工業(yè)以太網(wǎng)是應用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)，在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)(即IEEE 802.3標準)兼容，但是實際產(chǎn)品和應用卻又完全不同。這主要表現(xiàn)普通商用以太網(wǎng)的產(chǎn)品設計時，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、本質(zhì)安全性等方面不能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。

　　選擇正確的工業(yè)以太網(wǎng)要考慮哪些因素?簡單的來說，要從工業(yè)以太網(wǎng)通訊協(xié)議、電源、通信速率、工業(yè)環(huán)境認證考慮、安裝方式、外殼對散熱的影響、簡單通信功能和通信管理功能、電口或光口的考慮。信號強弱、端口設置、出錯報警、串口使用、主干(TrunkingTM)冗余、環(huán)網(wǎng)冗余、服務質(zhì)量(QoS)、虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(SNMP)、端口鏡像等等其他工業(yè)以太網(wǎng)管理交換機中可以提供的功能。

　　從快速生成樹冗余(RSTP)、環(huán)網(wǎng)冗余(RapidRingTM)到主干冗余(TrunkingTM)，工業(yè)以太網(wǎng)設備包括以下幾個重要部分：

　　工業(yè)以太網(wǎng)集線器

　　工業(yè)以太網(wǎng)非管理型交換機

　　工業(yè)以太網(wǎng)管理型交換機

　　工業(yè)以太網(wǎng)管理型冗余交換機

　　高級的管理型冗余交換機提供了一些特殊的功能，特別是針對有穩(wěn)定性、安全性方面嚴格要求的冗余系統(tǒng)進行了設計上的優(yōu)化。構(gòu)建冗余網(wǎng)絡的主要方式主要有以下幾種，STP、RSTP;環(huán)網(wǎng)冗余RapidRingTM以及Trunking。

　　1、工業(yè)以太網(wǎng) STP及RSTP

　　STP(Spanning Tree Protocol，生成樹算法，IEEE 802.1D)，是一個鏈路層協(xié)議，提供路徑冗余和阻止網(wǎng)絡循環(huán)發(fā)生。它強令備用數(shù)據(jù)路徑為阻塞(blocked)狀態(tài)。如果一條路徑有故障，該拓撲結(jié)構(gòu)能借助激活備用路徑重新配置及鏈路重構(gòu)。網(wǎng)絡中斷恢復時間為30-60s之間。RSTP(快速生成樹算法，IEEE 802.1w)作為STP的升級，將網(wǎng)絡中斷恢復時間，縮短到1-2s。生成樹算法網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)靈活，但也存在恢復速度慢的缺點。

　　2、工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)冗余

　　為了能滿足工控網(wǎng)絡實時性強的特點，RapidRing孕育而生。這是在工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡中使用環(huán)網(wǎng)提供高速冗余的一種技術(shù)。這個技術(shù)可以使網(wǎng)絡在中斷后300ms之內(nèi)自行恢復。并可以通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機的出錯繼電連接、狀態(tài)顯示燈和SNMP設置等方法來提醒用戶出現(xiàn)的斷網(wǎng)現(xiàn)象。這些都可以幫助診斷環(huán)網(wǎng)什么地方出現(xiàn)斷開。

　　RapidRingTM也支持兩個連接在一起的環(huán)網(wǎng)，使網(wǎng)絡拓樸更為靈活多樣。兩個環(huán)通過雙通道連接，這些連接可以是冗余的，避免單個線纜出錯帶來的問題。

　　3、工業(yè)以太網(wǎng)主干冗余

　　將不同交換機的多個端口設置為Trunking主干端口，并建立連接，則這些工業(yè)以太網(wǎng)交換機之間可以形成一個高速的骨干鏈接。不但成倍的提高了骨干鏈接的網(wǎng)絡帶寬，增強了網(wǎng)絡吞吐量，而且還還提供了另外一個功能，即冗余功能。如果網(wǎng)絡中的骨干鏈接產(chǎn)生斷線等問題，那么網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)會通過剩下的鏈接進行傳遞，保證網(wǎng)絡的通訊正常。Trunking主干網(wǎng)絡采用總線型和星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，理論通訊距離可以無限延長。該技術(shù)由于采用了硬件偵測及數(shù)據(jù)平衡的方法，所以使網(wǎng)絡中斷恢復時間達到了新的高度，一般恢復時間在10ms以下。