産業用スイッチは、柔軟で変更可能な産業用アプリケーションのニーズを満たすように特別に設計されており、コスト効率の高い産業用イーサネット通信ソリューションを提供します。産業用スイッチは、LAN ハードウェアデバイスとして広く使用されており、古くから皆様に親しまれてきました。実際、その人気はイーサネットの普及によるもので、今日の主流のイーサネット機器として、ほぼすべてのローカル エリア ネットワークにそのような機器が存在することになります。

産業用スイッチは、イーサネットに基づいてデータを送信するスイッチであり、イーサネットはバス型の伝送媒体を共有するローカル エリア ネットワークを使用します。イーサネット スイッチの構造は、各ポートがホストに直接接続されており、通常は全二重モードで動作します。スイッチは同時に多くのポートのペアに接続できるため、相互に通信するホストの各ペアは、あたかも専用の通信媒体であるかのように、競合することなくデータを送信できます。次のトポロジを見ると、スター トポロジを使用する場合、すべてのホストが相互接続ケーブルを使用して産業用スイッチに接続されているため、必然的にイーサネット内にスイッチが存在することがわかります。

実際、初期のスター型トポロジーでは、標準的なケーブル集中接続装置は「HUB（ハブ）」ですが、標準のイーサネットが「ハブ」であることは誰もが知っているため、ハブには帯域の共有やポート間の競合などの問題があります。「競合ネットワーク」とは、いわゆる「競合ドメイン」内で最大 2 つのノードが相互に通信できることを意味します。また、ハブには多数のポートがありますが、その内部構造は完全にイーサネットのいわゆる「バス構造」となっており、内部で通信を行う「線」は1本だけです。たとえば、ハブ デバイスを使用する場合、ポート 1 と 2 の間のノードが通信している場合、他のポートは待機する必要があります。直接の原因となる現象は、たとえば、ポート 1 と 2 に接続されているノード間のデータ送信に 10 分かかり、同時にポート 3 と 4 にあるノードもこのハブを介してデータ送信を開始し、競合が発生することです。送信時間が長くなり、送信が完了するまでに最大 20 分かかる場合があります。つまり、相互に通信するハブ上のポートが増えるほど、競合はより深刻になり、データの送信にかかる時間が長くなります。

産業用スイッチの物理的特性とは、スイッチが提供する外観特性、物理接続特性、ポート構成、基本タイプ、拡張機能、スタッキング機能、およびインジケータ設定を指し、スイッチの基本的な状況を反映します。

スイッチング技術は、OSI参照モデルの第2層のブリッジング技術という複雑なスイッチング技術を具体化した、シンプル、低価格、高性能、高ポート密度の特徴を持つスイッチング製品です。ブリッジと同様に、スイッチは各パケット内の MAC アドレスに従って情報を転送するかどうかを比較的単純に決定します。そして、この転送決定は通常、パケットに隠された他のより深い情報を考慮しません。ブリッジとの違いは、スイッチの転送遅延が非常に小さく、単一 LAN のパフォーマンスに近く、通常のブリッジされた相互接続ネットワーク間の転送パフォーマンスをはるかに上回っていることです。

スイッチング テクノロジにより、共有 LAN セグメントと専用 LAN セグメントの帯域幅を調整して、LAN 間の情報フローのボトルネックを軽減できます。イーサネット、ファスト イーサネット、FDDI、ATM テクノロジーのスイッチング製品があります。

特別に設計された集積回路の使用により、スイッチはすべてのポートで情報をライン レートで並行して転送できるため、従来のブリッジよりもはるかに高いパフォーマンスが得られます。特定用途向け集積回路技術により、スイッチはポート数が多くても上記のパフォーマンスで動作することができ、ポート コストは従来のブリッジよりも低くなります。

産業用スイッチは広く使用されています。産業用途に関しては、主に炭鉱の安全、鉄道輸送、工場オートメーション、水処理システム、都市セキュリティなどで使用されています。