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#Tendances produits
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Un bref résumé de la technologie des interrupteurs industriels
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Un bref résumé de la technologie des interrupteurs industriels
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Les commutateurs industriels, les équipements de commutation Ethernet utilisés dans le domaine du contrôle industriel, utilisent le protocole transparent et unifié TCP/IP, qui n'a pas d'essence en termes de couche de liaison de données, de couche réseau, de couche protocole, etc. entre lui-même et le réseau d'entreprise La différence, l'éditeur de Feichang Technology présentera en détail la technologie des commutateurs industriels pour tout le monde. Si vous êtes intéressé, jetez un coup d'œil !
Résumé général et introduction des produits de commutation Ethernet industriels :
(1) Technologie de transmission par commutation : (Cut-through)
Une fois que le commutateur interprète l'adresse de destination du paquet, il commence à envoyer le paquet au port de destination. Habituellement, lorsque le commutateur reçoit les 6 premiers octets du paquet de données, il connaît déjà l'adresse de destination, de sorte qu'il peut décider à quel port le paquet de données sera envoyé. Les avantages de la technologie d'acheminement par coupure sont un taux d'acheminement rapide, un délai réduit et un meilleur débit global. L'inconvénient est que le commutateur a déjà commencé le transfert de données avant d'avoir complètement reçu et vérifié l'exactitude du paquet de données. Ainsi, dans un environnement où la qualité de la communication est faible, le commutateur transmet tous les paquets de données complets et les paquets de données d'erreur. Cela entraîne en fait un grand nombre de paquets de communication indésirables pour l'ensemble du réseau de commutation, et le commutateur sera considéré à tort comme une tempête de diffusion. En bref, la technologie de transfert de bout en bout est adaptée à un environnement réseau avec une meilleure qualité de liaison et moins de paquets d'erreur.
Changer de technologie de stockage et de transmission : (Stock-and-Forward)
La technologie du stockage et de la transmission exige que le commutateur décide de la manière de transmettre après avoir reçu tous les paquets de données. De cette façon, le commutateur peut vérifier l'intégrité et l'exactitude du paquet avant de le transmettre. L'avantage est qu'il n'y a pas de transmission incomplète de paquets de données, ce qui réduit les risques de transmission inutile de données. L'inconvénient est que le taux de transfert est plus lent que celui de la technologie de transfert direct. Par conséquent, la technologie de stockage et de transfert est plus adaptée à l'environnement réseau avec une qualité de liaison ordinaire.
(2) Retard : (Latence)
Le délai de commutation désigne l'intervalle de temps entre le moment où le commutateur reçoit un paquet de données et celui où il commence à copier le paquet de données vers le port de destination. De nombreux facteurs influent sur le délai, comme la technologie d'acheminement, etc. Les commutateurs qui utilisent la technologie de transfert par coupure ont un délai fixe. En effet, le commutateur direct ne se soucie pas de la taille globale du paquet de données, mais détermine uniquement la direction du transfert en fonction de l'adresse de destination. Par conséquent, son délai est fixe et dépend du taux de décodage de l'adresse de destination dans les 6 premiers octets du paquet de données par le commutateur. Étant donné que le commutateur adoptant la technologie de stockage et de transfert doit recevoir le paquet de données complet avant de commencer à le transférer, son délai est lié à la taille du paquet de données. Le paquet de données est grand, le délai est important ; le paquet de données est petit, le délai est petit.
(3) Fonction de gestion : (Gestion)
La fonction de gestion du commutateur fait référence à la manière dont le commutateur contrôle l'accès de l'utilisateur au commutateur et à la mesure dans laquelle l'utilisateur peut voir le commutateur. Habituellement, les fabricants de commutateurs fournissent un logiciel de gestion ou font appel à des logiciels de gestion tiers pour gérer le commutateur à distance. Les commutateurs généraux répondent aux fonctions de gestion statistique de la MIB I / MIB II du SNMP. Toutefois, les commutateurs plus complexes prendront en charge la fonction de surveillance active RMON grâce au groupe RMON intégré (mini-RMON). Certains commutateurs permettent également à une sonde RMON externe de surveiller l'état du réseau des ports optionnels.
(4) Types d'adresses MAC simples/multiples : (simple ou multiple)
Chaque port d'un seul commutateur MAC ne possède qu'une seule adresse matérielle MAC. Chaque port d'un commutateur MAC multiple est associé à plusieurs adresses matérielles MAC. Les commutateurs MAC simples sont principalement conçus pour connecter les utilisateurs finaux, les ressources partagées du réseau ou les routeurs non pontés. Ils ne peuvent pas être utilisés pour connecter des hubs ou des segments de réseau qui contiennent plusieurs dispositifs de réseau. Les commutateurs MAC multiples disposent d'une mémoire suffisante pour plusieurs adresses matérielles sur chaque port. Chaque port d'un commutateur multi-MAC peut être considéré comme un hub, et un commutateur multi-MAC peut être considéré comme un hub d'un hub. La taille de la mémoire tampon des commutateurs de chaque fabricant est différente. La taille de la capacité de la mémoire tampon limite la capacité d'adresses d'échange que le commutateur peut fournir. Une fois cette capacité d'adresse dépassée, certains commutateurs rejetteront les paquets de données provenant d'autres adresses, et certains commutateurs copieront les paquets de données vers chaque port sans commutation.
