【正文】 態(tài)： 運行SupremeRing協(xié)議的交換機上的端口，總是處于下面四個狀態(tài)中的一個：阻塞：所有端口以阻塞狀態(tài)啟動以防止回路，處于阻塞狀態(tài)的端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀但可接受HELLO包。從交換機（Remote）沒有主鏈路和備份鏈路的區(qū)別。運用SupremeRing算法，主交換機(Local)選擇最低COST值的端口作為主鏈路，另一條COST值高的端口作為備份鏈路。一旦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)將會重新配置。一個工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)里面只能有一個主交換機(Local)。但是因為從中心橋到任何網(wǎng)段只有一個路徑存在，所以橋回路被消除。SupremeRing協(xié)議和生成樹協(xié)議有點相似，SupremeRing協(xié)議也定義了一種數(shù)據(jù)包，稱為HELLO包，又稱為WD包（Watch Dog Packets)。轉(zhuǎn)發(fā)：可以傳送和接受數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀。監(jiān)聽：不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，但檢測BPDU（臨時狀態(tài)）。生成樹算法,決定了網(wǎng)絡(luò)鏈路故障恢復(fù)時間,最少不低于15秒。在阻塞狀態(tài)下，端口不會獲悉或轉(zhuǎn)發(fā)已接收到的幀。 STA使用網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Bridge Protocol Data Units，BPDU），自動配置網(wǎng)橋上處于轉(zhuǎn)發(fā)或阻塞狀態(tài)的獨立端口。在阻塞狀態(tài)，一個橋停止了轉(zhuǎn)發(fā)，但是它會繼續(xù)接收和處理BPDU數(shù)據(jù)包。這樣每一個橋都增加它的端口的COST值為它所接收的BPDU的包的COST值，所有的橋都檢測它們的端口的COST值，擁有最低端口的COST值的橋就變?yōu)榱酥付ǖ臉?。BPDU包括的信息叫做端口的COST，網(wǎng)絡(luò)管理員分配端口的COST到所有的橋端口，當(dāng)根橋發(fā)送BPDU的時候，根橋設(shè)置它的端口值為零。這在生成樹網(wǎng)絡(luò)里面是一種機制，一旦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)將會重新配置。在一個網(wǎng)絡(luò)里邊擁有最低橋ID的將變成一個根橋，全部的生成樹網(wǎng)絡(luò)里面只有一個根橋。但是因為從中心橋到任何網(wǎng)段只有一個路徑存在，所以橋回路被消除。它的工作原理是這樣的：生成樹協(xié)議定義了一個數(shù)據(jù)包，叫做橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元BPDU（Bridge Protocol Data Unit）。它會帶來如下問題： 因此，在交換網(wǎng)絡(luò)中必須有一個機制來阻止回路。工業(yè)以太網(wǎng)冗余原理引言 在一個橋接的局域網(wǎng)里，為了增強可靠性，必然要建立一個冗余的路徑，網(wǎng)段會用冗余的網(wǎng)橋連接。 可使用基于web 的網(wǎng)絡(luò)管理 178。 簡單高效的信號裝置不斷地監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)元件 178。 用于嚴酷環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)元件，通過EMC 測試 178。 方便的構(gòu)成星型、線型和環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu) 178。 冗余24VDC 供電 178。 ，使用ISO和TCP/IP 通訊協(xié)議 178。用于將PG/PC連接到工業(yè)以太網(wǎng)。用于將SIMATIC PLC連接到工業(yè)以太網(wǎng)。 SM(工業(yè)以太網(wǎng)光纖交換機) ELS(工業(yè)以太網(wǎng)電氣交換機) 工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 ：一個典型的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，有以下三類網(wǎng)絡(luò)器件：◆ 網(wǎng)絡(luò)部件 連接部件： 通過接入WAN(廣域網(wǎng))可實現(xiàn)公司之間的通訊，例如，ISDN 或Internet 的接入。 