産業用スイッチとは何ですか？
工業用イーサネットスイッチとも呼ばれ、産業用制御で使用されるイーサネットスイッチデバイスです。採用されたネットワーク規格のため、オープンで、広く使用され、安価です。透過的で統合されたTCP / IPプロトコルを使用します。ネットワークは、産業制御の分野における主要通信規格となっている。
産業用スイッチは、過酷な環境に耐えるキャリアグレード性能を備えています。幅広い製品と柔軟なポート構成により、さまざまな産業分野のニーズを満たすことができます。この製品は、保護等級がIP30以上の広い温度特性を特長とし、標準および独自のリング冗長プロトコルをサポートしています。
前書き
データネットワーク層とネットワーク層とプロトコル層との間に本質的な違いはない。しかし、産業用制御のリアルタイム要件のために、産業用イーサネットは、リアルタイム通信、ネットワークセキュリティ、本質安全性およびセキュリティ防爆を解決します。技術のような技術的な問題、防水、防振などの産業環境に適したいくつかの対策の使用...コアは、市販のイーサネットと本質的に異なるわけではありません.PCとIPCの違いと同じです。
ネットワーク構造
産業用イーサネットスイッチは、柔軟性の高い産業用アプリケーションのニーズを満たすように特別に設計されており、費用対効果の高い工業用イーサネット通信ソリューションを提供します。ネットワーキングの方法は、ループ設計に重点を置いています。ループにはシングルリングとマルチリングの違いがあります。また、RingOn、RingOpen開ループ、FRPリング、ターボリングなど、STPおよびRSTPに基づいてさまざまなベンダーによって設計されたプライベートループプロトコルもあります。
ハブの開発により、アンマネージドスイッチと呼ばれるデバイスが生まれました。あるポートから別のポートにメッセージをルーティングできるため、ハブよりもインテリジェントになります。管理されていないスイッチは、各ネットワークデバイスのネットワーク速度を自動的に検出します。さらに、ネットワーク上のデバイスを識別して記憶する「MACアドレステーブル」と呼ばれる機能を備えています。つまり、ポート2が特定の識別コードを持つメッセージを受信すると、スイッチは特定の識別コードを持つすべてのメッセージをポート2に送信します。このインテリジェンスはメッセージの衝突を回避し、ハブよりも大幅に改善された伝送パフォーマンスを向上させます。ただし、アンマネージスイッチは、通信検出と冗長構成のいずれの形式も実装できません。
次世代のイーサネット接続デバイスは、管理対象スイッチです。管理スイッチは、ハブやアンマネージド・スイッチよりも複雑な機能を備えており、管理されていないスイッチの3〜4倍の非常に高価です。管理スイッチは、より多くの機能を提供し、通常、ネットワークベースのインターフェイスを通じて完全に構成されます。ネットワークデバイスと自動的に対話することができ、ユーザーは各ポートのネットワーク速度とフロー制御を手動で設定できます。古いデバイスの中には、自動対話機能を使用できないものもあるため、手動での設定が不可欠です。
ほとんどの管理対象スイッチは、通常、リモート監視と構成（簡易ネットワーク管理プロトコル）、診断用ポートマッピング、ネットワークデバイスグループ（VLAN）用のVLANなどの高度な機能を提供します。メッセージなどが含まれます。管理スイッチを使用すると、冗長ネットワークを設定できます。リングトポロジでは、管理対象スイッチはリングネットワークを形成できます。各管理対象スイッチは、最適な伝送パスと代替パスを自動的に決定し、優先パスが中断されたときに代替パスを自動的にブロックします。
管理スイッチは、RS-232シリアルポート（またはパラレルポート）管理、Webブラウザ管理、ネットワーク管理ソフトウェア管理など、いくつかの方法で管理できます。
1.シリアルポートによる管理
ネットワーク管理スイッチには、スイッチ管理用のシリアルケーブルが付属しています。まず、シリアルケーブルの一端をスイッチ背面のシリアルポートに差し込み、もう一方の端を通常のコンピュータのシリアルポートに差し込みます。スイッチとコンピュータの電源を入れます。「ハイパーターミナル」プログラムは、Windows 98とWindows 2000の両方で使用できます。「ハイパーターミナル」を開きます。接続パラメータを設定すると、図1に示すように、シリアルケーブルを介してスイッチと対話できます。この方法はスイッチの帯域幅を占有しないため、「帯域外」と呼ばれます。
