工業(yè)以太網(wǎng)交換機在地鐵中運用簡述：
目前，全國已有北京、上海、廣州、深圳、南京、天津、重慶、武漢、西安、成都、沈陽等多個城市的軌道交通投入運營，城市軌道交通正處于蓬勃發(fā)展的時期。其中綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為城市軌道交通中一個非常重要的系統(tǒng)，也發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。深圳訊記針對組建綜合監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)的重要硬件設(shè)備——工業(yè)級以太網(wǎng)交換機進行簡要分析。
工業(yè)級以太網(wǎng)交換機的應(yīng)用組網(wǎng)方式
綜合監(jiān)控系統(tǒng)獨立組網(wǎng)，利用綜合監(jiān)控系統(tǒng)自身工業(yè)級以太網(wǎng)交換機及通信系統(tǒng)提供的光纖獨立組建工業(yè)級以太網(wǎng)。
工業(yè)級以太網(wǎng)交換機
工業(yè)級以太網(wǎng)交換機簡介 工業(yè)級以太網(wǎng)交換機是滿足工業(yè)現(xiàn)場需要，技術(shù)上與商業(yè)以太網(wǎng)交換機兼容，而實時通訊、可靠性、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等各方面要求高于商業(yè)以太網(wǎng)交換機的一種以太網(wǎng)設(shè)備。
工業(yè)級交換機和民用交換機的比較交換功能上基本一致，但有很多方面存在著區(qū)別。首先在設(shè)計上以及在元器件的選用上，產(chǎn)品的強度和適用性方面更能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要；其次在模塊擴展方面也表現(xiàn)的更為靈活，有多種光口和電口可供選配；還有在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。另外工業(yè)級交換機PCB板一般做“三防”處理。我們可以從以下幾個方面確定在工業(yè)現(xiàn)場選用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機的必要性。從長遠的方面來考慮，一般民用交換機的MTBF是3～5年，而工業(yè)級交換機的MTBF可高達15～50年，可靠性遠遠高于民用交換機；另外，工業(yè)級以太網(wǎng)交換機自身具有很好的環(huán)網(wǎng)組建和自愈等優(yōu)越條件，又僅占用了通信系統(tǒng)提供的光纖，大大提高了整個系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性和將來調(diào)試的便利性。
目前大部分城市在建設(shè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)時，建議綜合監(jiān)控采用通信系統(tǒng)提供的光纖、利用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機硬件獨立組網(wǎng)。
工業(yè)級交換機關(guān)注問題
背板帶寬：交換機的背板帶寬我認為從兩個方面來考慮：①所有端口容量X端口數(shù)量之和的2倍應(yīng)該小于背板帶寬，可實現(xiàn)全雙工無阻塞交換，證明交換機具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。②滿配置吞吐量(Mpps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps其中1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps。例如，一臺最多可以提供64個千兆端口的交換機，其滿配置吞吐量應(yīng)達到64×1.488Mpps=95.2Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時，提供無阻塞的包交換。
背板相對大，吞吐量相對小的交換機，除了保留了升級擴展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計有問題；背板相對小，吞吐量相對大的交換機，整體性能比較高。背板帶寬的值相對來說很好確定和測量，但是吐量一般是個設(shè)計值，測試很困難的并且意義不是很大。
熱設(shè)計：現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來越高，這將使元器件之間通過傳導(dǎo)、輻射和對流產(chǎn)生熱耦合。因此，熱效應(yīng)已經(jīng)成為影響電子元器件失效率的一個最重要的因素。對于某些電路來說，可靠性幾乎完全取決于熱環(huán)境。資料表明：環(huán)境溫度每提高10℃，元器件壽命約降低1/2。這就是有名的“10℃法則”。我們分析其中用風扇散熱的24口網(wǎng)絡(luò)交換機的檢測報告，在環(huán)境溫度為30℃，40℃，50℃時，無風扇交換機和有風扇交換機的測試結(jié)果。
由此可見，溫度對于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的影響是非常大的，如果像民用交換機一樣采用風扇降溫，能夠有效降低機內(nèi)溫度而延長設(shè)備的MTBF，但風扇本身的壽命又非常有限（2~3年）。地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的交換機設(shè)備，往往是一開機就常年運行，而且運行的環(huán)境也往往較惡劣，沙塵、潮濕都會直接影響風扇的運行。主動散熱性交換機在設(shè)計時散熱主要就是靠風扇散熱，一旦風扇失效而不及時更換，元器件壽命就降低。交換機的機內(nèi)積熱將會快速導(dǎo)致交換機性能的下降，直至交換機崩潰。因此，工業(yè)級以太網(wǎng)交換機的散熱系統(tǒng)設(shè)計，顯的尤為重要。
深圳訊記工業(yè)以太網(wǎng)交換機在地鐵系統(tǒng)項目中的運用案例：
通過三層光纖環(huán)網(wǎng)交換機CK7062組成環(huán)網(wǎng)冗余實現(xiàn)鏈路備份以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。深圳訊記CK7062工業(yè)交換機采用千兆光纖組環(huán)，結(jié)合獨有環(huán)網(wǎng)技術(shù)，自愈<20ms，通過三層路由功能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到中心服務(wù)器，可以確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽夹?，安全性。接入層采用crs7120管理型二層交換機，將閘機刷卡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到站臺服務(wù)器和中心服務(wù)器。< p="">
工業(yè)等級設(shè)計
* 符合EN50121-4標準
* 支持三層靜態(tài)路由、RIP V1/V2、OSPF、VRRP等管理功能
* 以太網(wǎng)交換機零丟包率
* 無風扇設(shè)計，支持-40°C~+85°C
* 小于20ms網(wǎng)絡(luò)冗余恢復(fù)
* 加強型的網(wǎng)絡(luò)安全保障
訊記科技工業(yè)級以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品展示圖：
CK700系列百兆網(wǎng)管型導(dǎo)軌式工業(yè)級以太網(wǎng)交換機，滿足EN50121-4標準最多支持4個光口，2個千兆SFP接口
CRS7000系列全千兆網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機，滿足EN50121-4標準，最多支持24個千兆以太網(wǎng)電口（4個千兆SFP接口）
