Bypass 工业以太网交换机案例
EN50155标准工业以太网交换机
产品特性支持8个10/100M以太网M12接口，2个1000M光口或2个10/100/1000M电口（M12）符合轨道交通EN50155标准,M12航空插头接口设计支持MR-Ring快速环网（自愈时间<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成树协议支持QoS，基于端口的流量监管，WRR、DRR、SP、队列调度算法、报文的802.1p支持bypass功能可选满足工业4级电磁兼容性，IP54等级，无风扇设计产品概述MIES-5710系列产品是一款二层千兆工业以太网交换机，配置了8个10/100M以太网接口，2个1000M光口或2个10/100/1000M M12电口。
该交换机提供丰富的功能：支持MR-ring 环网协议，兼容STP/RSTP/MSTP、基于端口的VLAN、基于802.1Q的VLAN、QOS、IGMP Snooping、广播风暴抑制、端口聚合、端口镜像、端口状态管理等。
可选支持bypass功能。
设备符合IEEE802.3，IEEE802.3u标准，IEEE802.3ab和IEEE802.3x规范。
MIES-5710支持Console、Telnet、Web多种管理方式。
该系列具备IP54防护等级，适合在各种干扰较大的场合使用，如交通行业中震动和冲击非常频繁，使用M12则可以使得连接更为牢固。
此外MIES-5710系列安装方式提供壁挂式安装，可为现场安装节省空间。
产品参数属性MIES-5710接口8个1O/1OOM自适应以太网电口，M12接口2个1000M光口或2个10/100/1000M M12电口以太网口速率和距离1O/1OO/1000M自适应双绞线,最大传输距离100m光口属性及传输距离单模1310nm，多模850nm；单模20km,多模550m（长距离模块可定制）背板带宽 5.6Gbps包转发速率 4.6Mpps包缓存区2MbitMAC表支持8K个MAC地址VLAN支持基于端口的VLAN（4096个），802.1QVLAN支持GVRP二层环网协议支持MR-ring（自愈时间<20ms）支持STP/RSTP/MSTP自愈环组网方式支持多组自愈环支持相切环端口聚合支持静态聚合支持LACP动态聚合DHCP DHCP Client DHCP Relay DHCP Server端口镜像支持流镜像支持本地镜像组播支持IGMP Snooping v1/v2/v3，MLD Snooping v1支持IGMP v3QoS 支持对端口接收报文的速率和发送报文的速率进行限制支持CAR（Committed Access Rate）功能支持每个端口支持8个输出队列支持灵活的队列调度算法，可以同时基于端口和队列进行设置支持SP、WRR、SP+WRR三种模式ACL 支持L2（Layer2）~L4（Layer4）包过滤功能，提供基于源MAC地址、目的MAC地址、源IP(IPv4)地址、目的IP(IPv4)地址、TCP/UDP 端口号的流分类NTP<10ms网络安全支持用户分级管理和口令保护支持802.1X认证支持RADIUS认证支持端口隔离支持动态ARP检测支持IP/Port/MAC的绑定功能管理与维护支持FTP/TFTP加载升级支持命令行接口（CLI）配置支持Telnet远程配置支持通过Console口配置支持SNMP v1/v2/v3支持系统日志，分级告警，调试信息输出支持Ping风暴抑制可分别对广播、组播、未知单播速率控制指示灯电源指示，接口灯指示电源输入电压：AC/DC85～265V支持过载保护，反接保护，冗余保护最大功耗：10W工作环境工作温度：-40℃～+75℃储存温度：-40℃～85℃相对湿度：5％～95％无凝露安装方式DIN 桌面式/壁挂式安装外形尺寸宽×高×深：180×73×248mm 防护等级IP 54防护等级，无风扇设计MTBF350,000小时质保期5年符合标准IEEE802.3：CSMA/CDIEEE802.3i：10Base-TIEEE802.3u：100Base-TIEEE802.3z:1000Base-LXIEEE 802.3ad：链路聚合IEEE 802.3x：全双工以太网数据链路层流控IEEE 802.1p：流量优先级IEEE 802.1Q：VLANIEEE 802.1w：快速生成树IEEE 802.1X：基于端口的网络访问控制铁路电气标准EN50155EMI 电磁干扰度测试EMCIEC61000-4-2(ESD)±8kV(contact),±15kV(air)IEC61000-4-3(RS)10V/m(80MHz～2GHz)IEC61000-4-4(EFT)Power Port:±4kV;Data Port:±2kVIEC61000-4-5(Surge)Power Port:±2kV/DM,±4kV/CM;Data Port:±2kVIEC61000-4-6(CS)3V(10kHz～150kHz);10V(150kHz～80MHz)IEC61000-4-16(共模传导)30V(cont.),300V(1s)安装图示订货信息产品型号规格参数MIES-5710M8个10/100M 以太网口，2个1000M 多模光口或2个10/100/1000M 电口（M12连接器），输入电压：AC/DC85～265V MIES-5710S 8个10/100M 以太网口，2个1000M 单模光口或2个10/100/1000M 电口（M12连接器），输入电压：AC/DC85～265V上海兆越通讯技术有限公司创立于 2003 年，是国家科技部创新基金立项企业；公司致力于工业通信的产品研发与技术创新，专注于工业以太网通信、工业无线通信、现场总线、光纤通信、嵌入式通信，目前已成功推出数十条产品线、几百种产品，已成为国内工业通信领域的品牌。
