網絡的出現改變了人們的生活，工業網絡的應用改變了工業管理和生產的方式，而核心交換機的出現使得在工業網絡應用下龐大集中生產管理得到了實現，助力生產管理者僅通過環視屏幕，卻對整個工廠、礦井等安全及生產環節一目了然……對于這種可以不叫做核心交換機而處于核心處的一種交換機，它有著怎樣的神秘之處？Moxa工業以太網產品處產品副理許嘉昇先生在交流中一語中的地介紹道：“談到核心交換機的發展，‘核心’的不只是通信的高速穩定交換功能，更重要在于未來集中管控的需求。”
為未來，預留“萬兆”空間
《PLC&FA》：在當前網絡快速發展的時代里，核心交換機可以說是一個幕后英雄，大多數的人對于核心交換機的概念與發展是很陌生的，請您介紹一下何謂核心交換機及其應用技術水平。
許嘉昇：嚴格來說，核心交換機并不是交換機的一種類型，而是放在核心層的交換機叫核心交換機。在大型的礦井監控、交通監控等行業需要安裝上百個高清攝像頭，其網絡流量需求大，超過100臺電腦的網絡控制就必需核心交換機來保證監控系統的高速穩定運行，它的特別之處還在于一定要支持三層路由。以Moxa核心交換機解決方案為例，隨著工業的快速發展，工業以太網的應用范圍在不斷擴大，核心交換機的應用解決方案就如一個分為三層的大蛋糕，蛋糕的最下層是接入層，該層交換機體積小端口數少，直接面向用戶接入網絡；中間層是匯聚層，是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，那么這層的交換機就需要更多的端口數，也因匯聚而形成千兆需求的概念；最上層是核心層，這一層的交換機就叫做核心交換機，需要更高的穩定可靠性，高速處理吞吐量進行轉發通信，則需要更多的端口數，也發展成為千兆變萬兆的需求概念。在這里Moxa不再是單純提供產品銷售，而是把接入層、匯聚層、核心層的概念帶進來，給客戶提供一個完整優化的解決方案。
作為核心交換機在工業以太網應用領域扮演著關鍵的角色，在面臨當前工業網絡流量越來越大的情況下，什么樣的交換機性能才能堪當核心交換機的重任？一般工業等級的核心交換機都是應用于較惡劣的環境，如中東石油行業，過程自動化里的核心交換機機房設在最高達60℃的高溫沙漠里，在酷熱的情況下交換機會出現宕機，同時帶風扇的交換機本身又會吸附較大的沙塵在其中，需要定期維護……由于核心交換機在管控的最上位，一旦出現宕機則會導致整個工業網絡通信的癱瘓，鑒于此，以Moxa為代表的先進核心交換機技術做了新的設計研發，最新推出的一款產品在物理上被設計成無風扇交換機，避免了吸附灰塵，在0~60℃仍能正常運行，同時考慮到相關端口出現故障會影響整個交換機運行的情況，我們做了硬件模塊熱插拔設計，當某一個端口出現問題可以直接插拔，不影響其它系統運行，在這里也做了兩路電源模塊的熱插拔設計。整體的技術設計思想旨在保證運行的穩定性和維護的便利性。這種技術在當前行業里是先進性的代表。
《PLC&FA》：在前面您介紹了核心交換機所需要的更高性能，那么在市場里，客戶是如何看待這些新技術趨向的？
許嘉昇：隨著工業以太網應用范圍的擴大，客戶已慢慢地看到萬兆帶寬需求的發展趨勢，在業界有人已在討論“萬兆”這個議題，但是還沒有看到有人真正把這種技術應用到架構里�？蛻粼谶x擇產品的時候會關注先進的技術，他們會提到“萬兆”這個概念，主要是出于為未來預留一些產品升級空間的考慮。對于Moxa的新產品來講，除了千兆應用外，預留了兩個或四個萬兆的端口，供客戶在以后的應用中做選擇。
為未來，實現更多兼容
《PLC&FA》：工業以太網的出現大大促進了工業自動化的發展，而在工業以太網領域也出現了不同標準的網絡，如PFOFINET、EtherNET/IP等多種不同標準的工業通信網絡，核心交換機與這些不同工業網絡標準間存在著怎樣的合作關系？核心交換機將如何來推進、適應與不斷發展的各種工業以太網絡標準？
許嘉昇：當前在工業自動化領域也在慢慢導入一些IT領域的通信協議，但是從IT應用發展到工業自動化應用則需要三到五年的時間，這其中有一個過渡時間。因為從根本上講IT業與工業自動化有著不同的DNA，IT技術生命周期短，產品更新速度快，通信協議架構復雜，同時IT用戶追求的技術是新，而工業自動化通信協議架構相對簡單，產品更新周期慢，用戶關注的重點在于產品的穩定性與可靠性。工業自動化領域的通信協議很多是由IT協議發展而來，但是對于最新的通信協議我們會根據客戶需求去做適當的應用，如工業無線應用的WIFI，但是一般來講，在工業通信中沒有驗證成熟穩定的技術是不會輕易被應用的。
