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如何选择工业交换机?

  如何选择工业交换机?如何根据项目确定网络结构?很多工程商朋友在做项目的时候都有这方面的疑问。工业交换机作为弱电项目中最常用的设备之一,关于它的使用与选择,我们不得不知。下面来详细了解下项目中如何选择工业交换机?

  一、网络规模与层次性

  考虑网络规模与工业交换机应用层次,主要分为中小型网络与大中型网络。

  在选择工业交换机时可通过OSI参考模型来挑选,企业如果只是单纯地做数据转发,那么建议使用二层工业交换机。如果划分了部门,要让部门之间产生隔离,那么建议选择三层工业交换机,如果需要设置网关、防火墙等功能,则需要更高级的防火墙级别工业交换机。

  如何规划网络层次性?

  网络结构决定了使用什么设备,有的小型网络只有核心层与接入层,那么核心工业交换机就相对来说好选择一些,压力不大,例如某些小型监控网络,只在内网中进行,那么选择二层工业交换机即可。

  例如如下网络:只有接入层与核心层

  两层网络架构

  当然大型网络中,光有接入层与核心层难以协调分配,就需要三层结构了,核心层与汇聚层、接入层,用汇聚层来分解核心工业交换机的压力,涉及到vlan的划分,网络管理等功能,就需要三层工业交换机了。

  三层网络架构

  那有的朋友会问,我弄个四层行不行?大部分网络都是只有三层,网络结构层数越少,网络响应越快,简洁的网络结构,无论是响应速度与后期故障维护,都是有好处的。

  二、工业交换机的端口数量

  工业交换机的端口数量,工业交换机支持的物理端口数量决定该工业交换机接入的终端或二级接收设备的数量,需要根据实际需要选择。当然也需要考虑后续的网络扩展。工业交换机的接入端口用于连接内网终端,上联端口用于连接上级设备。

  如果点位数在16个左右,并且长期内数量变化不大,可以选择24口工业交换机,点位数超过16以上,而且还有其他网络设备的情况下,这时候需要对端口数量做一定的冗余,可以选择48口工业交换机。

  优特普48口千兆+4万兆上联核心堆叠工业交换机UTP7748GE-L3

  三、端口参数

  端口参数主要需要考虑:

  端口速率(百兆、千兆、万兆)和端口类型(RJ45、SFP/光口、PoE供电网口等)。有几个光口,或者有几个电口等等,百兆端口与千兆端口数量。

  四、工业交换机的功能支持

  考虑工业交换机的功能支持,是否具有网管功能、模块冗余、路由冗余、四层交换、可扩展性等。同时需要考虑工业交换机的安全功能。

  具体如:访问控制、802.1X认证、环回检测、四元绑定、IGMP Snooping等。

  五、背板带宽

  背板带宽也称交换容量,是工业交换机接口处理器和数据总线间所能吞吐的最大数据量,就像是立交桥所拥有的车道的总和。由于所有端口间的通信都需要通过背板完成,所以背板所能提供的带宽,就成为端口间并发通信时的瓶颈。

  我们在购买工业交换机时,都会看到这样的参数:

  带宽越大,提供给各端口的可用带宽越大,数据交换速度越大;带宽越小,给各端口提供的可用带宽越小,数据 交换速度也就越慢。也就是说,背板带宽决定着工业交换机的数据处理能力,背板带宽越高,所能处理数据的能力就越强。若欲实现网络的全双工无阻塞传输,必须满足最小背板带宽的要求。

  (1) 背板带宽计算公式如下:

  背板带宽=端口数量×端口速率×2

  提示:对于三层工业交换机而言,只有转发速率和背板带宽都达到最低要求,才是合格的工业交换机,二者缺一不可。

  (2) 计算举例:

  如何一款工业交换机有24个端口,每个端口速率为千兆。

  背板带宽=24*1000*2/1000=48Gbps。

  六、包转发率

  网络中的数据是由一个个数据包组成,对每个数据包的处理要消耗资源。转发速率(也称吞吐量)是指在不丢包的情况下,单位时间内通过的数据包数量。吞吐量就像是立交桥的车流量,是三层工业交换机最重要的一个参数,标志着工业交换机的具体性能。如果吞吐量太小,就会成为网络瓶颈,给整个网络的传输效率带来负面影响。

  工业交换机应当能够实现线速交换,即交换速率达到传输线上的数据传输速度,从而最大限度地消除交换瓶颈。对于三层核心工业交换机而言,若欲实现网络的无阻塞传输,这个速率能≤标称二层包转发速率和速率能≤标称三层包转发速率,那么工业交换机在做第二层和第三层交换的时候可以做到线速。

  (1) 包转发率公式如下:

  吞吐量(Mpps)=万兆位端口数量×14.88 Mpps+千兆位端口数量×1.488 Mpps+百兆位端口数量×0.1488 Mpps。

  算出的吞吐如果小于你工业交换机的吞吐量的话,那就可以做到线速。

  这里面万兆位端口与百兆端口如果有就算上去,没有就可以不用算。

  (2) 计算举例:

  对于一台拥有24个千兆位端口的工业交换机而言,其满配置吞吐量至少应达到24×1.488 Mpps=35.71 Mpps,才能够确保在所有端口均线速工作时,实现无阻塞的包交换。

  七、看品牌

  就目前来说,很多杂牌的工业交换机参数数据都不错,尤其是包转发率与背板带宽,但是使用起来就是不行,所以购买工业交换机还是需要看品牌。优特普作为工业通信及智能物联网领域的领先解决方案供应商,专注通信传输技术15年,自主研发的工业交换机产品在全球90多个国家和地区都得到广泛应用,为智慧交通、智慧安防、智慧农业、智慧工业等领域提供稳定可靠的组网传输方案。