工业级交换机关注问题

• 关键词：工业交换机
• 作者：深圳讯记
• 摘要：工业交换机的背板带宽我认为从两个方面来考虑：所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽，可实现全双工无阻塞交换，证明以太网交换机具有发挥数据交换性能的条件。

背板带宽

     工业交换机的背板带宽我认为从两个方面来考虑：

        ①所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽，可实现全双工无阻塞交换，证明以太网交换机具有发挥数据交换性能的条件。

        ②满配置吞吐量(Mpps)=满配置GE端口数×1.488Mpps其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。例如，一台可以提供64个千兆端口的工业交换机，其满配置吞吐量应达到64×1.488Mpps=95.2Mpps，才能    够确保在所有端口均线速工作时，提供无阻塞的包交换。

     背板相对大，吞吐量相对小的交换机，除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题；背板相对小，吞吐量相对大的交换机，整体性能比较高。背板带宽的值相对来说很好确定和测量，但是吐量一般是个设计值，测试很困难的并且意义不是很大。

热设计

     现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，这将使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合。因此，热效应已经成为影响电子元器件失效率的一个重要的因素。对于某些电路来说，可靠性几乎取决于热环境。资料表明：环境温度每提高10℃，元器件寿长约减少1/2。这就是有名的“10℃法则”。我们分析其中用风扇散热的24口网络交换机的报告，在环境温度为30℃，40℃，50℃时，无风扇交换机和有风扇交换机的测试结果。

     由此可见，温度对于工业网络产品的影响是很大的，如果像民用交换机一样采用风扇降温，能够有效降机内温度而延长设备的MTBF，但风扇本身的寿长又很有限（2~3年）。地铁综合监控系统的环网交换机设备，往往是一开机就常年运行，而且运行的环境也往往较恶劣，沙尘、潮湿都会直接影响风扇的运行。主动散热性工业交换机在设计时散热主要就是靠风扇散热，一旦风扇失效而不及时更换，元器件寿长就减少 。工业交换机的机内积热将会快速导致工业交换机性能的下降，直到交换机崩溃。因此，工业以太网交换机的散热系统设计，显的尤为重要。