環(huán)網(wǎng)交換機是一種的交換機，因為大多數(shù)環(huán)網(wǎng)交換機都屬于工業(yè)級交換機，所以一般稱之為工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機。那么，我們來詳細解釋一下工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機究竟是什么。

      環(huán)網(wǎng)是指網(wǎng)絡(luò)中形成封閉循環(huán)的結(jié)構(gòu)。與普通的以太網(wǎng)交換機不同，一旦形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，就可能導(dǎo)致廣播風(fēng)暴。而在環(huán)網(wǎng)中，即使某一路鏈路斷開，也不會影響網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。因此，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)擁有自身的優(yōu)點，例如冗余性和可靠性等特點。

      環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是通過一個連續(xù)的環(huán)將每臺設(shè)備連接在一起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它可以確保在一個設(shè)備上發(fā)送的信號可以被環(huán)路上的其他所有設(shè)備都接收到。環(huán)網(wǎng)冗余是指工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機是否具備在網(wǎng)絡(luò)線纜連接中斷時，能夠自動切換到備用端口，確保網(wǎng)絡(luò)通信正常運行的能力。在網(wǎng)絡(luò)中，當有7口和8口的交換機失去連接時，繼電器會閉合，指示燈會向用戶發(fā)出錯誤警報。當線纜修復(fù)完成后，繼電器和指示燈將恢復(fù)到正常狀態(tài)的功能。

      工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機具備高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機的所有端口都連接到背部總線上。控制電路收到數(shù)據(jù)包后，處理端口會查找存儲在內(nèi)存中的地址對照表，以確定目的MAC地址對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口控制器連接到哪個端口上。然后，通過內(nèi)部交換矩陣快速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。如果目的MAC地址不存在，交換機會廣播到所有端口。當接收端口響應(yīng)后，交換機會學(xué)習(xí)新的地址，并將其添加到內(nèi)部的MAC地址表中。

      即便是使用工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機，也能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的“分段”。通過對比MAC地址表，交換機只允許所必需的網(wǎng)絡(luò)流量通過其傳輸。通過使用交換機的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以有效地避免廣播風(fēng)暴，減少誤包和錯包的出現(xiàn)，并避免共享沖突。

      交換機能夠同時進行多個端口之間的數(shù)據(jù)傳輸。每個端口都可以視為一個獨立的網(wǎng)絡(luò)段，連接到它上面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會獨自享有全部的帶寬，并無需與其他設(shè)備競爭使用。當節(jié)點A向節(jié)點D發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點B可以同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)，兩個傳輸都能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)的所有帶寬，并且它們分別建立了獨立的虛擬連接。如果我們使用10Mbps的以太網(wǎng)交換機，那么該工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機的總流量將是20Mbps，即2倍的原始速率。

      總的來說，工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以根據(jù)MAC地址識別數(shù)據(jù)包，并完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)的功能。交換機可以學(xué)習(xí)MAC地址，并將其存儲在內(nèi)部地址表中。它通過建立臨時的交換路徑，在數(shù)據(jù)幀的源地址和目標地址之間直接傳送數(shù)據(jù)幀。因此很多工業(yè)通信領(lǐng)域都開始采用環(huán)網(wǎng)交換機。使用環(huán)網(wǎng)交換機可以搭建一個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。每個交換機都有兩個用于連接環(huán)形拓撲的端口，交換機之間通過手拉手的方式形成了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。環(huán)網(wǎng)交換機的優(yōu)勢在于，當環(huán)網(wǎng)上的某條路鏈路中斷時，它不會對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞造成影響。因此，在許多工業(yè)通信領(lǐng)域中，環(huán)網(wǎng)交換機被廣泛采用。環(huán)網(wǎng)交換機通過使用特殊技術(shù)，成功避免了產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，并且保證了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的可靠性。