各種各樣聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，例如辦公室環(huán)境和生產(chǎn)應(yīng)用環(huán)境的聯(lián)網(wǎng)。 通過交換技術(shù)提供實際上沒有限制的通訊性能。 通過不斷的開發(fā)提供了持續(xù)的兼容性，因而保證了投資的安全。 通過簡單的連接方式快速裝配。為用戶帶來的利益 ：市場占有率高達80%，以太網(wǎng)毫無疑問是當(dāng)今LAN(局域網(wǎng))領(lǐng)域中首屈一指的網(wǎng)絡(luò)。采用何種性能的以太網(wǎng)取決于用戶的需要。 企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)(Intranet)，外部互聯(lián)網(wǎng)(Extranet)，以及國際互聯(lián)網(wǎng)(Internet) 提供的廣泛應(yīng)用不但已經(jīng)進入今天的辦公室領(lǐng)域，而且還可以應(yīng)用于生產(chǎn)和過程自動化。工業(yè)以太網(wǎng)簡介： 工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE (Ethernet)的強大的區(qū)域和單元網(wǎng)絡(luò)。利用工業(yè)以太網(wǎng)，SIMATIC NET 提供了一個無縫集成到新的多媒體世界的途徑。繼10M波特率以太網(wǎng)成功運行之后，具有交換功能，全雙工和自適應(yīng)的100M波特率快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet，符合IEEE 的標(biāo)準(zhǔn))也已成功運行多年。通用的兼容性允許用戶無縫升級到新技術(shù)。以太網(wǎng)優(yōu)越的性能，為您的應(yīng)用帶來巨大的利益： SIMATIC NET基于經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用驗證的技術(shù),SIMATIC NET已供應(yīng)多于400,000個節(jié)點，遍布世界各地，用于嚴酷的工業(yè)環(huán)境，包括有高強度電磁干擾的區(qū)域。 FC 快速連接插座 ESM(工業(yè)以太網(wǎng)電氣交換機) MC TP11(工業(yè)以太網(wǎng)光纖電氣轉(zhuǎn)換模塊) 通信介質(zhì)：普通雙絞線，工業(yè)屏蔽雙絞線和光纖 ◆ SIMATIC PLC控制器上的工業(yè)以太網(wǎng)通訊外理器。 ◆ PG/PC 上的工業(yè)以太網(wǎng)通訊外理器。 工業(yè)以太網(wǎng)重要性能：為了應(yīng)用于嚴酷的工業(yè)環(huán)境，確保工業(yè)應(yīng)用的安全可靠，SIMATIC NET 為以太網(wǎng)技術(shù)補充了不少重要的性能： 178。 10/100M 自適應(yīng)傳輸速率 178。 簡單的機柜導(dǎo)軌安裝 178。 高速冗余的安全網(wǎng)絡(luò)， 秒 178。 通過帶有RJ45 技術(shù)、工業(yè)級的SubD 連接技術(shù)和安裝專用屏蔽電纜的Fast Connect連接技術(shù)，確保現(xiàn)場電纜安裝工作的快速進行 178。 符合SNMP(簡單的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議) 178。 使用VB/VC 或組態(tài)軟件即可監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)。但是，在一個透明橋橋接的網(wǎng)絡(luò)里，存在冗余的路徑就能建立一個橋回路，橋回路對于一個局域網(wǎng)是致命的。生成樹協(xié)議 ，在IEEE ，可以用來消除橋回路。網(wǎng)橋用BPDU來相互通信，并用BPDU的相關(guān)機能來動態(tài)選擇根橋和備份橋。 在一個生成樹環(huán)境里，橋不會立即開始轉(zhuǎn)發(fā)功能，它們必須首先選擇一個橋為根橋，然后建立一個指定路徑。根橋的主要職責(zé)是定期發(fā)送配置信息，然后這種配置信息將會被所有的指定橋發(fā)送。 當(dāng)選定根橋之后，在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包之前，它們必須決定每一個網(wǎng)段的指定橋，運用生成樹的這種算法，根橋每隔2秒鐘從它所有的端口發(fā)送BPDU包，BPDU包被所有的橋從它們的根端口復(fù)制過來，根端口是接根橋的那些橋端口。