如何选择合适的网络交换机

网络交换机(或以太网交换机)是一种用于通过有线网络分发数据的通信设备。 通常以带有几个以太网或光纤端口的盒子的形式出现。 但不应将其与集线器混淆,即使它们看起来非常相似。 工业网络交换机专为在极端环境中使用而设计。

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  • 需要管理型、非管理型还是智能型网络交换机?

    西门子网络交换机
    西门子网络交换机

    如果网络不是很复杂,而且可以开放所有端口而无需隔离任何端口,那么可以选择非网管型交换机。 如果只需要将几台设备相互连接起来,并将它们连接到互联网,那么这类网络交换机会是一个不错的选择,因为购买价格比较低廉。 这种类型的网络交换机通常是即插即用型,即只需连接即可运行。

    如果不知道网络以后会如何发展,也可以选择管理型网络交换机 并保留默认配置。 这种配置非常有用,因为可以消除在以后发展时重建网络的需要,因为托管网络交换机可以根据需要远程管理和修改网络。 这种网络交换机适合管理复杂的网络,但需要网络工程师的技能来监控端口安全、访问控制列表(ACL)和带宽分配。 一些网络交换机配备了API(应用程序接口),可以实现IaC(基础设施即代码)。

    如果您想控制网络,但它仍然相对简单,也可以选择智能网络交换机,是通过在线界面部分可管理的。 这类网络交换机是非网管型交换机和网管型交换机之间的折衷方案。 根据所选择的型号,您可能可以使用服务质量(QoS)或虚拟网络(VLAN)等选项,这些选项非常适合管理VoIP电话,或者如果您希望将网络的某些部分相互隔离,提高网络安全性和性能。

  • 为什么选择PoE网络交换机?

    Korenix PoE网络交换机
    Korenix PoE网络交换机

    PoE(以太网供电)网络交换机可以连接设备 ,如IP摄像机或VoIP电话,通过RJ45以太网电缆供电。 有了这种类型的网络交换机,接线就简化了,不需要请电工为设备设置电源。 此外,如果网络交换机与逆变器相连,就不必担心停电问题。

    如果选择这种类型的网络交换机,就必须知道每个设备的功耗,以便网络交换机提供足够的电力,称为PoE预算,至少等于所有设备的功耗总和。

    还需要考虑网络交换机的冷却要求,避免因过度加热而导致服务中断。

    网络交换机与设备之间的距离也很重要:两台设备之间的最大距离为100米。 PoE交换机须遵守两个标准,以确保不同品牌之间的设备兼容性:

    • 802.3af标准允许12.9瓦的最大功率,每个设备的电压为48伏。
    • 802.3af标准允许30瓦的最大功率,每个设备的电压为48伏。

    要点:

    • 无需为每个网络组件供电
    • 需要冷却
    • 两台设备之间的最大距离为100 米
  • 哪些应用程序应该使用哪种类型的网络?

    思科以太网络
    思科以太网络

    以太网网络使用的传输速度可能因要求不同而不同:
    10Mbps(兆位/秒)的网络一般用于电子邮件和内联网网络。 设备通过RJ45插座布线。
    100Mbps 的网络(称为快速以太网)专为小文件传输(每个文件最多150MB)而设计。 设备通过RJ45插座布线。
    1000 Mbps(千兆以太网)网络用于视频文件等大文件(每个文件超过150MB)。 设备通过RJ45插座布线。
    10Gb/s(10GBASE-T)网络是目前安装新企业网络的标准。
    对于不同设备之间的超大数据传输或长距离传输,需要考虑光纤传输技术(在100 GB/s的范围内:100GBASE-SR4,100米,或100GBASE-LR4,长达40千米)。 设备通过SFP模块布线。

    在工业网络方面,还有PROFIBUS、PROFINET、CAN或ControlNet等现场总线,可以在传感器、执行器和PLC之间传输数据。

    根据应用的网络示例:

    • 数据采集:传感器需要配备专用端口的托管交换机。
    • 对于控制系统:PLC的控制和命令需要增加环形拓扑中的冗余度。 为确保这种冗余,必须使用吞吐量至少为100Mbps的交换机。
    • 主干网:从100台PLC开始,必须使用一个主环(称为主干网),通过光纤将交换机互连起来。 然后,设备通过铜缆上的环形有线子网络以100Mbps的速度进行分配。
    • 视频监控:在超过20个摄像头的情况下,需要一个千兆以太网专用网络。 选择使用PoE(以太网供电)网络为摄像头供电会更有优势。
  • 网络交换机的端口数量重要吗?

    网络交换机的可用端口数至关重要,因为决定可连接的设备数量。网络交换机可容纳2至64个端口。为了选择最适合需求的交换机,需要确定要连接的设备数量,以及这个数字在中短期内是否可能发生变化。。
    有些网络交换机配备了堆栈插头,交换机可以相互连接,从而增加了可用端口的数量。

  • 选择网络交换机时还需要考虑哪些要点?

    网络交换机集成在外壳中,可安装在电气柜或标准托架中:

    • 小型网络的以太网交换机通常配备DIN导轨安装系统,这是将不同设备集成到普通机柜或电气机柜中的标准配置。
    • 在更大的网络中,交换机被设计为机架式网络交换机,在这种情况下,它们的大小以机柜中的19英寸机架占用单元表示(即,交换机占用1U,或高度为1.75的19英寸机柜的宽度 英寸)。 19英寸机架符合标准尺寸(欧洲DIN 41494)。
    • 如果要连接到网络交换机的设备很少,可以将其放在设备附近的桌子上,但必须小心噪音水平,因为交换机的端口越多,声音就越大。
  • 网络管理的最新趋势是什么?

    选择合适的网络交换机,需要考虑到网络管理的发展以及可连接和已连接设备数量的不断增加:

    • 可编程网络(软件定义网络或SDN): 这一架构改进了网络控制,能够快速响应不断变化的业务需求。 这类架构需要托管交换机,因为由集中式SDN控制器管理。
    • 物联网(IoT):联网对象的数量正在迅速变化,在确定网络规模时,需要考虑到这一未来发展,以免网络很快过时。

    还可以在市场上找到具有更多端口、可充当路由器的第三层网络交换机。

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