以太网速度10mbps如何调高_交换机性能指标有哪些[通俗易懂]

工业以太网交换机与民用以太网交换机相比，在产品设计以及元器件的选用上，强度和适用性方面都能满足工业现场的需要。

一、拓扑结构

拓扑是网络中电缆的布置。众所周知，EIA-485或CAN采用总线型拓扑。但在工业以太网中，由于普遍使用集线器或交换机，拓扑结构多为环形或星型。

二、接线

工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光缆。10Mbps的速率对双绞线没有过高的要求，而在100Mbps速率下，推荐使用五类或超五类线。

光纤链接时需要一对，常用的多模光纤波长为62.5/125μm或50/125μm。与多模光纤的内芯相比，单模光纤的内芯很细，只有10μm左右。通常，10Mbps使用多模光纤，100Mbps下，单模、多模光纤都适用。

三、接头和连接

双绞线接头中RJ-45较常见，共两对线，一对用于发送，另一对用于接收。在媒介相关接口(MDI)的定义中，这四个信号分别标识为RD+，RD-，TD+，TD-。

一条通信链路由DTE(数据终端设备，如工作站)和DCE(数据通讯设备，如中继器或交换机)组成。集线器端口标识为MDI-X端口表明DTE和DCE可以使用直通电缆相连。

假如是两个DTE或两个DCE相连?可以采用电缆交叉的方法或直接利用集线器提供的上连端口(电缆不要交叉)。

光纤接头有两种，ST接头用于10Mbps或100Mbps;SC接头专用于100Mbps。单模纤通常使用SC接头。DTE与DCE之间的连接只需依照端口的TX、RX标识即可。

四、工业以太网与普通商用以太网产品

什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3兼容，但设计和包装兼顾工业和商业应用的要求。工业现场的设计者希望采用市场上可以找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑工业现场的特殊要求。

首先考虑的是高温、潮湿、震动。第二看是否能方便地安装在工业现场控制柜内。第三是电源要求。许多控制柜内提供的电源都是低压交流或直流。

墙装式电源装置有时不能适应。电磁兼容性(EMC)的要求随工业环境对EMI(工业抗干扰)和ESD(工业抗震)要求的不同而变化。

现场的安全标准与办公室的完全不同。有时需要的是恶劣环境的额定值。工厂里采用的可能是工业控制柜标准而楼宇系统采用的往往是烟雾标准。显然低价的商用以太网集线器和交换机无法达到这些要求。

五、速度和距离

对工业以太网来说，10Mbps和100Mbps是最常用的。在10Mbps，全部采用双绞线的以太网网络中，与距离有关的概念有两个，即网段(Segment)和网络范围(NetworkDiameter)。

前者指连接两个设备(集线器、交换机或主机)的距离，后者指网络中两个最远端设备之间的距离。不管是10Mbps或100Mbps的网络，网段的最远距离不能超过100米。

考虑网络延伸，最有用的规则就是5-4-3规则(仅仅针对10Mbps中继器)。规则的内容如下：一个网络最多有五个网段，四个中继器，不多于三个的混合网段。混合网段指的是同轴总线网段(已淘汰)。

由于双绞线网段的最远距离是100米，最大网络(网络范围)就是500米。光纤网段的最远距离可达2公里，但IEEE802.3标准规定，使用光纤，级联数最多不能超过3个，且网络末端需使用双绞线，中间的两个为光纤网段并保证每个网段不超过1公里。

这样，整个光纤网段长度限制在2公里。5-4-3规则对100Mbps是不适用的。建议使用100Mbps交换机。

六、半双工、全双工

半双工意味着同一媒体的发送和接收是异步进行的。全双工则相反，有单独的发送和接收通路。全双工链路是扩展快速以太网(100Mbps)的关键。全双工的链接网段不能超过两个设备，可以是网卡或交换机端口。

注意：不是中继型集线器端口，集线器没有全双工模式。这是因为集线器是碰撞域的一部分，它会加强其它端口接收的碰撞。只有两块网卡时可以实施全双工通讯，多于两块网卡时的全双工方式，必须考虑交换机。

10BASE-T、10BASE-FL有单独的发送和接收通路，根据网卡或交换机端口的复杂性，可以执行全双工。

如果这些接口配置在半双工方式下，接收、发送的同步侦测会触发碰撞的侦测。同样的接口设置成全双工，由于全双工并不遵从共享型CSMA/CD规则，碰撞检测会被禁止。

全双工链接的配置要正确。当站点配置在全双工方式下，站点或交换型集线器的端口以忽略CSMA/CD协议的方式发送帧。

如果另一端设置在半双工方式下，它会侦测出碰撞并引发其它问题出现，如CRC出错，网络的速度下降，快速以太网的优势消失。

如前所述，由于碰撞的原因，100Mbps下的网络范围有所缩小。对于双绞线网段和交换端口来说，网段的最长距离是100米(在碰撞域范围内)。

问题是在光纤端口上，对于多模光纤来说，网段的长度是2公里;对于单模光纤来说，是15公里。半双工方式下，受碰撞域限制，网段距离为412米。

因此，只有在全双工模式下(CSMA/CA被忽略)，光纤网段的延伸才能达到极限。快速以太网方式下，推荐使用交换机技术。快速以太网下的光纤端口，建议使用全双工。

七、自动协商

自动协商的优点在于它使用户无需进行手工设置，完全由设备自身决定各自的技术水准。

级别由高到低如下：

• 1000BASE-T全双工最高
• 1000BASE-T
• 100BASE-T2全双工
• 100BASE-TX全双工
• 100BASE-T2
• 100BASE-T4
• 100BASE-TX
• 10BASE-T全双工
• 10BASE-T最低

其中最低的级别是10BASE-T(半双工、共享以太网)，最高为1000BASE-T全双工。这是一个完整的优先级别方案，但不表示某块网卡可以处理所有这些技术。

实际上，有一些技术在商业上并没有实施，但它们都与IEEE802.3标准一致。每个端口检查各自的技术性能并确定最终的速率(较低的速率)。

例如：如果网卡支持10BASE-T而交换机端口能力在10BASE-T或10BASE-TX，那么最终选择的是10BASE-T。如果一块网卡是10BASE-T，而另一块100BASE-TX，两者因为不兼容而无法通讯。

工业以太网交换机的专业术语还有很多，大家评论区多多指教(抱拳)！