環(huán)網(wǎng)交換機(jī)是一種的交換機(jī)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)都屬于工業(yè)級(jí)交換機(jī)，所以一般稱之為工業(yè)級(jí)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。那么，我們來(lái)詳細(xì)解釋一下工業(yè)級(jí)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)究竟是什么。

      環(huán)網(wǎng)是指網(wǎng)絡(luò)中形成封閉循環(huán)的結(jié)構(gòu)。與普通的以太網(wǎng)交換機(jī)不同，一旦形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，就可能導(dǎo)致廣播風(fēng)暴。而在環(huán)網(wǎng)中，即使某一路鏈路斷開(kāi)，也不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。因此，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)擁有自身的優(yōu)點(diǎn)，例如冗余性和可靠性等特點(diǎn)。

      環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)一個(gè)連續(xù)的環(huán)將每臺(tái)設(shè)備連接在一起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它可以確保在一個(gè)設(shè)備上發(fā)送的信號(hào)可以被環(huán)路上的其他所有設(shè)備都接收到。環(huán)網(wǎng)冗余是指工業(yè)級(jí)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)是否具備在網(wǎng)絡(luò)線纜連接中斷時(shí)，能夠自動(dòng)切換到備用端口，確保網(wǎng)絡(luò)通信正常運(yùn)行的能力。在網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)有7口和8口的交換機(jī)失去連接時(shí)，繼電器會(huì)閉合，指示燈會(huì)向用戶發(fā)出錯(cuò)誤警報(bào)。當(dāng)線纜修復(fù)完成后，繼電器和指示燈將恢復(fù)到正常狀態(tài)的功能。

      工業(yè)級(jí)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)具備高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有端口都連接到背部總線上。控制電路收到數(shù)據(jù)包后，處理端口會(huì)查找存儲(chǔ)在內(nèi)存中的地址對(duì)照表，以確定目的MAC地址對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口控制器連接到哪個(gè)端口上。然后，通過(guò)內(nèi)部交換矩陣快速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。如果目的MAC地址不存在，交換機(jī)會(huì)廣播到所有端口。當(dāng)接收端口響應(yīng)后，交換機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)新的地址，并將其添加到內(nèi)部的MAC地址表中。

      即便是使用工業(yè)級(jí)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，也能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的“分段”。通過(guò)對(duì)比MAC地址表，交換機(jī)只允許所必需的網(wǎng)絡(luò)流量通過(guò)其傳輸。通過(guò)使用交換機(jī)的過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以有效地避免廣播風(fēng)暴，減少誤包和錯(cuò)包的出現(xiàn)，并避免共享沖突。

      交換機(jī)能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)端口之間的數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)端口都可以視為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段，連接到它上面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)獨(dú)自享有全部的帶寬，并無(wú)需與其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B可以同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)，兩個(gè)傳輸都能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)的所有帶寬，并且它們分別建立了獨(dú)立的虛擬連接。如果我們使用10Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī)，那么該工業(yè)級(jí)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的總流量將是20Mbps，即2倍的原始速率。

      總的來(lái)說(shuō)，工業(yè)級(jí)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以根據(jù)MAC地址識(shí)別數(shù)據(jù)包，并完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)的功能。交換機(jī)可以學(xué)習(xí)MAC地址，并將其存儲(chǔ)在內(nèi)部地址表中。它通過(guò)建立臨時(shí)的交換路徑，在數(shù)據(jù)幀的源地址和目標(biāo)地址之間直接傳送數(shù)據(jù)幀。因此很多工業(yè)通信領(lǐng)域都開(kāi)始采用環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。使用環(huán)網(wǎng)交換機(jī)可以搭建一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)交換機(jī)都有兩個(gè)用于連接環(huán)形拓?fù)涞亩丝?，交換機(jī)之間通過(guò)手拉手的方式形成了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)環(huán)網(wǎng)上的某條路鏈路中斷時(shí)，它不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞造成影響。因此，在許多工業(yè)通信領(lǐng)域中，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)被廣泛采用。環(huán)網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)使用特殊技術(shù)，成功避免了產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，并且保證了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的可靠性。