(5) Support de surveillance externe : (surveillance étendue)
Certains fabricants de commutateurs fournissent un "port de surveillance" qui permet à un analyseur de réseau externe d'être directement connecté au commutateur pour surveiller les conditions du réseau.
(6) Arbre d'extension : (Arbre d'extension)
Comme le commutateur est en fait un dispositif de pontage transparent multi-ports, il présente également le problème inhérent des dispositifs de pontage - "Boucles de topologie". Lorsqu'un paquet de données d'un certain segment de réseau est transmis à un autre segment de réseau par un certain dispositif de pontage, et que le paquet de données renvoyé retourne à l'adresse source par un autre dispositif de pontage. Ce phénomène est appelé "anneau topologique". Généralement, le commutateur adopte l'algorithme du protocole d'arbre étendu pour faire se connaître chaque dispositif de pont du réseau, et empêche automatiquement le phénomène d'anneau topologique. En déconnectant un certain port dans l'"anneau topologique" détecté, le commutateur atteint l'objectif d'éliminer l'"anneau topologique" et de maintenir l'intégrité de l'arbre topologique dans le réseau. Dans la conception des réseaux, l'"anneau topologique" est souvent recommandé pour la sélection de liaisons de secours redondantes pour les liaisons de données critiques. Par conséquent, les commutateurs avec un support de protocole d'arbre étendu peuvent être utilisés pour connecter les ressources clés du réseau pour la commutation de la redondance.
(7) Duplex intégral : (Duplex intégral)
Le port full-duplex peut envoyer et recevoir des données en même temps, mais cela nécessite le commutateur et le dispositif connecté pour prendre en charge le fonctionnement full-duplex. Le commutateur avec fonction duplex intégral présente les avantages suivants :
1. Débit élevé (Throughput) : Deux fois le débit de communication du mode simplex.
2. Prévention des collisions : Aucune collision n'est envoyée/réçue.
3. Amélioration de la limitation des distances : Comme il n'y a pas de collision, elle n'est pas limitée par la longueur du lien CSMA/CD. La limite de longueur du lien de communication est uniquement liée au support physique.
Les protocoles qui prennent actuellement en charge la communication en duplex intégral sont les suivants Fast Ethernet, Gigabit Ethernet et ATM.
Réseau local virtuel (VLAN)
Le développement de la technologie de commutation a également accéléré l'application de la nouvelle technologie de commutation (VLAN). En divisant le réseau d'entreprise en segments de réseau virtuel VLAN, la gestion et la sécurité du réseau peuvent être renforcées et la diffusion inutile de données peut être contrôlée. Dans un réseau partagé, un segment de réseau physique est un domaine de diffusion. Dans un réseau commuté, le domaine de diffusion peut être un segment de réseau virtuel composé d'un groupe d'adresses de réseau de couche 2 (adresses MAC) choisies arbitrairement. De cette façon, la division des groupes de travail dans le réseau peut briser les restrictions géographiques dans le réseau partagé, et est complètement divisée selon les fonctions de gestion. Ce mode de regroupement basé sur le flux de travail améliore considérablement les fonctions de gestion de la planification et de la réorganisation du réseau.
Les stations de travail d'un même VLAN, quel que soit le commutateur auquel elles sont effectivement connectées, communiquent entre elles comme si elles se trouvaient sur des hubs séparés. La diffusion dans le même VLAN ne peut être entendue que par les membres du VLAN, et ne sera pas transmise à d'autres VLAN, de sorte que les tempêtes de diffusion inutiles peuvent être bien contrôlées. En même temps, s'il n'y a pas de routage, les différents VLAN ne peuvent pas communiquer entre eux, ce qui renforce la sécurité entre les différents services du réseau d'entreprise. Les administrateurs de réseau peuvent gérer de manière exhaustive l'échange d'informations entre les différentes unités de gestion de l'entreprise en configurant des routes entre les VLAN. Le commutateur divise le VLAN en fonction de l'adresse MAC du poste de travail de l'utilisateur. Par conséquent, l'utilisateur peut se déplacer et travailler librement dans le réseau de l'entreprise, quel que soit l'endroit où il accède au réseau de commutation, il peut communiquer librement avec les autres utilisateurs dans le VLAN.
Le VLAN peut être composé d'équipements de type réseau mixte, tels que : 10M Ethernet, 100M Ethernet, etc., peuvent être des stations de travail, des serveurs, des hubs, des backbones de liaison montante de réseau, etc.
La gestion des VLAN nécessite des logiciels spécialisés plus complexes. Il remplit les fonctions de division et de surveillance de l'ensemble du réseau VLAN grâce à une gestion complète des objets de gestion tels que les utilisateurs, les adresses MAC, les numéros de port de commutateur et les numéros VLAN, ainsi que d'autres fonctions de gestion étendues. La méthode de division VLAN la plus courante est basée sur l'adresse MAC. Mais il existe également des commutateurs de certains fabricants qui proposent d'autres méthodes de division des VLAN : Les adresses MAC, les adresses de protocole, les ports de commutation, les types d'applications réseau, les autorisations utilisateur, etc.
Lorsqu'ils choisissent un commutateur, les utilisateurs doivent examiner attentivement la fonction VLAN du commutateur qu'ils choisissent, et choisir un commutateur qui répond aux exigences et qui est facile à gérer en fonction des besoins réels de leur propre entreprise. Dans le même temps, il convient d'accorder une attention particulière à l'incompatibilité entre les VLAN des commutateurs de différents fabricants.