【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 換機(jī)正常工作，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊無正常，網(wǎng)絡(luò)無丟包；任意一路單獨(dú)工作的情況下，交換機(jī)正常工作，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊正常，網(wǎng)絡(luò)無丟包；兩路供電電源進(jìn)行冗余切換的時(shí)候，交換機(jī)正常工作，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊正常，網(wǎng)絡(luò)無丟包。通過供電電壓范圍測(cè)試供電電壓范圍測(cè)試使用調(diào)壓器（交流供電）或可調(diào)電源（直流供電），測(cè)量交換機(jī)正常工作電壓范圍供工程參考。通過可編程多功能電源測(cè)試，交換機(jī)在220V/175V/253V，并且分別在50HZ/，交換機(jī)工作正常。通過為了配合管理使用，所有交換機(jī)將被配置統(tǒng)一的IP地址段：。 FA層詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建FA層是最接近現(xiàn)場(chǎng)的一層?，F(xiàn)場(chǎng)的控制器，用于監(jiān)控管理的工程師站，管理員站以及記錄歷史數(shù)據(jù)的歷史記錄站都直接連接到該層交換機(jī)。由于該層最接近現(xiàn)場(chǎng)，所以將該層命名為FA（Field Area）層。FA層的交換機(jī)，將直接級(jí)聯(lián)到上層CA層交換機(jī)，供上層設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制管理。，區(qū)域1內(nèi)PC設(shè)備的IP地址遵循區(qū)域編號(hào)。同理，……而直接接入該層的控制器，其地址分配也是如此?？紤]到控制器冗余接入控制網(wǎng)，（）。 FA層詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)該層的交換機(jī)在選型上，均選用24個(gè)RJ45口（電口）和2個(gè)千兆Combo口的赫斯曼MACH10224TPFR交換機(jī)。其中，電口用于控制器，PC設(shè)備的連接；Combo口用于和CA層交換機(jī)的級(jí)聯(lián)（一個(gè)配置后插入光纖連接，另一個(gè)相同配置后留作備用）?？赡苣承┯騼?nèi)，接入冗余控制網(wǎng)的PC設(shè)備、控制器較多，交換機(jī)電口數(shù)量不夠，就在A網(wǎng)和B網(wǎng)中各再加入一臺(tái)交換機(jī)，然后同時(shí)級(jí)聯(lián)到上層CA層的交換機(jī)。如圖區(qū)域2所示。FA層交換機(jī)設(shè)備的IP地址同樣也根據(jù)域編號(hào)來劃分。，……，實(shí)際過程中根據(jù)域的數(shù)量及域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量一一進(jìn)行分配。 FA層網(wǎng)絡(luò)地址分配范圍表區(qū)域PC設(shè)備地址控制器地址交換機(jī)地址FA1A網(wǎng)~254~252B網(wǎng)~254~252C網(wǎng)~254~252FA2A網(wǎng)~254~252~122B網(wǎng)~254~252~122C網(wǎng)~254~252 CA層詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建FA層的交換機(jī)都將相應(yīng)級(jí)聯(lián)到自己域內(nèi)的CA層交換機(jī)。該層實(shí)際上是為該區(qū)域內(nèi)的控制室服務(wù)。在實(shí)際的工業(yè)項(xiàng)目中，一個(gè)功能區(qū)域都會(huì)有一個(gè)由系統(tǒng)工程師，儀表人員和操作員組成的班組來專門負(fù)責(zé)。通過該層內(nèi)設(shè)備，班組人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控查看到現(xiàn)場(chǎng)的所有數(shù)據(jù)，出現(xiàn)異?；蚬收蠒r(shí)，也能及時(shí)分析原因，盡快進(jìn)行處理。，該層IP地址分配的方式和FA層大相徑庭。~254（X為該域編號(hào)，~254）。由于該層主要是對(duì)FA層進(jìn)行操控的，所以在FA層設(shè)備較多時(shí)，該層的操作站也勢(shì)必增加。為了配合實(shí)際項(xiàng)目中工作班組的管理，對(duì)該層操作站設(shè)備的地址規(guī)劃可以進(jìn)一步細(xì)分：~209為工作班組的第一小隊(duì)，負(fù)責(zé)一塊功能；~219為工作班組的第二小隊(duì)，負(fù)責(zé)另一塊功能，以此類推。