网的，因此这是一种最常用的技术。 交换机的使用尤其重要： 利用交换机，可以建立具有大量节点的大型网络，增加数据吞吐量以及简化网络扩展。

   SIMATIC NET 的 IE Switches X-300 主要想用在考虑了未来要求的高速工厂网络中。 借助环网的 HSR 冗余功能和备用链接，可实现高网络可用性。 HSR 和备用链接可在 300ms 内重新组态网络。由于其支持 VLAN、RSTP、IGMP 和 GARP 等 IT 标准，因而完全能实现在现有办公网络中无缝集成自动化网络。

   IE Switches X-300 可在开关室和开关柜中使用。

3、技术选项（网络拓扑）

   无论是哪种网络拓扑，IE Switches X-300 都能简化网络的扩展。

   可以在以下网络拓扑中使用 IE Switches X-300：

1).线性结构

2).星型/树型结构

3).具有冗余管理器的环网

   对于单模千兆位传输，最大电缆长度为 70 km。 可通过电气端口构成包含 IE Switches X-300 设备和 OSM/ESM 的混合拓扑。 通过光学端口则不能构成包含 IE Switches X-300设备和 OSM 的混合拓扑。

   在具有冗余管理器的环网中使用 IE Switches X-300 作为冗余管理器，可提高可用性。 如果这些交换机间的连接发生中断，则用作冗余管理器的 IE Switches X-300 将作为交换机在非常短的时间内从环网拓扑创建线性拓扑。 因此可恢复一个功能正常的端到端结构。有关该主题的信息，请参见组态手册“SIMATIC NET - 工业以太网交换机 SCALANCEX-300 SCALANCE X-400”。
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