搞工控的都知道,其实自动化和IT是有很多交集的,比如说多个PLC组建一个以太网,或者是深层次的信息交换,甚至一些PLC需要直接连到以太网上等等,但是很多人搞不懂交换机和路由器,也不知道它们能否通用,今天从工控的角度为大家科普一下 。
如果用一句话概括交换机和路由器的区别,可以简单理解为“交换机相当于一个分线器,而路由器则有拨号上网功能” 。
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详细一点来说,有以下几点区别;
1、交换机和路由器的数据转发所依据的对象不同
【交换机和路由器工作在osi哪个层 交换机和路由器的区别 交换机和路由器顺序】路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址 。而交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址 。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址 。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的 。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配 。
2、交换机和路由器的工作层次不同
最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层 。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策 。
3、路由器可以分割广播域;传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域
由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞 。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器 。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器 。
4、路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴 。
路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层 。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发 。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议 。交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换 。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用 。
那么对于工控的朋友来说,如何应用它们呢?
一 一般情况下,工业控制网络出于安全考虑不需要联网,需要的特点是;功能单一,响应快速,这时候应该选择交换机,此时的交换机起到的作用是快速交换信号,虽然这一功能路由器也可以作到,但成本高于交换机,且通讯速率会低于交换机 。
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二 如果希望将工业控制网络连到以太网,此时需要使用路由器,因为交换机本身没有上网的功能 。
三 为什么选择工业路由器或者工业交换机?
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我曾经做过一个项目,是一个西门子PLC无线通许的项目,多个PLC使用无线功能连接到一起,甲方处于价格考虑没有使用西门子的SCALANCE,而是使用了普通的交换机,没想到使用了不到一个月就出现了报警的情况,因为程序里面做了通讯watch-dog,相应时间长就会报警,避免出现严重故障,分析原因是因为现场细微粉尘太大,普通交换机无法适应苛刻的现场条件,后来换成了工业交换机就没有问题 。
工业路由器和交换机对比普通的有以下特点;1 稳定性 。PLC路由器适用于工业场合,而普通路由器则用于家用和企业 。PLC控制网络对稳定性要求更高,因为很多场合是无人职守,那么就要求该设备能够长期稳定工作,而不会出现死机 。
2 终端设备不同,普通交换机的终端只是电脑,打印机等等;而工业控制中有很多仪表,PLC,变频器甚至机器人等等都需要连到网络中 。
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