然后沿著這條路徑，下一個橋增加它的配置端口COST為一個值，這個值是它接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到下一個網(wǎng)段的值。擁有比較高端口COST值的橋置它的端口進入阻塞狀態(tài)，變?yōu)榱藗浞輼颉? IEEE （Spanning Tree Algorithm，STA），這是一種確保轉(zhuǎn)發(fā)循環(huán)永遠不會發(fā)生的機制。BPDU是網(wǎng)橋發(fā)送到一個已保存的多播MAC地址（對于以太網(wǎng)，這個地址是0180C2000000）的消息，所有透明網(wǎng)橋都會偵聽該地址。STA的最終結(jié)果是一個無循環(huán)的橋接環(huán)境，不管局域網(wǎng)網(wǎng)段拓撲結(jié)構(gòu)是否改變，這個環(huán)境總是一直存在。生成樹的狀態(tài): 運行生成樹協(xié)議的交換機上的端口，總是處于下面五個狀態(tài)中的一個：阻塞：所有端口以阻塞狀態(tài)啟動以防止回路，由生成樹確定哪個端口切換為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，處于阻塞狀態(tài)的端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀但可接受BPDU。學(xué)習(xí)：不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，但學(xué)習(xí)MAC地址表（臨時狀態(tài)）。禁用：通常由于端口故障或交換機配置錯誤引起.SupremeRing協(xié)議 SupremeRing協(xié)議是在工業(yè)以太網(wǎng)使用的冗余機制。交換機之間用HELLO包通信，在主交換機上動態(tài)選擇主鏈路和備份鏈路。 在工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里,交換機不會立即開始轉(zhuǎn)發(fā)功能,主交換機(Local)由手動指定,選擇主鏈路和備份鏈路建立一個指定路徑,由SupremeRing協(xié)議自動指定。主交換機(Local)會定期發(fā)送配置信息，這種配置信息將會被所有的從交換機（Remote）發(fā)送。 當(dāng)指定主交換機(Local)之后，在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包之前，所有端口都以阻塞方式啟動。備份鏈路不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，只接收和處理HELLO包，處于熱備（Hot Standby）狀態(tài)。SupremeRing協(xié)議是一種簡潔高效的冗余協(xié)議，能夠保證環(huán)網(wǎng)在鏈路故障時，在300ms之內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信。熱備：不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，但學(xué)習(xí)MAC地址表，在主鏈路故障時，在300ms之內(nèi)，立刻進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 禁用：通常由于端口故障或交換機配置錯誤引起。只有采用SupremeRing協(xié)議才是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的最佳冗余機制。在第二層網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議不可用，生成樹協(xié)議通過從網(wǎng)格化物理拓撲結(jié)構(gòu)而構(gòu)建一個無環(huán)路邏輯轉(zhuǎn)發(fā)拓撲結(jié)構(gòu)，提供了冗余連接，消除了數(shù)據(jù)流量環(huán)路的威脅。當(dāng)設(shè)計此協(xié)議時，這種停機還是可接受的，但是當(dāng)前的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用（如語音和視頻）卻要求更快速的網(wǎng)絡(luò)融合。 本文介紹了 和 的主要特性、與傳統(tǒng)生成樹協(xié)議的互操作性，并提供了一些協(xié)議移植準(zhǔn)則建議。 IEEE RSTP 的特點是將許多思科增值生成樹擴展特性融入原始 中，如 Portfast 、 Uplinkfast 和 Backbonefast 。通過將生成樹“ hello ”作為本地鏈接保留的標(biāo)志， RSTP 改變了拓撲結(jié)構(gòu)的保留方式。 除了下面章節(jié)中列舉的新概念外， RSTP 引入了新的 BPDU 處理和新的拓