关于传统以太网的总结

传统以太网概述

传统的以太网是遵循IEEE802.3协议，采用CSMA/CD的方式来传输数据，也就是在一个局域网内只能同时有且仅有一个客户端发送数据，其他客户端若要发送数据，必须等待一段时间。
典型的模型是：hub+N台电脑
以太网具有传输速度高、低耗、易于装置和兼容性好等方面的优势，因为它支撑简直一切流行的网络协议，所以在商业系统中被广泛选用。近些年来，跟着网络技能的开展，以太网进入了操控范畴，形成了新式的以太网操控网络技能。这首要是因为工业自动化系统向分布化、智能化操控方面开展，敞开的、通明的通讯协议是必然的要求。

传统以太网优势

Ethernet是全敞开、全数字化的网络，遵循网络协议不同厂商的设备能够很容易实现互联;

1. 以太网能实现工业操控网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全敞开网络;
2. 软硬件本钱低廉，因为以太网技能现已十分老练，支撑以太网的软硬件遭到厂商的高度重视和广泛支撑，有多种软件开发环境和硬件设备供用户挑选;
3. 通讯速率高，跟着企业信息系统规划的扩大和杂乱程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时乃至需要音频、视频数据的传输，现在以太网的通讯速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技能也逐渐老练，10G以太网也正在研究，其速率比现在的现场总线快许多;
4. 可持续开展潜力大，在这信息瞬息万变的年代，企业的生计与开展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通讯管理网络，信息技能与通讯技能的开展将愈加敏捷，也愈加老练，由此保证了以太网技能不断地持续向前开展。

传统以太网缺陷

传统以太网虽然其成本比工业网络低，技术透明度高，遵循IEEE802.3协议为各现场总线厂商大开了方便之门，但是它却是以办公自动化为目标设计的，并不完全符合工业环境和标准的要求，若传统的以太网想应用于工业领域，还必须克服以下缺陷：

1. 通信的非确定性
   工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于以太网采用CSMA/CD方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为“非确定性”的网络。

2. 通信非实时性
   在工业控制系统中,实时可定义为系统对某事件的反应时间的可测性。也就是说，在一个事件发生后，系统必须在一个可以准确预见的时间范围内做出反映。然而，工业上对数据的传递的实时性要求十分严格，往往数据的更新是在数十ms内完成的。而同样由于以太网存在的CSMA/CD机制，当发生冲突的时候，就得重发数据，最多可以尝试16次之多。很明显这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。而且一但出现掉线，那怕是仅仅几秒种的时间，就有可能造成整个生产的停止甚至是设备，人身安全事故。

3. 商用以太网不具备高稳定性与可靠性
   传统的以太网在设计之初并不是为工业应用而设计的，没有考虑工业现场环境的恶劣的工况，严重的线间干扰以及机械、气候、尘埃等条件的恶劣，而且以太网的抗干扰（EMI）性能非常差，应用于危险场合时，不具备本质安全性能；因此对设备的工业可靠性提出了更高的要求。同时在生产环境中工业网络必须具备较好的可靠性，可恢复性，以及可维护性。即保证一个网络系统中任何组件发生故障时，不会导致应用程序，操作系统，甚至网络系统的崩溃和瘫痪。

4. 安全性问题
   在工业生产过程中，很多现场不可避免地存在易燃、易爆或有毒气体等，对应用于这些工业现场的智能装置以及通信设备，都必须采取一定的防爆技术措施来保证工业现场的安全生产。在目前技术条件下，对以太网系统采用隔爆、防爆的措施比较可行，即通过对Ethernet现场设备采取增安、气密、浇封等隔爆措施，使现场设备本身的故障产生的点火能量不外泄，以保证系统运行的安全性。对于没有严格的本安要求的非危险场合，则可以不考虑复杂的防爆措施。工业系统的网络安全是工业以太网应用必须考虑的另一个安全性问题。工业以太网可以将企业传统的三层网络系统，即信息管理层、过程监控层、现场设备层，合成一体，使数据的传输速率更快、实时性更高，并可与Internet无缝集成，实现数据的共享，提高工厂的运作效率。但同时也引人了一系列的网络安全向题，工业网络可能会受到包括病毒感染、黑客的非法入侵与非法操作等网络安全威胁。

5. 总线供电问题
   总线供电（或称总线馈电）是指连接到现场设备的线缆不仅传输数据信号，还能给现场设备提供工作电源。以太网从设计之初就没有考虑到这一问题，而工业现场存在着大量的总线供电需求。
   虽然近些年来呈现了快速交换式以太网技能，选用全双工通讯，能够彻底避免CSMA/CD中的磕碰，并且能够方便地实现优先级机制，保证网络带宽的最大利用率和最好的实时功能。它彻底避免了CSMA/CD、主从、令牌等可能的低效率，但是仍未解决传统以太网的问题，所以，后来人们开始研发出工业以太网，与传统以太网相兼容，但更加适合应用于工业环境中。

以上内容是我根据网上资料对传统以太网的总结，仅供学习用途！