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以太網(wǎng)交換機原理
以太網(wǎng)交換機,作為我們廣為使用的局域網(wǎng)硬件設(shè)備,它的普及程度其實是由于以太網(wǎng)的使用,作為以太網(wǎng)的主流設(shè)備,幾乎所有的局域網(wǎng)中都會有這種設(shè)備的存在。看看以下的拓撲,會發(fā)現(xiàn),在使用星型拓撲的情況下,以太網(wǎng)中必然會有交換機的存在,因為所有的主機都是使用電纜集中連接到交換機上從而能夠互相連接的:
標準的線纜集中連接設(shè)備是“HUB(集線器)”,但是集線器存在著:共享帶寬、端口間等問題,因為大家都知道,標準的以太網(wǎng)是一個“的網(wǎng)絡(luò)”,也就是說在一個所謂“域”里面,多只有兩個節(jié)點可以互相通訊。而且,雖然集線器有很多端口,但是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全是以太網(wǎng)所謂的“總線結(jié)構(gòu)”,也就是說其內(nèi)部只有一條“線路”來進行通信。如果上圖中的設(shè)備是集線器的話,舉個例子來說,假如端口1 和 2 之間的節(jié)點正在通信,其它端口是需要等待的。直接造成的現(xiàn)象也就是,比如端口 1和 2 所連接節(jié)點之間傳送數(shù)據(jù)需要 10 分鐘,端口 3 和 4 所在的節(jié)點在此同時也開始通過此集線器傳輸數(shù)據(jù),互相間,造成大家所需的時間都會變久,時間可能會達到 20 分鐘才能傳送完畢。也就是說集線器上互相通訊的端口越多,越嚴重,傳送數(shù)據(jù)所需的時間越久。
以太網(wǎng)的測試夾具是那些;安徽以太網(wǎng)測試聯(lián)系方式
10M 以太網(wǎng)
10Mbps以太網(wǎng)即標準以太網(wǎng),由IEEE802.3定義,同一公共通信信道上的所有用戶共享這個帶寬,這個公共信道稱為總線。在交換式LAN中,每個交換式端口都是一個以太網(wǎng)總線,采用星型拓撲結(jié)構(gòu)。這種連接方式下將有可能提供全雙工的連接,此時,將提供20Mbps的總帶寬。根據(jù)IEEE802.3的規(guī)定,10M以太網(wǎng)目前使用的線纜有:10Base-T雙絞線、10Base5粗同軸電纜以及10Base2細同軸電纜。10Base-T是目前使用為的一種以太網(wǎng)電纜標準。它具有一個優(yōu)勢就是易于擴展,維護簡單,價格低廉,一個集線器加上幾根10Base-T電纜,就能構(gòu)成一個實用的小型局域網(wǎng)(當然還得有計算機),10Base-T的缺點是:電纜的比較大有效傳輸距離是距集線器100m,即使是高質(zhì)量的5類雙絞線也只能達到150m。3類到6類雙絞線在塑料外殼內(nèi)均有這樣的四對線纜,區(qū)別主要在于類數(shù)越高的雙絞線,單位長度內(nèi)的絞環(huán)數(shù)越多,擰得越緊,這使得5類或者6類雙絞線的交感更少并且在更長的距離上信號質(zhì)量更好,更適用于高速計算機通信。各種設(shè)備需要使用具體的線纜連接起來。目前應(yīng)用于各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口可能使用雙絞線接口或光纖接口。雙絞線和光纖接口之間不能直接相連,必須使用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。
多端口矩陣測試以太網(wǎng)測試廠家現(xiàn)貨10GBase-T以太網(wǎng)測試項目及測試;
確定性適用于運動控制應(yīng)用
運動控制依賴于精確通信。這種精確性通過使用基于時隙的調(diào)度來支持,每個設(shè)備在調(diào)度策略中都有一個與其它設(shè)備進行通信的調(diào)度表。這些伺服驅(qū)動器和控制器計算出它們各自的時序,由此可計算出控制函數(shù)的ΔT值。但是,如果數(shù)據(jù)傳輸變得無法預(yù)測,則可能會丟失結(jié)果,因此需要確定性來確保環(huán)路的穩(wěn)定性。
以太網(wǎng)能夠支持工廠中苛刻的運動控制應(yīng)用