在工業自動化領域當前最熱的工業通信協議標準是PROFINET、EtherNET/IP、MODBUS TCP三大協議標準，在之前用的就不是工業以太網技術，每個標準下都有自己的總線協議。隨著工業以太網開放性的發展，例如原來應用的MODBUS協議底下的底層加上TCP/IP，原設備與原架構不變，然后把原來的骨干通訊換成以太網持續通訊功能，所以作為通訊關鍵設備的交換機也必須要支持這些不同的協議標準。對于Moxa核心交換機來講，現在已開始支持EtherNET/IP、Modbus/TCP協議標準，從明年開始也要支持PROFINET協議標準，方便這些協議標準背后的龐大用戶群。同時SCADA軟件不僅可以管理到PLC，也可以管理到Moxa核心交換機，能夠時時掌控交換機的狀態。這對于我們來說也是一個技術上的提升。
其實像推出PROFINET、EtherNET/IP這些協議標準的西門子、羅克韋爾等也有自己的交換機，而Moxa花很大投入去做兼容的這件事情還是有不同意義。很多項目一般是品牌產品捆綁的解決方案，而我們推出兼容產品則會給客戶、系統集成商在方案中獲得選擇的空間，從而可以有效降低成本。
為未來，讓網管軟件更智能
《PLC&FA》：流量才使核心交換機提上日程，有兩個與流量有關的，一個是云計算，一個是物聯網，工業交換機在其中扮演的角色很重要，這兩個的發展給交換機提出哪些技術發展與應用上的要求？
許嘉昇：針對云計算和物聯網的概念其實就是把共同的資源都放在“云端”的一個概念，然后把下面所有的設備都做成智能化，可以通過數字化的方式做到管理人性化的動作。從核心交換機在其中應用的角度來講，現在端口數是48口，在未來如果云計算和物聯網發展應用，則端口數會快速上升至64、100甚至更多。成倍增長，這是一定會看到的趨勢，那么那里交換機肯定會發生萬兆以上的應用，現在看似離譜的40000兆以上的技術也肯定會發生。
以上更多講的是硬件的部分，我認為一個物聯網完整的解決方案光有硬件是解決不了問題的，更重要的在于軟件。最近Moxa研發出一套網管軟件，它對于整個大架構來講就是一個中央控管的角色，可以支持1000多臺交換機。在未來我們正在思考在監控交換機以外增加一些智能功能，例如使之自動記錄每臺交換機的狀態、定期做自動備份動作、如何縮短故障排除時間等，特別越是在網絡架構足夠大的時候越是需要開發更多智能化的功能，并隨著不同產業領域的特別需求，能靈活定制開發相關的特別功能。
交換機作為硬件來講角色單純，如果要做一個大的系統架構管理，與智能化機制進行交互的話，還是需要透過網管軟件來實現，因為網管軟件是采用一個全局的概念去理解諸如哪一區配置狀況如何，哪里出了問題，出了何種問題，去做何種處理……在未來的云計算和物聯網時代，我認為除了硬件必備外，軟件是更重要的一部分。
《PLC&FA》：隨著核心交換機技術的提升，其應用范圍已擴大，在目前您認為核心交換機將在哪些領域有較大的發展前景？
許嘉昇：首先在交通領域有一個ISCS綜合監控系統，如攝像頭、PSCADA電力系統、BAS，包括車站CCTV的需求等一系列以前都各自獨立的系統，現在全部被集成綜合監控管理，那么集成后帶寬需求增大，核心交換機就必不可少。在軌道交通、智能交通領域核心交換機有著廣闊的市場，我們曾經做過一個機場監控的項目，其安裝攝像頭達五六百之多，這也是一個應用市場。其次是礦井監控，當前正是煤礦監控系統升級時節，百萬噸以上的礦要求全部安全數字化；同時當前金價的上升，金礦安全監控也在升級，曾在湖南的一個示范性項目里，礦內多達四百個高清攝像頭，其網絡流量驚人。這些只是攝像頭一部分，再加上其它電力監控、人員定位等各種安全監控系統的集成將給核心交換機帶來發展的春天。在當前隨著節能減排的工業要求，一些高耗能行業如鋼鐵廠的節能環保監控系統也開始進行系統集成采用核心交換機實現監控管理。這一切的背后可以說都源于視頻的需求而推動了核心交換機的發展與提升。
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