สวิตช์อุตสาหกรรมได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานอุตสาหกรรมที่มีความยืดหยุ่นและเปลี่ยนแปลงได้ และให้โซลูชันการสื่อสารอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมที่คุ้มต้นทุน สวิตช์อุตสาหกรรมเป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ LAN ที่เราใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งทุกคนคุ้นเคยกันดีอยู่แล้ว ความนิยมนั้นเกิดจากการใช้งานอีเทอร์เน็ตอย่างแพร่หลาย เนื่องจากปัจจุบันอุปกรณ์อีเทอร์เน็ตกลายเป็นกระแสหลัก อุปกรณ์ดังกล่าวจึงมีอยู่แทบทุกเครือข่ายท้องถิ่น
สวิตช์อุตสาหกรรมเป็นสวิตช์ที่ใช้ Ethernet เพื่อส่งข้อมูล และ Ethernet ใช้เครือข่ายพื้นที่ท้องถิ่นที่แบ่งปันสื่อการส่งข้อมูลประเภทบัส โครงสร้างของสวิตช์ Ethernet คือพอร์ตแต่ละพอร์ตเชื่อมต่อโดยตรงกับโฮสต์ และโดยทั่วไปทำงานในโหมดฟูลดูเพล็กซ์ สวิตช์สามารถเชื่อมต่อกับพอร์ตคู่ได้หลายคู่ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นโฮสต์แต่ละคู่ที่สื่อสารกันสามารถส่งข้อมูลได้โดยไม่ขัดแย้งราวกับว่าเป็นสื่อการสื่อสารเฉพาะ เมื่อพิจารณาจากโทโพโลยีต่อไปนี้ คุณจะพบว่าในกรณีที่ใช้โทโพโลยีแบบดาว จะต้องมีสวิตช์ใน Ethernet อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากโฮสต์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับสวิตช์อุตสาหกรรมโดยใช้สายเคเบิลในการเชื่อมต่อถึงกัน
ในความเป็นจริง ในโทโพโลยีแบบสตาร์รุ่นแรกๆ อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบรวมศูนย์มาตรฐานของสายเคเบิลคือ "HUB (ฮับ)" แต่ฮับมีปัญหา เช่น แบนด์วิดท์ที่ใช้ร่วมกัน ความขัดแย้งระหว่างพอร์ต เนื่องจากทุกคนทราบดีว่าอีเทอร์เน็ตมาตรฐานคือ "ฮับ" "เครือข่ายความขัดแย้ง" หมายความว่าใน "โดเมนความขัดแย้ง" ที่เรียกว่า โหนดสูงสุดสองโหนดสามารถสื่อสารกันเองได้ ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่าฮับจะมีพอร์ตจำนวนมาก แต่โครงสร้างภายในของฮับนั้นเรียกว่า "โครงสร้างบัส" ของอีเทอร์เน็ตอย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่ามี "สาย" เดียวภายในสำหรับการสื่อสาร หากคุณใช้ฮับ ตัวอย่างเช่น หากโหนดระหว่างพอร์ต 1 และ 2 กำลังสื่อสารกัน พอร์ตอื่นๆ จะต้องรอ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นโดยตรง เช่น การที่ข้อมูลระหว่างโหนดที่เชื่อมต่อกับพอร์ต 1 และ 2 ต้องใช้เวลา 10 นาที และโหนดที่พอร์ต 3 และ 4 ตั้งอยู่ในเวลาเดียวกันก็เริ่มส่งข้อมูลผ่านฮับนี้ เกิดการขัดแย้งกันเอง ทำให้ทุกอย่างเป็นไปตามที่ทุกคนต้องการ เวลาที่ใช้จะนานขึ้นและอาจต้องใช้เวลานานถึง 20 นาทีจึงจะส่งข้อมูลเสร็จสิ้น กล่าวคือ ยิ่งฮับมีพอร์ตสื่อสารกันมากเท่าไร ความขัดแย้งก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น และใช้เวลาในการส่งข้อมูลนานขึ้นเท่านั้น
ลักษณะทางกายภาพของสวิตช์อุตสาหกรรมหมายถึงลักษณะที่ปรากฏ ลักษณะการเชื่อมต่อทางกายภาพ การกำหนดค่าพอร์ต ประเภทฐาน ความสามารถในการขยาย ความสามารถในการซ้อน และการตั้งค่าตัวบ่งชี้ที่สวิตช์ให้มา ซึ่งสะท้อนถึงสถานการณ์พื้นฐานของสวิตช์
เทคโนโลยีการสลับเป็นผลิตภัณฑ์การสลับที่มีลักษณะเฉพาะของความเรียบง่าย ราคาต่ำ ประสิทธิภาพสูง และความหนาแน่นของพอร์ตสูง ซึ่งรวมเอาเทคโนโลยีการสลับที่ซับซ้อนของเทคโนโลยีบริดจ์ในเลเยอร์ที่สองของแบบจำลองอ้างอิง OSI ไว้ด้วยกัน เช่นเดียวกับบริดจ์ สวิตช์จะตัดสินใจที่ค่อนข้างง่ายในการส่งต่อข้อมูลตามที่อยู่ MAC ในแต่ละแพ็กเก็ต และการตัดสินใจในการส่งต่อนี้โดยทั่วไปจะไม่พิจารณาข้อมูลเชิงลึกอื่นๆ ที่ซ่อนอยู่ในแพ็กเก็ต ความแตกต่างระหว่างบริดจ์คือความล่าช้าในการส่งต่อสวิตช์นั้นน้อยมาก ใกล้เคียงกับประสิทธิภาพของ LAN เดียว และเกินประสิทธิภาพในการส่งต่อระหว่างเครือข่ายเชื่อมต่อบริดจ์ทั่วไปมาก
เทคโนโลยีการสลับช่วยให้สามารถปรับแบนด์วิดท์สำหรับเซกเมนต์ LAN ที่ใช้ร่วมกันและเฉพาะได้เพื่อลดปัญหาคอขวดในการไหลของข้อมูลระหว่าง LAN มีผลิตภัณฑ์การสลับของเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต อีเทอร์เน็ตแบบฟาสต์ FDDI และ ATM
การใช้วงจรรวมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษทำให้สวิตช์สามารถส่งต่อข้อมูลแบบขนานที่พอร์ตทั้งหมดด้วยอัตราเส้นตรง ทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่าบริดจ์แบบเดิมมาก เทคโนโลยีวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชันทำให้สวิตช์สามารถทำงานได้ด้วยประสิทธิภาพที่กล่าวข้างต้นในกรณีที่มีพอร์ตจำนวนมาก และต้นทุนพอร์ตยังต่ำกว่าบริดจ์แบบเดิมอีกด้วย
สวิตช์อุตสาหกรรมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยส่วนใหญ่แล้ว สวิตช์เหล่านี้จะใช้ในงานด้านความปลอดภัยในเหมืองถ่านหิน ระบบขนส่งทางราง ระบบอัตโนมัติในโรงงาน ระบบบำบัดน้ำ ระบบรักษาความปลอดภัยในเมือง เป็นต้น
เวลาโพสต์ : 06-08-2021






