由於工業環境對工業控製網絡可靠性能的超高要求，工業以太網的冗餘功能應運而生。從快速生成樹冗餘(RSTP)、環網冗餘(RapidRing)到主幹冗餘(Trunking)，都有各自不同的優勢和特點報警、串口使用、主幹(TrunkingTM)冗餘、環網冗餘、服務質量(QoS)、虛擬局域網(VLAN)、簡單網絡管理協議(SNMP)、端口鏡像等其他工業以太網交換機中可以提供的功能。

butongdekongzhixitongduiwangluodeguanligongnengyaoqiubutong
，ziranduiguanlixingjiaohuanjideshiyongyeyoubutongyaoqiu。kongzhigongchengshimenyinggaigenjuqixitongdeshejiyaoqiu
，tiaoxuanshihezijixitongdegongyeyitaiwangchanpin。

由於工業環境對工業控製網絡可靠性能的超高要求，工業以太網的冗餘功能應運而生。從快速生成樹冗餘(RSTP)
、環網冗餘(RapidRing)到主幹冗餘(Trunking)，都dou有you各ge自zi不bu同tong的de優you勢shi和he特te點dian，控kong製zhi工gong程cheng師shi們men可ke以yi根gen據ju自zi己ji的de要yao求qiu進jin行xing選xuan擇ze。為wei了le更geng好hao地di幫bang助zhu大da家jia了le解jie和he學xue習xi工gong業ye以yi太tai網wang冗rong餘yu技ji術shu的de特te點dian，讓rang我wo們men首shou先xian回hui顧gu以yi下xia以yi太tai網wang設she備bei的de發fa展zhan過guo程cheng。

集線器

相信絕大多數人都熟悉集線器。很多人使用這種簡易設備去連接各種基於以太網的設備
，如個人計算機、可編程控製器等。集線器接收到來自某一端口的消息，再將消息廣播到其他所有的端口。

duilaizirenyiduankoudemeiyitiaoxiaoxi
，jixianqidouhuibatachuandidaoqitadegegeduankou。zaixiaoxichuandifangmian，jixianqishidisudixiaode，kenenghuichuxianxiaoxichongtu。raner，jixianqideshiyongfeichangjiandan——實際上可以即插即用。集線器沒有任何華而不實的功能，也沒有冗餘功能。

非管理型交換機

集ji線xian器qi的de發fa展zhan產chan生sheng了le一yi種zhong叫jiao非fei管guan理li型xing交jiao換huan機ji的de設she備bei。它ta能neng實shi現xian消xiao息xi從cong一yi個ge端duan口kou到dao另ling一yi個ge端duan口kou的de路lu由you功gong能neng
，相xiang對dui集ji線xian器qi更geng加jia智zhi能neng化hua。非fei管guan理li型xing交jiao換huan機ji能neng自zi動dong探tan測ce每mei台tai網wang絡luo設she備bei的de網wang絡luo速su度du。另ling外wai，它ta具ju有you一yi種zhong稱cheng為wei“MAC地址表”的功能，能識別和記憶網絡中的設備。

換言之
，如果端口2收到一條帶有特定識別碼的消息，此後交換機就會將所有具有那種特定識別碼的消息發送到端口2。zhezhongzhinengbimianlexiaoxichongtu，tigaolechuanshuxingneng，xiangduijixianqishiyicijudadegaijin。raner，feiguanlixingjiaohuanjibunengshixianrenhexingshidetongxinjianceherongyupeizhigongneng。

管理型交換機

以(yi)太(tai)網(wang)連(lian)接(jie)設(she)備(bei)發(fa)展(zhan)的(de)下(xia)一(yi)代(dai)產(chan)品(pin)是(shi)管(guan)理(li)型(xing)交(jiao)換(huan)機(ji)。相(xiang)對(dui)集(ji)線(xian)器(qi)和(he)非(fei)管(guan)理(li)型(xing)交(jiao)換(huan)機(ji)
，管(guan)理(li)型(xing)交(jiao)換(huan)機(ji)擁(yong)有(you)更(geng)多(duo)更(geng)複(fu)雜(za)的(de)功(gong)能(neng)
，價(jia)格(ge)也(ye)高(gao)出(chu)許(xu)多(duo)——通常是一台非管理型交換機的3～4bei。guanlixingjiaohuanjitigonglegengduodegongneng，tongchangkeyitongguojiyuwangluodejiekoushixianwanquanpeizhi。takeyizidongyuwangluoshebeijiaohu，yonghuyekeyishoudongpeizhimeigeduankoudewangsuheliuliangkongzhi。yixielaoshebeikenengwufashiyongzidongjiaohugongneng，yincishoudongpeizhigongnengshibibukequede。

