6GK5101-1BB00-2AA3現貨供應西門子轉換器

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工業以太網的網絡性能和網絡技術

組合使用時，與原來的 10 Mbpps 技術相比，當前工業以太網技術可顯著提高網絡性能。 這些技術包括：

• 快速以太網，傳輸速率 100 Mbps： 
  與 10 Mbps 相比，報文傳輸速度要快很多，因此占用電纜的時間極短。 針對快速以太網 (Fast Ethernet)，提供了一個 4 線制 FastConnect 布線系統 (Cat5e)，包括電纜、插頭和插座。
• 千兆以太網，傳輸速率 1 Gbps： 
  千兆以太網比快速以太網快 10 倍，電纜占用時間僅為其十分之一。 針對千兆以太網，提供了一個 8 線制 FastConnect 布線系統 (Cat6)，包括電纜、插頭和插座。
• 千兆以太網，傳輸速率 10 Gbps： 
  與 1 Gbps 以太網相比，10 Gbps 以太網的速度是其 10 倍。
• 全雙工可防止沖突： 
  在兩個交換機之間可同時發送和接收數據。 因此，全雙工連接的數據吞吐量對于快速以太網為 200 Mbps，對于千兆以太網為 2 Gbps。 采用全雙工傳輸時，網絡可覆蓋更大距離。 這意味著，例如，采用玻璃光纖電纜可以實現 200 km 的遠距離。
  常見幀重復問題的避免顯著地提高了數據吞吐量。
• 交換可降低網絡數據流量： 
  交換機動態地“連接”當前正在通信的那些站。 因此，在整個網絡中，幾條報文可同時傳送， 大大提高了網絡的功能。 性能上的提升源于這樣一個事實，即，多個消息幀可以同時流經交換機（它們之間如同并行地傳輸）。
• 使用自動交叉功能，支持發送線和接收線在雙絞線接口自動交叉。
• 自動檢測描述的是網絡節點（數據終端和網絡部件）的特性，即自動檢測信號的傳輸速率（10 Mbps、100 Mbps 或 1 Gbps），并支持自動協商功能。
• 自動協商是快速以太網的配置協議。 在啟動實際數據傳輸前，網絡設備自動協商設備支持的一種傳輸模式（1000 Mbps、100 Mbps 或 10 Mbps，全雙工或半雙工）。

以太網交換技術

工業以太網具有以下功能：

• 根據可用接口數量，交換機用來臨時或動態地將幾個子網或站彼此連接。
• 根據終端的以太網（MAC）地址，過濾數據傳輸，局部數據傳輸依舊保持局部，并且交換機只傳送到其它子網絡用戶的數據。
• 與傳統的以太網網絡相比擴大了可連接的終端數。
• 限制受影響子網絡的錯誤傳輸。

交換技術具有以下優點：

• 提供了形成子網絡和網絡段的能力。
• 由于數據通信的結構化，提高了數據吞吐量，從而提高了整體網絡性能。
• 簡單的網絡配規則。
• 通過連接各個沖突域/子網絡，可不受限制地擴展網絡范圍。
• 實現現有網絡的簡單、無障礙的擴展。

全雙工

全雙工（FDX）是一種網絡運行方式，與半雙工相比，在全雙工時，終端可以同時發送和接收數據。 采用 FDX 時，終端內的沖突檢測功能是自動關閉的。

FDX的一個先決條件是使用有獨立發送和接收通道的傳輸介質（如 FO 和 ITP），并且所使用的部件有保存數據的能力。 FDX 連接中不會出現沖突，因而支持 FDX 的部件能以正常的傳輸率同時發送和接收。 因此，數據吞吐量是網絡額定傳輸速率的兩倍，也就是，對于常規以太網為 20 Mbps，對于快速以太網為 200 Mbps。 千兆以太網可達到 2000 Mbps。

FDX 的其它優點是網絡規模提高。

通過關閉激活沖突機制，FDX 能使二個部件間的距離增大到超過一個沖突域的范圍。 使用全雙工功能，有可能使所用的發送和接收部件的傳送距離達到其性能極限。 這對與光纖部件的連接尤為重要。 在使用玻璃光纜時，兩個交換機之間可達到長 200 km 的距離。

通過交換式全雙工增加性能

自動檢測/自動協商

自動檢測描述的是網絡節點（數據終端和網絡部件）的特性，即自動檢測信號的傳輸速率（10 Mbps、100 Mbps 或 1000 Mbps），并支持自動協商功能。

自動協商是雙絞線的配置協議。 它使節點在發送*個數據包之前為傳輸而協商傳輸率：

• 10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps 或 10 Gbps
• 全雙工或半雙工

為了保證一個特定的傳輸速率，也可以關閉自動協商。

自動檢測的優點是，所有以太網部件實現互操作性。 
不支持自動檢測的常規以太網組件可與支持自動檢測的快速以太網組件和新的千兆以太網組件組合使用。

自動交叉

自動交叉功能可在雙絞線接口上自動交叉發送線和接收線。 這意味著不再需要交叉連接線（例如 TP XP 線）。

高速冗余協議 (HRP)

出錯誤后的快速網絡重構是工業應用*的特性。 否則，連接的終端會關閉邏輯通訊鏈路。 導致控制過程停止或系統的緊急停機。

為了取得極快速的響應時間，使用了各種標準化協議。 用這種過程，可在幾分之一秒時間內重構一個可用網絡。

由 50 個交換機組成的光纖環中，網絡故障后（如斷線或交換機故障）能夠在不到 300 ms 內完成重構。

除了在光纖環中實現高速介質冗余外，工業以太網還提供有環網或網段的高速冗余耦合所需的功能。 在每種情況下，可通過兩個交換機來耦合任何拓撲中的環網或網段。

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