而該段的最后一個(gè)地址254，往往會(huì)被配置為裝有軟件時(shí)鐘同步服務(wù)器的PC設(shè)備。 CA層詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)該層的交換機(jī)在選型上，除了選用赫斯曼MACH10224TPFR交換機(jī)外，還將部分選用20個(gè)RJ45口和4個(gè)千兆Combo口的MACH10420TXFR交換機(jī)。上一節(jié)中曾提到，有些域內(nèi)FA層設(shè)備數(shù)量較多，A網(wǎng)和B網(wǎng)都將各使用兩個(gè)交換機(jī)。兩個(gè)交換機(jī)同時(shí)向上級(jí)聯(lián)后，若CA層的交換機(jī)仍使用MACH10224TPFR的話，兩個(gè)Combo口都將被占用，而沒有備用。所以，針對(duì)有這樣情況的域，該域的CA層交換機(jī)采用4個(gè)Combo口的MACH10420TXFR交換機(jī)，以此使得兩個(gè)Combo口都有相應(yīng)備用。該層交換機(jī)地址分配為CA1：；CA2：……。 CA層網(wǎng)絡(luò)地址分配范圍表區(qū)域PC設(shè)備地址交換機(jī)地址CA1A網(wǎng)~254B網(wǎng)~254C網(wǎng)~254CA2A網(wǎng)~254B網(wǎng)~254C網(wǎng)~254 TA層詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建如圖所示，TA層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心。各區(qū)域的數(shù)據(jù)信息通過CA層匯聚到此。通過TA層交換機(jī)，可以獲取到網(wǎng)絡(luò)中的所有數(shù)據(jù)信息。該層的交換機(jī)一般稱之為核心交換機(jī)?？紤]到此交換機(jī)的負(fù)荷能力及重要性，設(shè)計(jì)中選用了赫斯曼MAR10404C4C4C4C9999SMMHRHH交換機(jī)。該交換機(jī)擁有16個(gè)千兆Combo端口。一部分用作和各域的CA層交換機(jī)級(jí)聯(lián)，另一部分則與全網(wǎng)診斷用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控站，時(shí)鐘服務(wù)器，以及一些歷史記錄服務(wù)器，操作員設(shè)備相連。一些高級(jí)工程師和總負(fù)責(zé)人，可定期通過該層來查看整個(gè)項(xiàng)目的工作情況。 TA層詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在IP地址分配上。GPS時(shí)鐘服務(wù)器不需要冗余，所以只需接入A網(wǎng)和C網(wǎng)。歷史記錄服務(wù)器，一般根據(jù)項(xiàng)目中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的多少而定，~253。而位于總工程師控制室內(nèi)的設(shè)備，按實(shí)際數(shù)量一一遞增分配。 本章小結(jié)本章闡述了石化工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)框架的主要構(gòu)建模式：“三橫三縱“網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模式，以及相應(yīng)IP地址段的分配。通過對(duì)整體架構(gòu)的概述和分層的詳細(xì)說明，較為清晰的說明了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建設(shè)計(jì)方案。浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第3章VLAN的劃分配置第3章 VLAN的劃分配置VLAN技術(shù)是作為工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)中最重要，也是使用最多的技術(shù)。本章主要以設(shè)計(jì)中選用的赫斯曼工控交換機(jī)為對(duì)象，結(jié)合上章節(jié)中構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，來闡述工業(yè)網(wǎng)絡(luò)VLAN的規(guī)劃方式。本章節(jié)主要通過圖表，將先后介紹赫斯曼交換機(jī)的VLAN技術(shù)方案，赫斯曼交換機(jī)VLAN的配置方法，以及設(shè)計(jì)中項(xiàng)目的整體VLAN劃分。 赫斯曼VLAN技術(shù)方案VLAN即虛擬局域網(wǎng)，利用VLAN技術(shù)可以將物理上連接在一起的網(wǎng)絡(luò)，按照實(shí)際的管理情況，分割為多個(gè)獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò)。