Einleitung; Grundlagen Des Ethernet Switching; Lastentkopplung; Notwendigkeit Für Den Einsatz Von Industrial Ethernet Switches - Siemens Scalance X-300 Betriebsanleitung

Einleitung

2.1

Grundlagen des Ethernet Switching

Ethernet Switching
Ethernet-Switches leiten Datenpakete anhand der Adressinformationen im Datenverkehr
direkt vom Eingangsport an den entsprechenden Ausgangsport weiter. Ethernet-Switches
arbeiten im Direktvermittlungsverfahren.
Switches haben im Wesentlichen folgende Funktionen:
● Verbindung von Kollisionsdomänen / Teilnetzen
Da Repeater und Sternkoppler (Hubs) auf der physikalischen Ebene arbeiten, ist ihr
Einsatz auf die Ausdehnung einer Kollisionsdomäne beschränkt. Switches verbinden
Kollisionsdomänen. Ihr Einsatz ist daher nicht auf die maximale Ausdehnung eines
Repeater-Netzes beschränkt. Vielmehr lassen sich mit Switches sehr große Netze mit
sehr großen Ausdehnungen aufbauen. Die Reichweiten richten sich an den in den
Geräten verwendeten LWL-Schnittstellen und verwendeten LWL-Fasern aus (siehe
Technische Daten).
● Lastentkopplung
Durch Filterung des Datenverkehrs anhand der Ethernet (MAC)-Adressen wird erreicht,
dass lokaler Datenverkehr lokal bleibt. Im Unterschied zu Repeatern oder Hubs, die
Daten ungefiltert an alle Ports / Netzteilnehmer verteilen, arbeiten Switches im
Direktvermittlungsverfahren. Nur Daten an Teilnehmer eines anderen Teilnetzes werden
vom Eingangsport an den entsprechenden Ausgangsport des Switch weitertransportiert.
Dazu wird vom Switch im Selbstlernmodus eine Zuordnungstabelle von Ethernet (MAC)-
Adressen zu Ausgangsport aufgebaut.
● Begrenzung der Fehlerausbreitung auf das betroffene Teilnetz.
Durch die Überprüfung der Gültigkeit eines Datenpaketes anhand der Prüfsumme, die
jedes Datenpaket enthält, stellt der Switch sicher, dass fehlerhafte Datenpakete nicht
weitertransportiert werden. Auch Kollisionen in einem Netzsegment werden nicht an
andere Segmente weitergeleitet.
Notwendigkeit für den Einsatz von Industrial Ethernet Switches
Ethernet ist im Bereich der LANs mit über 95% die am häufigsten eingesetzte Technologie.
Dem Einsatz von Switches kommt dabei eine besondere Bedeutung zu: Sie ermöglichen
den Aufbau ausgedehnter Netze mit vielen Teilnehmern, steigern den Datendurchsatz und
vereinfachen die Netzwerkerweiterung.
Die IE Switches X-300 von SIMATIC NET sind für den Einsatz in hochperformanten
Anlagennetzen, die auch zukünftigen Anforderungen gerecht werden, ausgelegt. Durch die
Redundanzfunktion HRP und Standby Kopplung von Ringen erzielt man eine hohe
Verfügbarkeit des Netzes. HRP und Standby-Kopplung rekonfiguriert das Netz innerhalb von
300 ms. Aufgrund der Unterstützung von IT-Standards wie z. B. VLAN, RSTP, IGMP und
SCALANCE X-300
Betriebsanleitung, 11/2015, A5E01113043-19
2
23