在工业现场中，网络的稳定性和可靠性至关重要。因此，选择合适的工业以太网交换机是非常关键的一步。在设计上，以及元器件的选用上，工业以太网交换机不仅要能满足普通商用以太网交换机的要求，还要能够抵御高温、潮湿和震动等恶劣环境因素。
一、拓扑结构与接线
在工业以太网中，由于广泛使用集线器或交换机，因此拓扑结构通常采用星型或分散星型。这种设计可以简化网络布线，并提高灵活性。当选择电缆时，我们需要考虑到速率要求。例如，在100Mbps速率下，推荐使用五类或超五类双绞线。此外，对于光纤链接，我们需要确保波长与多模光纤相匹配，以保证信号传输的稳定性。
二、接头与连接
当进行双绞线连接时，我们通常会使用RJ-45接头，这种接头支持两对导体，一对用于发送，一对用于接收。在定义MDI-X端口时，可以确保DTE和DCE设备都可以通过直通电缆相连。如果两个DTE或两个DCE设备需要连接，则可以采用电缆交叉或者直接利用集线器提供的上连端口。
三、速度与距离
对于共享型以太网来说，其媒体访问控制（MAC）协议为载波侦听多路访问/碰撞检测（CSMA/CD）。这个协议决定了数据包如何在网络中的传输。这意味着发送前必须检查信道是否空闲，如果有其他设备正在发送，那么当前设备就必须等待并重试。这样的过程确保了数据包不会因为同时被多个设备发射而发生冲突。
四、工业以太网与普通商用以太网产品
什么是工业以太网？它是一种专门为极端环境设计的网络解决方案，它兼容IEEE802.3标准，但其产品强度和适用性的提升，使之能够更好地适应工厂内复杂且变化无常的情况。此外，它还需考虑到电源供应问题以及不同类型场所特有的安全标准，如EMC抗干扰能力和ESD防护能力。
五、中继器与交换机
中继器是一种构建星形拓扑结构基础设施必不可少的组件，它们负责扩展网络范围，并处理信号延迟问题。而交换机则是一个更复杂但功能更加强大的工具，它通过存储转发技术来优化数据传输效率，从而减少延迟并提高吞吐量。然而，与中继器相比，交换机会增加更多额外延迟，因为它们涉及到数据帧级别上的处理，而不是简单地重新放大信号。
六、高性能互联技术
为了实现更快捷、高效的地理位置分布式系统，我们可以利用全双工通信方式来最大限度地提高带宽。但是，全双工通信只适用于单独的事务链路，不同的事务链路之间不能同时进行全双工通信。这意味着即使是在高速公路般快速增长的人口密集区域，也无法避免完全依赖半双工模式操作，以保持交通流畅顺畅。
