西門子荊門（中國）總代理

　隨后發(fā)展出的管理型交換機(jī) (Managed Switch)相對(duì)于集線器和普通交換機(jī)，擁有了更多更復(fù)雜的功能，其通常可以通過基于網(wǎng)絡(luò)的接口實(shí)現(xiàn)配置。它可以自動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交互，用戶也可以手動(dòng)配置每個(gè)端口的網(wǎng)速和流量控制。
　　絕大多數(shù)管理型交換機(jī)還提供一些高級(jí)功能，如用于遠(yuǎn)程監(jiān)視和配置的SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)，用于診斷的端口映射，用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成組的VLAN(虛擬局域網(wǎng))，用于確保優(yōu)先級(jí)消息通過的優(yōu)先級(jí)排列功能等。
　　這些新型功能的加入，使得利用管理型交換機(jī)，可以組建冗余網(wǎng)絡(luò)。使用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，管理型交換機(jī)可以組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。每臺(tái)管理型交換機(jī)能自動(dòng)判斷傳輸路徑和備用路徑，當(dāng)優(yōu)先路徑中斷時(shí)自動(dòng)阻斷(block)備用路徑。
　　而隨著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于冗余功能的要求變得突出，出現(xiàn)了專門在冗余方面做出功能擴(kuò)展的管理型冗余交換機(jī)。此類交換機(jī)提供了一些特殊的功能，特別是針對(duì)有穩(wěn)定性、安全性方面嚴(yán)格要求的冗余系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)上的優(yōu)化。
　　通常構(gòu)建冗余網(wǎng)絡(luò)的方式主要有以下幾種，STP、RSTP； 環(huán)路冗余及主干Trunking技術(shù)。
　　1、STP及RSTP
　　STP(Spanning Tree Protocol)，是作為一個(gè)鏈路層協(xié)議(IEEE 802.1D)存在的，提供路徑冗余和阻止網(wǎng)絡(luò)循環(huán)發(fā)生。它做法是強(qiáng)令備用數(shù)據(jù)路徑為阻塞(blocked)狀態(tài)。如果一條路徑有故障，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能借助激活備用路徑重新配置及鏈路重構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)中斷恢復(fù)時(shí)間為30-60s之間。RSTP(快速生成樹算法，IEEE 802.1w)作為STP的升級(jí)，將網(wǎng)絡(luò)中斷恢復(fù)時(shí)間，縮短到1-2s。STP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活，但存在恢復(fù)速度慢的缺點(diǎn)。在很多的工業(yè)環(huán)境中并不適用。
　　2、環(huán)路冗余
　　在STP之后，為了能滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性強(qiáng)的特點(diǎn)，開始采用環(huán)路連接網(wǎng)絡(luò)的方式實(shí)現(xiàn)冗余快速恢復(fù)。采用這種技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)在中斷后300ms之內(nèi)自行恢復(fù)。并可以通過交換機(jī)的出錯(cuò)繼電連接、狀態(tài)顯示燈和SNMP設(shè)置等方法來提醒用戶出現(xiàn)的斷網(wǎng)現(xiàn)象。這些都可以幫助診斷環(huán)網(wǎng)什么地方出現(xiàn)斷開。
環(huán)路冗余大體可以采用三種方法：
        * 單機(jī)單環(huán)冗余。
        * 雙機(jī)單環(huán)冗余。
        * 雙機(jī)雙環(huán)冗余。
        雙環(huán)的主要優(yōu)勢(shì)在于可以通過雙通道連接，從而避免單個(gè)線纜出錯(cuò)帶來的問題。雙機(jī)同樣也可以避免單個(gè)設(shè)備出錯(cuò)帶來的問題。
　　3、主干冗余Trunking技術(shù)
　　這種方式是將不同交換機(jī)的多個(gè)端口設(shè)置為Trunking主干端口，并建立連接，這樣在交換機(jī)之間可以形成一個(gè)高速的骨干鏈接。不但成倍的提高了骨干鏈接的網(wǎng)絡(luò)帶寬，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，而且還還提供了另外一個(gè)功能，即冗余功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的骨干鏈接產(chǎn)生斷線等問題，那么網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)會(huì)通過剩下的鏈接進(jìn)行傳遞，保證網(wǎng)絡(luò)的通訊正常。Trunking主干網(wǎng)絡(luò)可以采用總線型和星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，理論通訊距離可以無限延長(zhǎng)。該技術(shù)由于采用了硬件偵測(cè)及數(shù)據(jù)平衡的方法，所以使網(wǎng)絡(luò)中斷恢復(fù)時(shí)間達(dá)到了新的高度，一般恢復(fù)時(shí)間可以達(dá)到10ms以下。
　　由于冗余會(huì)明顯加大設(shè)備成本，所以采用什么樣的冗余結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)根據(jù)項(xiàng)目工程需要來考慮。
最后一個(gè)有關(guān)拓?fù)涞膯栴}是連接線長(zhǎng)和連接能力的問題。
　　商用以太網(wǎng)在線長(zhǎng)和連接能力方面有著名的5-4-3規(guī)則：網(wǎng)絡(luò)中可以有5個(gè)網(wǎng)段，通過4個(gè)中繼器連接，但只有3個(gè)網(wǎng)段可以連接計(jì)算機(jī)。
　　這些類似的規(guī)則在工業(yè)以太網(wǎng)的環(huán)境中仍然發(fā)揮著作用。事實(shí)上，在類似于化工等工業(yè)車間中，連接線長(zhǎng)的問題是非常突出的。在使用以雙絞線為基礎(chǔ)的線纜還是使用光纖的問題上，一個(gè)重要的考慮方面就是連接線長(zhǎng)的問題。在不使用中繼器的情況下，線纜需要考慮100m內(nèi)的限制，對(duì)于光纖的限制則可以達(dá)到千米級(jí)的水平。基于物理性質(zhì)的要求，各大工業(yè)以太網(wǎng)方案在線長(zhǎng)，和可連接節(jié)點(diǎn)數(shù)上都做出明確的要求。這方面的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有：ISO/IEC 11801。[15>