1、什么是數據交換？ 廣義上講，任何數據的相互轉發都可以稱之為數據交換，交換機使用過程，是基于以太網的數據交換，網絡數據經過交換可以到達指定的端口。 2、什么是交換機？ 交換機（switch）是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備，交換機可以學習MAC地址，并將其存放在內部地址表中，通過在幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。 3、什么是工業以太網交換機？ 工業以太網交換機，即應用于工業控制領域的以太網交換機設備，由于采用的網絡標準其開放性好、應用；能適應低溫高溫，抗電磁干擾強，防鹽霧，抗震性強。...

Jason Goerges在發表于2010年Machine Design的一篇文章中解釋道：“基于EtherCAT的分布式處理器架構具備寬帶寬、同步性和物理靈活性，可與集中式控制的功能相媲美并兼具分布式網絡的優勢”。3 “事實上，一些采用這種方式的處理器可以控制多達64個高度協調的軸（包括位置、速度和電流環以及換向），采樣速率和更新速率為20 kHz。 面向IIoT的長期可行性 以太網自作為一種局域網技術問世以來，已經過一系列發展。鑒于傳統現場總線組件目前的制造規模較小，而PCI正面臨逐漸成為過時的工業標準架構的風險，以太網經過不斷發展，現已完全有能力為以IP為的工業物聯網提供...

千兆以太網的優勢是同舊系統的兼容性好，價格相對便宜。在這也是千兆以太網在同ATM的競爭中獲勝的主要原因。當今居于主導地位的局域網技術－以太網。以太網是建立在以太網CSMA/CD機制上的廣播型網絡。的產生是限制以太網性能的重要因素，早期的以太網設備如集線器是物理層設備。不能隔絕擴散，限制了網絡性能的提高。而交換機（網橋）做為一種能隔絕的二層網絡設備，極大的提高了以太網的性能。正逐漸替代集線器成為主流的以太網設備，然而交換機（網橋）對網絡中的廣播數據流量則不做任何限制，這也影響了網絡的性能。通過在交換機上劃分VLAN和采用三層的網絡設備－路由器解決了這一問題。以太網做為一種原理簡單，便于實現同時又...

以太網交換機原理 以太網交換機，作為我們廣為使用的局域網硬件設備，它的普及程度其實是由于以太網的使用，作為以太網的主流設備，幾乎所有的局域網中都會有這種設備的存在。看看以下的拓撲，會發現，在使用星型拓撲的情況下，以太網中必然會有交換機的存在，因為所有的主機都是使用電纜集中連接到交換機上從而能夠互相連接的： 標準的線纜集中連接設備是“HUB（集線器）”，但是集線器存在著：共享帶寬、端口間等問題，因為大家都知道，標準的以太網是一個“的網絡”，也就是說在一個所謂“域”里面，多只有兩個節點可以互相通訊。而且，雖然集線器有很多端口，但是其內部結構完全是以太網所謂的“總線結構”，也...

以太網的標準拓撲結構為總線型拓撲，但目前的快速以太網（100BASE-T、1000BASE-T標準）為了減少，將能提高的網絡速度和使用效率比較大化，使用交換機來進行網絡連接和組織。如此一來，以太網的拓撲結構就成了星型；但在邏輯上，以太網仍然使用總線型拓撲和CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection，即載波多重訪問/碰撞偵測）的總線技術。 以太網實現了網絡上無線電系統多個節點發送信息的想法，每個節點必須獲取電纜或者信道的才能傳送信息，有時也叫作以太（Ether）。（這個名字來源于19世紀的物理學家假設的電磁輻射媒體-光以太...

以太網幀的概述： 以太網的幀是數據鏈路層的封裝，網絡層的數據包被加上幀頭和幀尾成為可以被數據鏈路層識別的數據幀（成幀）。雖然幀頭和幀尾所用的字節數是固定不變的，但依被封裝的數據包大小的不同，以太網的長度也在變化，其范圍是64～1518字節（不算8字節的前導字）。 /域 （Collision）：在以太網中，當兩個數據幀同時被發到物理傳輸介質上，并完全或部分重疊時，就發生了數據。當發生時，物理網段上的數據都不再有效。 域：在同一個域中的每一個節點都能收到所有被發送的幀。 影響產生的因素：是影響以太網性能的重要因素，由于的存在使得傳統的以太網在負載超過40%時，效率...