絕大多數管理型交換機通常也提供一些高級功能，如用於遠程監視和配置的SNMP(簡單網絡管理協議)，用於診斷的端口映射
，用於網絡設備成組的VLAN(虛擬局域網)
，用(yong)於(yu)確(que)保(bao)優(you)先(xian)級(ji)消(xiao)息(xi)通(tong)過(guo)的(de)優(you)先(xian)級(ji)排(pai)列(lie)功(gong)能(neng)等(deng)。利(li)用(yong)管(guan)理(li)型(xing)交(jiao)換(huan)機(ji)，可(ke)以(yi)組(zu)建(jian)冗(rong)餘(yu)網(wang)絡(luo)。使(shi)用(yong)環(huan)形(xing)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)，管(guan)理(li)型(xing)交(jiao)換(huan)機(ji)可(ke)以(yi)組(zu)成(cheng)環(huan)形(xing)網(wang)絡(luo)。每(mei)台(tai)管(guan)理(li)型(xing)交(jiao)換(huan)機(ji)能(neng)自(zi)動(dong)判(pan)斷(duan)最(zui)優(you)傳(chuan)輸(shu)路(lu)徑(jing)和(he)備(bei)用(yong)路(lu)徑(jing)

，當(dang)優(you)先(xian)路(lu)徑(jing)中(zhong)斷(duan)時(shi)自(zi)動(dong)阻(zu)斷(duan)備(bei)用(yong)路(lu)徑(jing)。

管理型冗餘交換機

高級的管理型冗餘交換機提供了一些特殊的功能，特別是針對有穩定性
、安全性方麵嚴格要求的冗餘係統進行了設計上的優化。構建冗餘網絡的主要方式主要有以下幾種，STP
、RSTP;環網冗餘RapidRing

1.STP及RSTP

STP(Spanning Tree Protocol，生成樹算法，IEEE 802.1D)，是一個鏈路層協議，提供路徑冗餘和阻止網絡循環發生。它強令備用數據路徑為阻塞(blocked)狀態。如果一條路徑有故障，該拓撲結構能借助激活備用路徑重新配置及鏈路重構。網絡中斷恢複時間為30~60s之間。RSTP(快速生成樹算法，IEEE 802.1w)作為STP的升級，將網絡中斷恢複時間，縮短到1~2s。生成樹算法網絡結構靈活
，但也存在恢複速度慢的缺點。

2.環網冗餘RapidRing

為了能滿足工業控製網絡實時性強的特點，RapidRing孕育而生。這是在以太網網絡中使用環網提供高速冗餘的一種技術。這個技術可以使網絡在中斷後300ms之內自行恢複。並可以通過交換機的出錯繼電連接、狀態顯示燈和SNMP設置等方法來提醒用戶出現的斷網現象。這些都可以幫助診斷環網什麼地方出現斷開。

RapidRing也(ye)支(zhi)持(chi)兩(liang)個(ge)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)環(huan)網(wang)，使(shi)網(wang)絡(luo)拓(tuo)樸(pu)更(geng)為(wei)靈(ling)活(huo)多(duo)樣(yang)。兩(liang)個(ge)環(huan)通(tong)過(guo)雙(shuang)通(tong)道(dao)連(lian)接(jie)

，這(zhe)些(xie)連(lian)接(jie)可(ke)以(yi)是(shi)冗(rong)餘(yu)的(de)，避(bi)免(mian)單(dan)個(ge)線(xian)纜(lan)出(chu)錯(cuo)帶(dai)來(lai)的(de)問(wen)題(ti)。

3.主幹冗餘Trunking

將不同交換機的多個端口設置為Trunking主zhu幹gan端duan口kou，並bing建jian立li連lian接jie，則ze這zhe些xie交jiao換huan機ji之zhi間jian可ke以yi形xing成cheng一yi個ge高gao速su的de骨gu幹gan鏈lian接jie。不bu但dan成cheng倍bei的de提ti高gao了le骨gu幹gan鏈lian接jie的de網wang絡luo帶dai寬kuan，增zeng強qiang了le網wang絡luo吞tun吐tu量liang，而er且qie還hai還hai提ti供gong了le另ling外wai一yi個ge功gong能neng，即ji冗rong餘yu功gong能neng。

如果網絡中的骨幹鏈接產生斷線等問題，那麼網絡中的數據會通過剩下的鏈接進行傳遞
，保證網絡的通訊正常。Trunking主(zhu)幹(gan)網(wang)絡(luo)采(cai)用(yong)總(zong)線(xian)型(xing)和(he)星(xing)型(xing)網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)


，理(li)論(lun)通(tong)訊(xun)距(ju)離(li)可(ke)以(yi)無(wu)限(xian)延(yan)長(chang)。該(gai)技(ji)術(shu)由(you)於(yu)采(cai)用(yong)了(le)硬(ying)件(jian)偵(zhen)測(ce)及(ji)數(shu)據(ju)平(ping)衡(heng)的(de)方(fang)法(fa)，所(suo)以(yi)使(shi)網(wang)絡(luo)中(zhong)斷(duan)恢(hui)複(fu)時(shi)間(jian)達(da)到(dao)了(le)新(xin)的(de)高(gao)度(du)，一(yi)般(ban)恢(hui)複(fu)時(shi)間(jian)在(zai)10ms以下。