赫斯曼交換機(jī)支持一個(gè)端口加入多個(gè)VLAN，流經(jīng)端口的數(shù)據(jù)可以打上Tag標(biāo)簽，標(biāo)簽中的信息可以識(shí)別它所在的VLAN[21]。通過將級(jí)聯(lián)端口加入多個(gè)VLAN并設(shè)置使用VLAN標(biāo)簽，從而可實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN通訊。這種方法在規(guī)模較大的工業(yè)項(xiàng)目中，作用尤為突出。赫斯曼支持Cross VLAN技術(shù)，即在普通的VLAN技術(shù)基礎(chǔ)上，支持一個(gè)交叉VLAN，屬于交叉VLAN的主機(jī)可以與其他獨(dú)立的VLAN內(nèi)的主機(jī)相互通訊，而其他獨(dú)立的VLAN之間無法實(shí)現(xiàn)通訊。，其中VLAN1即為Cross VLAN，VLANVLAN3為獨(dú)立的兩個(gè)VLAN，屬于Cross VLAN的主機(jī)A可與其他兩個(gè)VLAN的主機(jī)相互通訊，而B、C兩臺(tái)主機(jī)之間不能通訊。 赫斯曼Cross VLAN示意圖由于本文的設(shè)計(jì)，將全部采用赫斯曼工控系列交換機(jī)，加之其Cross VLAN技術(shù)，可以順利實(shí)現(xiàn)交叉VLAN的功能。所以赫斯曼VLAN技術(shù)方案成為了VLAN劃分的首選方案。交換機(jī)VLAN的配置可以通過赫斯曼提供的可視化配置軟件實(shí)現(xiàn)，方便快捷，和赫斯曼診斷軟件相互配合使用，為本文的設(shè)計(jì)方案提供了扎實(shí)的基礎(chǔ)。 赫斯曼VLAN配置方法該節(jié)建立了一個(gè)由三交換機(jī)組成的簡(jiǎn)要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過對(duì)此架構(gòu)VLAN的劃分配置，來具體描述赫斯曼交換機(jī)VLAN功能的實(shí)現(xiàn)。，區(qū)域1和區(qū)域2之間屬于兩個(gè)廣播域，分別配置為VLAN11和VLAN12。，雖然物理位置上在區(qū)域1內(nèi)，但其邏輯上的數(shù)據(jù)信息卻屬于VLAN12。而總工程師室所在區(qū)域內(nèi)的設(shè)備要能訪問到區(qū)域1和區(qū)域2的所有信息。所以，總工程師室所在域就屬于Cross VLAN，配置為VLAN1（VLAN1為交換機(jī)默認(rèn)的網(wǎng)管VLAN，為配合赫斯曼全網(wǎng)診斷軟件的使用，故配置為VLAN1）。 三交換機(jī)簡(jiǎn)要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)工程師室交換機(jī)與所有區(qū)域相連，連接該計(jì)算機(jī)的設(shè)備，可以訪問到區(qū)域1和區(qū)域2的所有數(shù)據(jù)。區(qū)域1內(nèi)的計(jì)算機(jī)。而區(qū)域2的計(jì)算機(jī)，。接下來，通過例舉區(qū)域1交換機(jī)的具體VLAN配置步驟，來說明赫斯曼管理型交換機(jī)的VLAN配置方法。從而實(shí)現(xiàn)赫斯曼一端口多VLAN技術(shù)和Cross VLAN技術(shù)，為項(xiàng)目的VLAN劃分設(shè)計(jì)做基礎(chǔ)。1. 通過網(wǎng)線連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡A（）和赫斯曼交換機(jī)的端口1（對(duì)未配置的交換機(jī)進(jìn)行配置時(shí)，默認(rèn)連接端口1；而針對(duì)已配置過的交換機(jī)，重新配置時(shí)，必須連接在屬于VLAN1的端口上）。需要注意的是，在對(duì)A，B，C網(wǎng)交換機(jī)配置時(shí)，需保證計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)卡地址和交換機(jī)地址屬于同一網(wǎng)段。2. 通過赫斯曼公司提供的HiDiscovery軟件，或者在IE瀏覽器輸入交換機(jī)IP地址的方式，進(jìn)入登陸頁面。選擇用戶名“admin”，輸入默認(rèn)密碼“private”，點(diǎn)擊“OK”按鈕進(jìn)入配置頁面。 赫斯曼交換機(jī)登錄頁面3. 設(shè)置VLAN模式為共享VLAN模式：，選擇左邊欄目的配置選項(xiàng)“Switching”“VLAN”“Global”，在顯示的“VLAN Global”配置頁面中，選擇“Mode”為“Shared VLAN”,然后點(diǎn)擊“Set”按鈕臨時(shí)保存。 VLAN模式配置頁面4. 創(chuàng)建配置交換機(jī)各端口VLAN：在坐邊菜單欄內(nèi)依次選中配置選項(xiàng)“Switching”“VLAN”“Static”，在顯示的“VLAN Static”配置頁面中選擇“Create”按鈕，創(chuàng)建VLAN11和VLAN12，然后將各個(gè)端口分配至相應(yīng)的VLAN。 