于設備廠商來說，通常是購買光模塊來提供光口輸出，因此會更加關注設備和光模塊 之間電接口的信號質量。對于采用光纖傳輸的10G以太網來說，設備和光模塊之間互連目前采用**多的是SFP+(EnhancedSmallForm-factorPluggable)的接口。SFP+接口標準**早在2006年發布，與以前的光模塊接口如XENPAK、XFP標準相比，尺寸更小、密度更大且可以支持熱插拔，目前***用于承載FiberChannel、10G以太網、OTN等的協議標準。是SFP+接口的適合應用場景。10Base-T以太網測試有哪些項目；浙江以太網測試協議測試方法由于10GBase-T以太網測試的總線采用P...

寬總線式交換機是在交換機主板上預留一條“數據總線”，就像一條大家公用的公路，每個端口都可以利用其其中一部分帶寬，假如這個總線帶寬為 200 兆的話，也就是說多同時是允許 2 組 100 兆端口同時可以通訊，其余端口如果也要通訊還是需要等待的，因為帶寬已經分配完畢了。所以，這種方式的設備比較理想工作狀態還有一點差距，但是因為幾乎不會有普通交換機的端口會都在同時通訊，總會有些端口處在閑置的狀態，所以滿足絕大部分的網絡要求是可以滿足的。因此，交換機有一項性能參數，叫做“交換容量”，也叫做“背板帶寬”，指的是“交換機可以同時進出所有端口數據量的總合”，其實也就是數據的吞吐能力。什么是以太網，以太網有那...

工業以太網的協議結構包含哪幾層 當以太網用于信息技術時，應用層包括HT-TP、FTP、SNMP等常用協議，但當它用于工業控制時，體現在應用層的是實時通信、用于系統組態的對象以及工程模型的應用協議，至21世紀，還沒有統一的應用層協議，但受到支持并已經開發出相應產品的有4種主要協議：HSE、Modbus TCP/IP、ProfINet、Ethernet/IP。 工業以太網的優點有哪些 1、應用 以太網是應用的計算機網絡技術，幾乎所有的編程語言如Visual C++、Java、VisualBasic等都支持以太網的應用開發。 2、通信速率高 10、100 M...

這種問題在小型以太網中并不會造成很大問題，并且可以很好的工作，但是如果網絡上的通訊量有增加，或者連接的節點數目很多的時候，“”會嚴重影響網絡的性能，比如我們在章中講解以太網原理的時候就解釋過優化“域”的問題，這時候我們需要能夠隔離“”的設備，交換機就可以完成這個功能了。 交換機在連接的時候，各個端口之間都可以同時通訊，也就是說端口間是不的，也可以用來隔離。那么，什么樣的原理造成交換機可以達成這個能力呢？ 我們可以發現，交換機內部存在著橋接的環境，理論上每個端口之間都有的通路，而不是像集線器一樣共享帶寬。所以，當 1 口與 2 口間正在通訊的時候，3 口與 4 口也可以同時進行通...

10GSFP+接口簡介及測試方法 10G以太網還有很多標準，比如通過背板傳輸的10GBase-KR(BacKplaneRandomSignaling)標準，通過光纖傳輸的10GBase-SR(ShortReach)、10GBase-LR(LongReach)、10GBase-ER(ExtendedReach)、10GBase-LRM(LongReachMultimode)等標準。這些總線單對差分線或者單根光纖上的數據速率真正達到了10G左右(10.3125Gbps或9.95328Gbps)。圖7.28是一些典型的采用了SFP+接口以及10GBase-KR接口的設備。 除了10G...

這樣的網絡很復雜，而且它的建立和維護也很昂貴。每個協議都需要各自的實施程序、安裝人員和培訓。相比之下，以太網提供了將適用于運動、安全等的不同網絡融合到經濟高效的基礎架構上的可能性，該架構布線更容易，獲得供應商的支持，并能適應未來要求。 以太網提供了不同網絡融合的可能性。 EtherNet/IP協議體現了如何在實踐中充分發揮融合的作用。通過使用TCP/IP和UDP/IP等標準以太網技術、輔以CIP Sync（用于實現分布式時鐘IEEE 1588精確時間協議同步）等特性，集成的交換式系統可以同時適應商業和工業應用。 10Base-T以太網測試連接圖；上海以太網測試銷售電話 集線器...