この管理モードでは、スイッチはメニュー方式のコンソールインターフェイスまたはコマンドラインインターフェイスを提供します。「Tab」または矢印キーを使用してメニューおよびサブメニューを移動したり、Enterキーを押して適切なコマンドを実行したり、専用のスイッチ管理コマンドセットを使用してスイッチを管理したりできます。スイッチの異なるブランドのコマンドセットは、同じブランドのスイッチであっても、コマンドが異なります。メニューコマンドを使用するほうが操作上便利です。
ウェブによる管理
管理されたスイッチはWeb（Webブラウザ）経由で管理できますが、スイッチにIPアドレスを割り当てる必要があります。このIPアドレスは、管理スイッチ以外の用途はありません。デフォルトでは、スイッチにIPアドレスはありません。この管理モードを有効にするには、シリアルポートなどの手段を使用してIPアドレスを有効にする必要があります。
Webブラウザを使用してスイッチを管理する場合、スイッチはWebサーバと同等ですが、Webページはハードディスクに保存されませんが、スイッチのNVRAMにはNVRAMのWebプログラムがプログラム。管理者がブラウザのスイッチのIPアドレスを入力すると、スイッチはWebページをサーバのようにコンピュータに渡します。この時点で、図2に示すように、Webサイトを訪問しているように感じられます。この方法はスイッチの帯域幅を占有するため、「帯域内」と呼ばれます。
スイッチを管理する場合は、Webページの対応する機能項目をクリックし、テキストボックスまたはドロップダウンリストでスイッチのパラメータを変更します。Web管理はLAN上で行うことができるため、リモート管理が可能です。
3.ネットワーク管理ソフトウェアによって管理される
ネットワーク管理スイッチはすべて、国際標準に準拠したネットワーク機器管理仕様であるSNMPプロトコル（簡易ネットワーク管理プロトコル）に従います。SNMPプロトコルに準拠するデバイスはすべて、ネットワーク管理ソフトウェアで管理できます。LAN経由でネットワーク上のスイッチ、ルータ、サーバなどを簡単に管理できるネットワーク管理ワークステーションにSNMPネットワーク管理ソフトウェアのセットをインストールするだけで済みます。SNMPネットワーク管理ソフトウェアによるインターフェイスを図3に示します。これはインバンド管理方法でもあります。
ネットワーク管理スイッチの管理は、上記の3つの方法で管理できます。どちらの方法で使用されますか？スイッチの初期設定では、アウトオブバンド管理を渡す必要があります。IPアドレスを設定した後で、帯域内管理モードを使用できます。インバンド管理管理データは公衆回線で伝送されるため、リモート管理は可能ですが、セキュリティは強くありません。アウトオブバンド管理はシリアルポート経由で行われます。データはスイッチと管理マシン間でのみ送信されるため、セキュリティは非常に強力です。しかし、シリアルケーブルの長さの制限により、遠隔管理が実現できない。セキュリティと管理性の要件をどのように見ていくか。
工業用スイッチは、主に炭鉱の安全、鉄道輸送、工場の自動化、水処理システム、都市の安全など産業用途に広く使用されています。
産業用スイッチと商用スイッチの違い
工業用イーサネットスイッチと商用スイッチの違いは、主に機能と性能に反映されています。
機能の違いは、主に、産業用イーサネットスイッチが、さまざまなフィールドバスとの相互接続、デバイスの冗長性、およびデバイスのリアルタイム性など、産業用ネットワーク通信に機能的に近いことを意味します。
パフォーマンスの違いは、主に外部環境パラメータへの適応に反映されます。炭鉱や船舶などの多くの過酷な環境に加えて、産業環境にはEMI（電磁適合性）、温度、湿度、粉塵の特別な要件があります。その中で、温度は産業ネットワーク機器に最も大きな影響を与えます。
- コンポーネント：産業用イーサネットスイッチコンポーネントは、選択の要件が高く、工業生産サイトのニーズに合わせて調整する必要があります。
- 機械的環境：産業用イーサネットスイッチは、振動、衝撃、腐食、粉塵、水などの厳しい機械的環境に、よりよく適応できます。
- 気候：工業用イーサネットスイッチは、温度や湿度を含む貧しい気候に適しています。
- 電磁環境：産業用イーサネットスイッチは強力な電磁干渉防止機能を備えています。
- 動作電圧：工業用イーサネットスイッチは広い動作電圧範囲を持ち、商用スイッチはより高い電圧を必要とします。
- 電源設計：商用スイッチは基本的に単電源で、産業用スイッチ電源は一般に二電源バックアップです。
- 取り付け方法：工業用イーサネットスイッチは、DINレールとラックに取り付けることができます。商用スイッチは一般にラックとデスクトップです。
- 冷却方式：工業用イーサネットスイッチは、一般に、放熱のためにファンレスエンクロージャを使用し、商用スイッチはファン配電を行います。
