坚固耐用的交换机和路由器

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工业网络的应用要求要有很多的多样性。在严酷的环境下，工业交换机和路由器必须运行可靠且寿命长久，由于工业网络会花费数十万美元，产品必须是在适当的标准下工作。

例如，在石油和天然气的应用中，是特别关注易燃和腐蚀的，变电站必须屏蔽强磁场干扰，并处理高微粒和不受控制的温度条件。污水处理厂和食品加工厂则不得不担心湿度，运输途中往往需要担心振动。从矿山的户外监控和管理系统、无人值守的偏远地区到各种加工厂的广泛应用中，都不得不担心温度的变化。

事实是，工业和商业的交换机和路由器是不能互换的。在犹他州的铜矿试图在控制室内使用商用开关，但大气中的二氧化硫腐蚀了内部的电子元件，六个月内这个企图失败。而矿上安装的带有涂层的工业级开关，在两年之后继续运转，既没有停机也没有更换。

在工业网络产品中一个最明显的优势温度额定。企业产品安装在人们工作的环境中，典型的产品工作温度是0℃到40℃。另外由于工厂楼层的强化要求，典型的产品温度可能是-25℃到60℃。在另一个层面上，溢价额定模型的应用，如电力变电站和流量控制设备都被指定为抵御室外极端温度登机的-40℃到85℃。

电力公用事业行业对于工业设备供应商来说是一个很好设计实例。在过去的二十年中，电力行业一直面临诸多挑战，解决扩展瓶颈、远程数据收集和大量的数据管理需求。这些包括智能电网、北美电力可靠性公司（NERC）对网络安全的实际要求并要发展一个可靠的、前瞻性的战略整合系列设备，要带有无处不在的IP网络功能产品，适合管理众多增长性和安全性问题。

电力变电站关注的包括EMI屏蔽、不受控制的环境中的温度、灰尘、湿度、精密计时、高可用性和冗余。国际电工委员会（IEC）61850标准的制定是为了解决全球性基础上的需求。IEC的第一个项目组在1995年制定多个协议，其中许多专有的正在采纳不断发展的技术能力来影响变电站的成本效力。今天的IEC正监管更灵活的数字化变电站通信。

IEC　61850集成标准，如以太网和TCP　/　IP，加上系统配置的XML和实现实时数据交换的制造业消息规范（MMS）。提供了灵活性，因为支持常见的设备规格和也支持扩展所需的特定供应商功能选项，可以利用技术的进步实现变电器访问未来安全自动化策略。

没有单一的正确方式来实施电力公司的通信网络，就像没有唯一正确方式来实现任何工业网络的应用程序，但是它们是有共同的关注。

冗余不再是奢侈品。工业、商业和消费者的日益增长的电力需求意味着交换机、路由器和其他网络产品来支持变电站需要冗余的电源，以及网络路径冗余，以确保数据保持流动。此外，还有破坏的威胁。今天，带有热插拔电源的1　U机架式交换机已经进入了市场，可以减少停机时间的可能性。而且，网络软件还配备了冗余功能。

另一个所有工业市场必须解决的问题是数据蠕变。SBI能源预测，智能电网数据量将从2010年的10，780字节增加到2015年超过75，200字节。IEC　61850识别IP技术对于管理增加的数据流是非常重要的，因为它是基于标准的、灵活的和可扩展的。其他对管理爆炸性数据传输的关注是更大的吞吐量和智能的带宽保护路由，信息如通过如IGMP协议（互联网集团管理协议）。通过工业网络的大量数据使我们有必要自动化大部分的管理、分析和可视化的所有数据。

随着数据流量的增加，适当硬化交换机和路由器需要支持更多的端口（主要是百兆和千兆光纤）提供的带宽，以适应增加的视频安全。增加端口密度的第二个好处是，减少了故障点，提高了网络的可靠性。

在日益普及的以太网（PoE）供电，电力变电站和其他工业应用中的视频和访问安全性一直是主要驱动力。使用单线同时提供设备电源和网络数据，扩展工业网络这种方式在以前实际上是不可能或过于昂贵的，因为必须运行单独的交流电源线。许多PoE产品都位于室外柜机中或在尘土飞扬的工业环境中，因此，网络产品仅仅集成PoE是不够的，而且必须要加固。

随着在远程站点对安全性的需要已经增加，因此复杂的、工业加固的路由器需求也相应增加，这些路由器和防火墙和其他网络安全存储库一样可以利用。基于IP的WAN服务降低了成本（相对于昂贵的租用线路而言），提高了安全性，并提供其他也IT的兼容性。

以太网网络的无线扩展已经日益普及，在光纤电缆成本高昂的地方可实现在消费端实现自动抄表（AMR）的设备。尤其是在崎岖的地形下，无线也能使远程变电站有效地加入智能电网管理系统。

随着无线部署的增加，无线功能也可继续审查和完善工业设备供应商和他们的目标行业，并能同事解决安全性和监管问题。

在今日工业通信网络中，软件是同硬件一样重要，可以管理交换机渗透到的更深网络。特定应用程序功能，如最新的精密计时（IEEE　1588　v2）和故障恢复/冗余（rstp　-　2004）协议对于电力行业是非常重要的。安全性也是一个问题；工业和企业安全举措有助于确保关键的工业应用程序可以抵御网络攻击，并可以可靠地管理直接接的大量数据。

标准使工业网络设备更容易集成的，面向未来的和规模化的。然而，随着工业网络的改善和成熟，交换机和路由器上有额外的要求，重要的是要理解创新必须继续，“一刀切”不是工业网络中开发人员的价值理念。