以太網交換機工作原理工作原理： 以太網交換機工作于OSI網絡參考模型的第二層（即數據鏈路層），是一種基于MAC（MediaAccessControl，介質訪問控制）地址識別、完成以太網數據幀轉發的網絡設備。 交換機上用于鏈接計算機或其他設備的插口稱作端口。計算機借助網卡通過網線連接到交換機的端口上。網卡、交換機和路由器的每個端口都具有一個MAC地址，由設備生產廠商固化在設備的EPROM中。MAC由IEEE負責分配，每個MAC地址都是全球***的。MAC地址是長度為48位的二進制，前24位由設備生產廠商標識符，后24位由生產廠商自行分配的序列號。 交換機在端口上接受計算機發...

確定性適用于運動控制應用 運動控制依賴于精確通信。這種精確性通過使用基于時隙的調度來支持，每個設備在調度策略中都有一個與其它設備進行通信的調度表。這些伺服驅動器和控制器計算出它們各自的時序，由此可計算出控制函數的ΔT值。但是，如果數據傳輸變得無法預測，則可能會丟失結果，因此需要確定性來確保環路的穩定性。 以太網能夠支持工廠中苛刻的運動控制應用 在某些情況下，通過直接集成于英特爾?芯片內的加速器電路在EtherNet/IP中實施IEEE1588，只是以太網解決方案用于強制確定性的一種常見機制。EtherCAT的高速實時處理是運動控制應用中如何實現始終如一的預測性能的另一個示...

共享式以太網 共享式以太網的典型是使用10Base2/10Base5的總線型網絡和以集線器（集線 器）為的星型網絡。在使用集線器的以太網中，集線器將很多以太網設備集中到一臺中心設備上，這些設備都連接到集線器中的同一物理總線結構中。從本質上講，以集線器為的以太網同原先的總線型以太網無根本區別。 集線器的工作原理： 集線器并不處理或檢查其上的通信量，通過將一個端口接收的信號重復分發給其他端口來擴展物理介質。所有連接到集線器的設備共享同一介質，其結果是它們也共享同一域、廣播和帶寬。因此集線器和它所連接的設備組成了一個單一的域。如果一個節點發出一個廣播信息，集線器會將這...

10M/100M/1000M以太網的測試 對于10M/100M/1000M以太網的信號質量測試，由于比較大信號波特率是125MBaud, 且信號的邊沿并不太陡，因此使用1GHz以上帶寬的示波器就足夠了。除此以外，為了方便 地把RJ-45接口上信號引出、加入傳輸線模型、提供信號端接并進行以太網信號的分析，還 需要有相應的測試夾具，圖7.14是典型的以太網測試夾具。 以 太 網測試夾具上劃分了不同的區域，可以分別進行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的測量，另外還有專門區域可以連接矢量網絡分析儀進行回波損耗的測量。夾具附帶的校準板可用于回波損耗的測量時進行...

4、工業以太網交換機的產品分類？ 工業以太網交換機可按管理性分為非管理交換機及管理型交換機，主要的區別在對于高級網絡的管理功能及是否支持冗余備份功能，也可按照端口速率及結構來劃分。 5、什么是交換機背板帶寬？ 交換機的背板帶寬，是工業交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的比較大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。 6、什么是交換機包轉發率？ 交換機的包轉發率標志了交換機轉發數據包能力的...

4、工業以太網交換機的產品分類？ 工業以太網交換機可按管理性分為非管理交換機及管理型交換機，主要的區別在對于高級網絡的管理功能及是否支持冗余備份功能，也可按照端口速率及結構來劃分。 5、什么是交換機背板帶寬？ 交換機的背板帶寬，是工業交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的比較大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。 6、什么是交換機包轉發率？ 交換機的包轉發率標志了交換機轉發數據包能力的...

