1 ، نمای کلی از سوئیچ های اترنت و Profinet
اترنت یک فناوری جهانی شبکه رایانه ای مبتنی بر استاندارد IEEE 802.3 است که برای اتصال دستگاه های مختلف مانند رایانه ، چاپگر و روترها استفاده می شود. اترنت با تأکید بر جهانی بودن و انعطاف پذیری ، عمدتاً برای انتقال داده های عمومی طراحی شده است. سرعت ارتباطی آن از اوایل mbps {2} mbps تا 100 مگابیت در ثانیه مدرن ، 1000 مگابیت در ثانیه (گیگابیت اترنت) و 10000 مگابیت در ثانیه (ده گیگ اترنت) توسعه یافته است.
Profinet یک پروتکل شبکه است که به طور خاص برای اتوماسیون صنعتی ، مبتنی بر فناوری اترنت طراحی شده است اما شامل پسوندهای خاص مورد نیاز در محیط های صنعتی است. Profinet ، که توسط Profibus International (PI) راه اندازی شده است ، نسل جدیدی از استاندارد اتوبوس اتوماسیون مبتنی بر فناوری اترنت صنعتی است. این امکان انتقال داده در زمان واقعی و قابلیت کنترل دستگاه را فراهم می کند ، مناسب برای سناریوهای مختلف کاربردی در زمینه اتوماسیون صنعتی. Profinet از چندین توپولوژی شبکه مانند ستاره ، حلقه و اتوبوس پشتیبانی می کند و از قابلیت های قدرتمند مدیریت شبکه و تشخیص گسل برخوردار است.
2 ، امکان سنجی برنامه سوئیچ اترنت در شبکه Profinet
از دیدگاه فنی ، سطح مشخصی از سازگاری بین سوئیچ های اترنت و شبکه های Profinet وجود دارد. به عنوان یک دستگاه اتصال شبکه ، عملکرد اصلی سوئیچ های اترنت ارسال بسته های داده است و قالب بسته پروتکل Profinet مشابه بسته های اترنت است. بنابراین ، در سطح سخت افزار ، سوئیچ های اترنت قادر به تشخیص بسته های Profinet هستند.
با این حال ، برای دستیابی به کاربرد کارآمد سوئیچ های اترنت در شبکه های Profinet ، عوامل زیر باید در نظر گرفته شود:
الزامات زمان واقعی: شبکه های Profinet به عملکرد واقعی در زمان واقعی نیاز دارند ، به خصوص در سناریوهای برنامه که نیاز به هماهنگی زمان با دقت بالا و پاسخ به سطح میلی ثانیه دارند. سوئیچ های اترنت برای تأمین نیازهای واقعی شبکه های Profinet ، باید از مکانیسم های انتقال در زمان واقعی ، مانند صف اولویت ، کنترل ترافیک و حمل و نقل کم تأخیر پشتیبانی کنند.
سازگاری و قابلیت همکاری: از آنجا که دستگاه های تولید کنندگان مختلف ممکن است از پروتکل ها و استانداردهای مختلف ارتباطی استفاده کنند ، سوئیچ های اترنت برای اطمینان از ادغام یکپارچه با سایر دستگاه ها در شبکه Profinet ، باید سازگاری و قابلیت همکاری خوبی داشته باشند. این امر معمولاً برای دستیابی به پیکربندی پارامترها و پروتکل های شبکه مربوطه نیاز دارد.
مدیریت و تشخیص شبکه: شبکه PROFINET عملکردهای قدرتمند مدیریت و تشخیص شبکه را ارائه می دهد ، مانند نظارت بر وضعیت واقعی شبکه ، شناسایی و حل مشکلات ارتباطی و غیره. سوئیچ های اترنت برای پشتیبانی از این توابع برای مدیریت مؤثر شبکه و تشخیص گسل در شبکه های Profinet باید پشتیبانی کنند.
3 ، مزایای سوئیچ های اترنت در شبکه های Profinet
اگرچه سوئیچ های اترنت به طور خاص برای شبکه های Profinet طراحی نشده اند ، اما هنوز هم در برنامه های عملی مزایای آشکاری دارند:
اثربخشی هزینه: در مقایسه با سوئیچ های حرفه ای Profinet ، سوئیچ های اترنت به طور معمول هزینه های کمتری دارند. این امر باعث می شود که استفاده از سوئیچ های اترنت به عنوان دستگاه های اتصال برای شبکه های Profinet در شرایطی که بودجه محدود است ، یک انتخاب اقتصادی باشد.
انعطاف پذیری: سوئیچ های اترنت از چندین توپولوژی و پروتکل های شبکه پشتیبانی می کنند و می توانند با انعطاف پذیری پیکربندی شوند تا با سناریوهای مختلف برنامه سازگار شوند. این باعث می شود سوئیچ های اترنت در شبکه های Profinet انعطاف پذیرتر و مقیاس پذیر تر شوند.
استفاده از زیرساخت های موجود: در بسیاری موارد ، شرکت ها قبلاً زیرساخت های موجود خود را مستقر کرده اند. با استفاده از سوئیچ های اترنت به عنوان دستگاه های اتصال برای شبکه های Profinet ، می توان از منابع موجود به طور کامل استفاده کرد و هزینه های استقرار و زمان را کاهش داد.
4 ، چالش های احتمالی سوئیچ های اترنت در شبکه های Profinet
اگرچه سوئیچ های اترنت مزایایی در شبکه های Profinet دارند ، اما برخی از چالش های بالقوه نیز وجود دارد:
ضمانت زمان واقعی: سوئیچ های اترنت ممکن است همان ضمانت واقعی را با سوئیچ های Profinet ارائه ندهند. این ممکن است منجر به این شود که سوئیچ های اترنت قادر به برآورده کردن نیازهای واقعی شبکه های Profinet در سناریوهای خاص برنامه ، مانند مواردی که نیاز به هماهنگی زمان با دقت بالا و پاسخ به سطح میلی ثانیه ندارند.
پیچیدگی پیکربندی: با توجه به این واقعیت که دستگاه های تولید کنندگان مختلف ممکن است از پروتکل ها و استانداردهای مختلف ارتباطی استفاده کنند ، پیکربندی سوئیچ های اترنت در شبکه های Profinet ممکن است نسبتاً پیچیده باشد. این باعث افزایش دشواری استقرار و نگهداری شبکه می شود.
محدودیت های مدیریت و تشخیص شبکه: اگرچه سوئیچ های اترنت از مدیریت اصلی شبکه و عملکردهای تشخیصی پشتیبانی می کنند ، اما عملکرد و عملکرد آنها ممکن است در مقایسه با سوئیچ های حرفه ای حرفه ای محدودیت های خاصی داشته باشد. این ممکن است مشکل را به طور موثر عیب یابی و تعمیر شبکه ها دشوار کند.
