交换式以太网：BACnet标准与楼宇自控技术

2023-08-29 理论教育版权反馈

【摘要】：交换式以太网中一个端口就是一个冲突域，在半双工情况下，仍不能同时发送和接收数据。由交换机连接的交换式以太网能增加传统以太网的带宽，同时又能与传统的电缆线和网络适配卡协调工作，因而可以保留已有的网络基本设施。交换式网络技术原理交换式以太网技术主要有静态以太网交换和动态以太网交换两种技术，还有动态口交换、动态段交换、静态口交换、静态板交换等。

1.冲突域

在使用CSMA／CD媒体访问控制方式的以太网中，网络中的计算机在同时通信时会发生冲突，这个采用CSMA／CD支配网络使用公共通信信道的网络就是一个冲突域。使用中继器将若干个网段连接起来形成覆盖半径更大的网络仍然是一个冲突域。使用集线器连接的网络也是一个冲突域。使用交换机组织网络，交换机可以利用物理地址进行数据帧的复制端口选择，因此交换机的每一个端口就是一个冲突域。集线器不能进行数据帧的复制端口选择，只是将接收到的数据报以广播的形式发出去，因此集线器的所有端口为一个冲突域。

总的来说，冲突域就是连接在同一传输介质上所有工作站的集合，或者说是同一个物理网段上所有节点的集合构成的局域网。

在传统的以太网中，采用CSMA／CD媒体访问控制协议。这种传统的媒体访问方法使众多的站点处于一个冲突域中，冲突域中的各站点共享同一个公共传输媒体，在任何给定时间内，共享媒体局域网只允许一个工作站有权发送信息，各站点共享网络固定的带宽。如果网上共连接了n个站点，那么每个站点平均分享到的带宽只有总带宽的1／n，当存在冲突时还要低，网络系统的效率会随着节点数的增加和应用的增多而大大降低。另外，由于冲突域的限制，传统的以太网也难以构建较大规模的网络。

2.交换式局域网和技术原理

（1）交换式局域网

交换式局域网就是用交换机连接一些网段而形成的局域网。交换式以太网中一个端口就是一个冲突域，在半双工情况下，仍不能同时发送和接收数据。如果采用全双工模式，同一条数据链路中，两个站点可以在发送数据的同时接收数据，解决了这种情况下半双工存在的需要等待的问题，理论上，可以使传输速率提高一倍。由交换机连接的交换式以太网能增加传统以太网的带宽，同时又能与传统的电缆线和网络适配卡协调工作，因而可以保留已有的网络基本设施。

交换机接收并暂存传入的数据帧，根据目的地址和端口—地址表将数据帧转发到另一个输出端口。交换机本质上是一个高速的多口网桥，它们都工作在数据链路层的MAC子层。

（2）交换式网络技术原理

交换式以太网技术主要有静态以太网交换和动态以太网交换两种技术，还有动态口交换、动态段交换、静态口交换、静态板交换等。

1）静态以太网络交换：交换机内有4条以太网总线，工作站通过网络管理软件分别定义在4条总线上，定义到每一条总线上的工作站依然存在通信信道争用问题。

2）动态以太网络交换：动态以太网交换技术可以提供点对点通信，提供并行通信链路。网络中的站点要实现与另一个工作站间的通信，数据帧包含通信的源地址和目的地址，交换机即在源地址和目的地址之间建立一条独立的动态信道。

3）动态口交换：动态口交换技术是指定交换机的每一通信端口仅接入一个网络站点，多个网络站点间通过数据帧的源地址和目的地址建立多个并行的物理通信信道。

4）动态段交换：动态段交换是指某些连接多个工作站的端口，每个端口保留多个地址项，端口上工作站间通信不经过交换机的系统总线，而端口间链路的建立通过地址表来完成。

5）静态口交换：静态口交换是指通过网管系统将某一个工作站定义到某一条总线上，此工作站的通信只与此总线联系。

6）静态板交换：静态板交换是通过网管系统将某一块板移至某一条总线上，板上所有连接的工作站即与此条总线通信。