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

     jixianqidefazhanchanshengleyizhongjiaofeiguanlixingjiaohuanjideshebei。tanengshixianxiaoxicongyigeduankoudaolingyigeduankoudeluyougongneng，xiangduijixianqigengjiazhinenghua。feiguanlixingjiaohuanjinengzidongtancemeitaiwangluoshebeidewangluosudu。lingwai，tajuyouyizhongchengwei“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。這zhe種zhong智zhi能neng避bi免mian了le消xiao息xi衝chong突tu，提ti高gao了le傳chuan輸shu性xing能neng
，相xiang對dui集ji線xian器qi是shi一yi次ci巨ju大da的de改gai進jin。然ran而er
，非fei管guan理li型xing交jiao換huan機ji不bu能neng實shi現xian任ren何he形xing式shi的de通tong信xin檢jian測ce和he冗rong餘yu配pei置zhi功gong能neng。

      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。Trunkingzhuganwangluocaiyongzongxianxinghexingxingwangluojiegou
，liluntongxunjulikeyiwuxianyanchang。gaijishuyouyucaiyongleyingjianzhencejishujupinghengdefangfa，suoyishiwangluozhongduanhuifushijiandadaolexindegaodu
，yibanhuifushijianzai10ms以下。