以太網分類 一、標準以太網開始以太網只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA/CD（帶有檢測的載波偵聽多路訪問）的訪問控制方法，通常把這種早期的10Mbps以太網稱之為標準以太網。以太網主要有兩種傳輸介質，那就是雙絞線和同軸電纜。所有的以太網都遵循IEEE802.3標準，下面列出是IEEE802.3的一些以太網絡標準，在這些標準中前面的數字表示傳輸速度，單位是“Mbps”，的一個數字表示單段網線長度（基準單位是100m），Base表示“基帶”的意思，Broad“帶寬”。·10Base－5使用粗同軸電纜，比較大網段長度為500m，基帶傳輸方法；·10Base－2使用細同軸電纜，...

車載以太網簡介及物理層測試 傳統的汽車內部采用CAN、LIN、FlexRay等總線，但是隨著自動駕駛技術的發展，汽車內部增加了更多的感知和連接裝置，如攝像頭、激光雷達、V2X和交通標志識別裝置等。這些裝置都會產生大量的數據，因此汽車內部也需要有支持更大帶寬以及在和外部進行信息交互時能提供更有效安全措施的數據總線連接。其中，以太網技術以其高帶寬、高開放性、靈活的連接、的產業界支持以及不斷提升的安全措施，成為未來汽車內部互連總線的有競爭力的技術。車載以太網是一種使用以太網連接車內電子單元的新型局域網技術。 與普通的以太網使用4對非屏蔽雙絞線(UTP)電纜不同，車載以太網在單對非屏蔽...

千兆以太網 千兆以太網技術作為的高速以太網技術，給用戶帶來了提高網絡的有效解決方案，這種解決方案的比較大優點是繼承了傳統以太技術價格便宜的優點。 千兆技術仍然是以太技術，它采用了與10M以太網相同的幀格式、幀結構、網絡協議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統。由于該技術不改變傳統以太網的桌面應用、操作系統，因此可與10M或100M的以太網很好地配合工作。升級到千兆以太網不必改變網絡應用程序、網管部件和網絡操作系統，能夠很大程度地投資保護，因此該技術的市場前景十分看好。 為了能夠偵測到64Bytes資料框的碰撞，GigabitEthernet所支持的距離更短。G...

IEEE802 .3規定了很多以太網信號的參數，對于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T 的電氣參數，可以分別參考IEEE 802.3規范的14、25和40節。如果不借助相應的軟件，要 完全手動進行這些參數的測量是一件非常煩瑣和耗時耗力的工作，為了便于快速完成以太 網信號的測量，比較好借助于相應的一致性測試軟件。圖7. 15是以太網一致性測試軟件界 面。這個測試軟件除了支持標準的10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T以太網信號質量測 試以外，還可以支持節能以太網(Energy Efficient Ethernet,EEE,參考802 . 3az標準...

發射機功率譜密度：正常發送的10GBase-T的信號是類似噪聲的信號，從時域分析比較困難，對其功率的衡量主要是從頻域測試。這時被測件發出正常的隨機數據流， 用頻譜儀(或者示波器做FFT變換)測量其頻域的功率分布，確保滿足頻譜模板的要求。·發射機功率：與上面一個測試類似，都是在頻域進行測量。這個測試是用頻譜儀測量驗證被測件在頻域發送的總功率滿足3.2～5.2dBm的要求。 發送時鐘頻率：與發射機抖動測試項目的測試方法類似，被測件發出類似時鐘的信號， 用示波器測量信號頻率驗證被測件的符號速率在800MHz±50ppm* 的范圍內。 工業以太網的構成及重要性能介紹；廣東智能化多端口...

從EtherNet/IP?到EtherCAT?的以太網解決方案以其獨特的方式克服了這些缺點。盡管工業以太網相較于別的替代技術還有一些其它優勢，然而它在運動控制中還遠沒有占到主導地位。我們來看看它能夠并且將會在未來幾年的競爭中越來越被接受的三個原因。 融合而不是增加復雜性 隨著時間的推移，企業IT與工廠之間的互聯不斷增加，導致了系統更復雜，往往將標準以太網和工業以太網與現場總線混合使用。例如，機器可能會利用： 適用于與伺服器進行通信的SERCOS1 適用于聯網變頻驅動器的PROFIBUS? 適用于故障安全現場總線通信的SafetyBUSp 適用于連接至傳...