在某些情況下,通過直接集成于英特爾®芯片內(nèi)的加速器電路在EtherNet/IP中實施IEEE1588,只是以太網(wǎng)解決方案用于強制確定性的一種常見機制。EtherCAT的高速實時處理是運動控制應(yīng)用中如何實現(xiàn)始終如一的預(yù)測性能的另一個示例。EtherCAT突破了基于PCI的集中式通信的嚴格物理限制,即要求機器處理單元和伺服處理器之間可快速通信但需要保持短距離。
千兆以太網(wǎng)的優(yōu)勢是同舊系統(tǒng)的兼容性好,價格相對便宜。在這也是千兆以太網(wǎng)在同ATM的競爭中獲勝的主要原因。當今居于主導地位的局域網(wǎng)技術(shù)-以太網(wǎng)。以太網(wǎng)是建立在以太網(wǎng)CSMA/CD機制上的廣播型網(wǎng)絡(luò)。的產(chǎn)生是限制以太網(wǎng)性能的重要因素,早期的以太網(wǎng)設(shè)備如集線器是物理層設(shè)備。不能隔絕擴散,限制了網(wǎng)絡(luò)性能的提高。而交換機(網(wǎng)橋)做為一種能隔絕的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,極大的提高了以太網(wǎng)的性能。正逐漸替代集線器成為主流的以太網(wǎng)設(shè)備,然而交換機(網(wǎng)橋)對網(wǎng)絡(luò)中的廣播數(shù)據(jù)流量則不做任何限制,這也影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。通過在交換機上劃分VLAN和采用三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-路由器解決了這一問題。以太網(wǎng)做為一種原理簡單,便于實現(xiàn)同時又價格低廉的局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界的主流。而更高性能的快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)更使其成為有前途的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。以太網(wǎng)抖動測試中對測試電纜的要求;
以太網(wǎng)用于運動控制的三個原因
以太網(wǎng)正成為工業(yè)應(yīng)用中日益重要的網(wǎng)絡(luò)。就運動控制而言,以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線以及其他技術(shù)(如組件互連)歷來都是相互競爭的,用以在工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)中獲得對一些苛刻要求的工作負載的處理權(quán)限。運動控制應(yīng)用要求確定性(保證網(wǎng)絡(luò)能夠及時將工作負載傳送至預(yù)定的節(jié)點),這是確保位置保持所必需的,這進而又將確保驅(qū)動器的精確停止、適當?shù)募铀?減速以及其他任務(wù)。
標準的IEEE 802.3以太網(wǎng)從未達到這方面的要求。即使全雙工交換和隔離域淘汰了過時的CSMA/CD數(shù)據(jù)鏈路層,但它還是缺乏可預(yù)測性。此外,典型堆棧中的TCP/IP的高度復(fù)雜性并未針對實時流量的可靠傳送進行優(yōu)化。因此,現(xiàn)場總線以及帶有基于ASIC的PCI卡的PC控制架構(gòu)一直是常見的運動控制解決方案。
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集線器的工作特點:
集線器多用于小規(guī)模的以太網(wǎng),由于集線器一般使用外接電源(有源),對其接收的信號有放大處理。在某些場合,集線器也被稱為“多端口中繼器”。
集線器同中繼器一樣都是工作在物理層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
共享式以太網(wǎng)存在的弊端:由于所有的節(jié)點都接在同一域中,不管一個幀從哪里來或到哪里去,所有的節(jié)點都能接受到這個幀。隨著節(jié)點的增加,大量的將導致網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。而且集線器同時只能傳輸一個數(shù)據(jù)幀,這意味著集線器所有端口都要共享同一帶寬。 安徽以太網(wǎng)測試聯(lián)系方式