VLAN創(chuàng)建及配置頁面VLAN1是赫斯曼交換機(jī)產(chǎn)品默認(rèn)有的配置，用于赫斯曼全網(wǎng)診斷使用。該VLAN無法刪除，也不建議修改作為其它廣播域VLAN使用。本文的設(shè)計(jì)中都將默認(rèn)的網(wǎng)管VLAN1作為了Cross VLAN，所以級(jí)聯(lián)口屬于VLAN1，同時(shí)可作為交換機(jī)配置端口。T和U分別表示該端口的對(duì)應(yīng)的VLAN數(shù)據(jù)是否加上Tag標(biāo)簽：T：帶目的標(biāo)簽/U：不帶目的標(biāo)簽；“—”表示該VLAN數(shù)據(jù)不通。如圖所示，該端口數(shù)據(jù)全部流向VLAN12，屬于VLAN1，該端口數(shù)據(jù)全部將打上標(biāo)簽，進(jìn)入上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)。其余端口屬于VLAN11。點(diǎn)擊“Set”按鈕臨時(shí)保存。5. 修改各端口所屬的廣播域（即修改所屬VLAN ID）：選擇左邊菜單欄的配置選項(xiàng)“Switching”“VLAN”“Port”，在顯示的“VLAN Port”配置頁面中修改各個(gè)端口的“PortVLANID”，即該端口對(duì)應(yīng)的VLAN值，如圖所示，作為級(jí)聯(lián)口（），，其余端口均屬于VLAN11。點(diǎn)擊“Set”按鈕臨時(shí)保存。 VLAN ID配置頁面6. 交換機(jī)配置保存：選擇左邊菜單欄的配置選項(xiàng)“Basic Setting”“Load/Save”，在顯示的“Load/Save”頁面點(diǎn)擊“Save”按鈕將配置保存至設(shè)備，選中“to PC(script)”，點(diǎn)擊“Save”按鈕將配置保存到電腦以作備份。 交換機(jī)配置保存頁面7. 復(fù)位保存：選擇左邊菜單欄的配置選項(xiàng)“Basic Setting”“Restart”，在顯示的“Restart”頁面中點(diǎn)擊“Warm start”按鈕以熱復(fù)位。在配置時(shí)，這一步往往會(huì)被忽視。經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，若此操作不進(jìn)行，之前的配置臨時(shí)保存有效，但交換機(jī)一旦斷電重啟后，臨時(shí)保存的配置會(huì)全部丟失。 交換機(jī)配置熱復(fù)位保存頁面8. 等待熱復(fù)位結(jié)束之后，觀察VLAN配置是否已經(jīng)如預(yù)期配置：例如選擇左邊欄目的配置選項(xiàng)“Switching”“VLAN”“Global”，在顯示的“VLAN Global”配置頁面中，選擇“Reload”按鈕，可以觀察到Status已修改為“Shared VLAN”。 ID 配置頁面均可發(fā)現(xiàn)，之前的配置均已經(jīng)存在。至此，就完成了對(duì)區(qū)域1交換機(jī)的全部配置步驟。按照上述步驟，對(duì)其余交換機(jī)進(jìn)行類似配置。 三交換機(jī)簡(jiǎn)要架構(gòu)VLAN配置表區(qū)域1交換機(jī)　端口號(hào)端口類型ComboComboRJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45VLAN分配V1V1V12V12V12V12V12V12V12V12VLAN配置1 U11 T12 T1 U11 T12 T1 U11 U12 1 U11 U12 1 U11 U12 1 U11 12 U1 U11 U12 1 U11 U12 1 U11 U12 1 U11 U12 區(qū)域2交換機(jī)　端口號(hào)端口類型ComboComboRJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45VLAN分配V1V1V12V12V12V12V12V12V12V12VLAN配置1 U12 T1 U12 T1 U12 T1 U12 T1 U12 T1 U12 T1 U12 T1 U12 T1 U12 T1 U12 T總工程師室交換機(jī)端口號(hào)端口類型ComboComboRJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45RJ45VLAN分配V1V1V12V12V12V12V12V12V12V12VLAN配置1 U11 T12 T1 U11 12 T1 U11 U12 U1 U11 U12 U1 U11 U12 U1 U11 U12 U1 U11 U12 U1 U11 U12 U1 U11 U12 U1 U11 U12 U完成所有配置后，對(duì)三交換機(jī)簡(jiǎn)要架構(gòu)中的各設(shè)備進(jìn)行相互Ping測(cè)試，檢測(cè)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（√為可相互PING通，則不通）。 三交換機(jī)簡(jiǎn)要架構(gòu)Ping測(cè)試工程師室VLAN1VLAN1