這種問題在小型以太網中并不會造成很大問題，并且可以很好的工作，但是如果網絡上的通訊量有增加，或者連接的節點數目很多的時候，“”會嚴重影響網絡的性能，比如我們在章中講解以太網原理的時候就解釋過優化“域”的問題，這時候我們需要能夠隔離“”的設備，交換機就可以完成這個功能了。 交換機在連接的時候，各個端口之間都可以同時通訊，也就是說端口間是不的，也可以用來隔離。那么，什么樣的原理造成交換機可以達成這個能力呢？ 我們可以發現，交換機內部存在著橋接的環境，理論上每個端口之間都有的通路，而不是像集線器一樣共享帶寬。所以，當 1 口與 2 口間正在通訊的時候，3 口與 4 口也可以同時進行通...

快速以太網 100Base-TX 物理介質采用5類以上雙絞線 網段長度多100米100Base-FX 物理介質采用單模光纖，網段長度可達10公里 物理介質采用多模光纖，網段長度多2000米快速以太網由IEEE802.3u標準定義 快速以太網由IEEE802.3u標準定義，基本與標準以太網相同，但速度比標準以太網快十倍。快速以太網的速度是通過提高時鐘頻率和使用不同的編碼方式獲得的。其傳輸方案常用的便是100Base-T，100Base-T又包括100Base-TX和100Base-T4，100Base-T4是一種3類雙絞線方案，不支持全雙工，目前使用的都...

以太網的標準拓撲結構為總線型拓撲，但目前的快速以太網（100BASE-T、1000BASE-T標準）為了減少，將能提高的網絡速度和使用效率比較大化，使用交換機來進行網絡連接和組織。如此一來，以太網的拓撲結構就成了星型；但在邏輯上，以太網仍然使用總線型拓撲和CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection，即載波多重訪問/碰撞偵測）的總線技術。 以太網實現了網絡上無線電系統多個節點發送信息的想法，每個節點必須獲取電纜或者信道的才能傳送信息，有時也叫作以太（Ether）。（這個名字來源于19世紀的物理學家假設的電磁輻射媒體-光以太...

另外，對于以太網測試來說，還需要測試被測件的回波損耗(即S11反射參數),以考量 被測件的阻抗匹配情況。回波損耗過大會引起信號反射、失真、串擾等。特別是對于千兆以太網來說，由于其是4對電纜同時雙向工作，所以對回波損耗要求更高。要進行回波損耗的 測量，只依靠示波器是不夠的，還需要用到矢量網絡分析儀(VNA)。有些以太網測試軟件 還提供了網絡分析儀的控制功能，可以用示波器的主機通過GPIB或網絡接口控制矢量網 絡儀完成回波損耗的測試，并對測試數據進行分析運算(比如換算到阻抗為85Ω或1152 時的反射情況),把測試結果添加到測試報告中。圖7.18是進行回波損耗測試時的 組網。對于10G以太網的信號...

輸出電壓跌落：被測件輸出一個類似方波的信號，用示波器測量跳變沿后面10ns處和90ns處的電壓值，確保電壓跌落不超過10%。、 · 發射機線性度：這個測試類似很多射頻放大器的雙音交調測試，被測件發出不同頻 率的雙音的正弦波信號，然后在1～400MHz內觀察比較大的雜散或 者失真相對于雙音信號的幅度差異。雜散或者失真越小，說明發射機的線性度 越好。 發射機抖動：被測件發出連續的兩個幅度編碼為+16和兩個幅度編碼為- 16的碼 型(在800MSps的符號速率下相當于200MHz的時鐘)，然后用示 波器對這個信號的抖動進行測試。要分別測試主時鐘和從時鐘兩種情況下的抖動。 以太網通信如...

發射機功率譜密度：正常發送的10GBase-T的信號是類似噪聲的信號，從時域分析比較困難，對其功率的衡量主要是從頻域測試。這時被測件發出正常的隨機數據流， 用頻譜儀(或者示波器做FFT變換)測量其頻域的功率分布，確保滿足頻譜模板的要求。·發射機功率：與上面一個測試類似，都是在頻域進行測量。這個測試是用頻譜儀測量驗證被測件在頻域發送的總功率滿足3.2～5.2dBm的要求。 發送時鐘頻率：與發射機抖動測試項目的測試方法類似，被測件發出類似時鐘的信號， 用示波器測量信號頻率驗證被測件的符號速率在800MHz±50ppm* 的范圍內。 以太網交換機要求和驗證；浙江DDR測試以太網測試...