东方鼎然光纤BYPASS交换机
东方鼎然外置Bypass/旁路交换机说明书V2.0目录一.产品功能简介 (3)1.1简介 (3)1.2关键特性 (4)二.硬件安装 (4)2.1接口 (4)2.2 LED指示灯 (5)2.3线路连接： (5)2.3.1通用Bypass交换机连接方法 (5)2.3.2带线路检测功能的Bypass交换机连接方法 (6)三.Bypass交换机基本配置 (6)3.1管理 (6)四产品规格 (9)光纤万兆Bypass模块技术规格(10GBase-SR) (9)光纤千兆Bypass模块技术规格(1000Base-SX) (9)光纤万兆Bypass模块技术规格(10G Base-LR) (10)光纤千兆Bypass模块技术规格(1000Base-LX) (10)Bypass 规格 (10)Bypass 交换机1U 主机系统 (10)附录一：图1 (11)附录二：图2 (12)附录三：图3 (12)附录四：图4 (13)附录五：常见问题答疑 (13)一.产品功能简介1.1简介东方鼎然光旁路交换机用于万兆/千兆以太网网络，在内联系统出现故障或进行维护时保持网络连接的完整性。
东方鼎然提供两种机型以适应不同的应用场合：1）主动式：自动探测网络故障，完成线路切换；2）被动式：维护心跳状态信息，超时自动切换线路。
东方鼎然光旁路交换机支持两种工作状态：Normal和Bypass。
在Normal模式下，交换机将网络通信转移到所连接的内联网络系统。
在Bypass 模式下，网络通信将被转移到其它预先设计的网络，而不再经由内联设备。
用户可通过软件编程进行设置，定义在电源故障、链接故障等情况下，交换机的旁路行为。
东方鼎然光旁路交换机的模块支持三种工作模式：Normal、Master和Slave。
在Normal 模式下，各模块独立监控被保护设备状态，相互之间不通讯，一个模块的切换不会影响其他模块的状态切换。
模块在Master模式下，当自身模块发生状态切换时，同时会发送消息，通知附属于自己的从模块状态跟着发生切换。
IBSG-智能1GBypass交换机
IBSG - 智能 1G Bypass 交换机简介Silicom 智能 Bypass 交换机 (IBSG) 是一款主动式外置 Bypass交换机，在出现网络故障和进行网络维护时可确保网络的完整性。
Silicom 智能 Bypass 交换机(IBS) 可生成心跳，并控制操作模式。
Silicom 智能 Bypass 交换机 (IBSG) 支持四种操作模式：内联、Bypass、Tap 和Linkdrop。
在内联模式中，IBS 可将内联网络通信转移到所连接的内联网络系统。
在 Bypass 模式中，IBS 不会将通信转移到所连接的内联网络系统，而是将其转移到其他的网络链接。
在Tap 模式中，端口 NET0 上的入站通信将被镜像到端口 MON0，端口 NET1上的入站通信将被镜像到端口 MON1。
在 Linkdrop 模式中，IBS 将禁用网络端口（NET0 和NET1）上的链接。
IBS 可模拟交换机/路由器缆线连接断开的情形。
IBS可生成心跳数据包，并将其发送到内联监视器/网络设备端口；监视器/网络设备接收到心跳数据包后，将其发送到其他端口上（即桥接心跳数据包）。
IBS将检测返回的心跳数据包，并保持内联模式。
如果 IBS 没有收到监视器/网络设备返回的心跳数据包，则将设置为Bypass、Tap或Linkdrop模式。
监视器/网络设备恢复后，将传回心跳数据包，此时，智能交换机 (IBS)将设置为内联模式。
当电源故障、链接故障、内联软件应用程序系统挂起或用户发出请求时，I BS 可 Bypass 其以太网监视器端口。
IBS 包含双重 Bypass 安全架构。
Silicom 双重 Bypass 安全架构基于两个 Bypass路由电路：一个为主动 Bypass 电路，另一个为被动 Bypass 电路。
如果内置的主动 Bypass 路由电路出现故障，则将激活被动 Bypass 路由电路。
您可通过以下方式配置 IBS：*借助 Telnet 或 SSH，通过串行通信控制台端口和以太网端口进行简单的 CLI 配置管理。
Bypass介绍
Bypass介绍1、概述Bypass 翻译成中文在业界主要有两种称法，一种是旁路单元，另一种是旁路保护的意思。
它的优点是：功能实现简单——现有的工控机，都已在以太网电口上实现了硬件Bypass功能，异常情况下（设备掉电/重启/系统挂死等），设备会通过继电器开关自动将两个以太网端口实现物理直连，实现报文全通。
它的缺点是：①：存在安全隐患——对于UTM设备而言，防火墙是一个基础模块，而防火墙模块的功能特点就是除非用户配置，否则默认阻断。
而Bypass模式下，最基础的防火墙模块实际上已经被绕过了，任何报文都能通过网关设备，这对于安全性要求较高的用户来说，是绝对不能接受的。
②：应用范围较窄——只能在UTM设备工作在双端口透明模式下才能起作用，多端口透明桥模式、路由模式或混合模式下，即使启用了Bypass功能也无法确保业务正常连通。
从以上的讨论可以看出，ByPass模式更适合在专业的IPS产品上应用，因为专业IPS产品的部署方式已经严格限定为透明模式跨接在一条或多条链路上，每一路输入严格对应到一路输出。
同时，部分刚刚进入UTM领域的厂商，在其UTM产品没有完全稳定之前，也经常采用Bypass功能，来避免设备不稳定对用户造成的影响，同时降低自身的售后服务压力。
2、分类按其实现方式可以分为硬件Bypass和软件Bypass；按其应用模式分为内置Bypass和外置Bypass。
硬件Bypass主要通过跳线来选择开启，软件Bypass主要通过WatchDog 或GPIO来控制实现。
Bypass测试属于可靠性测试范畴。
3、Bypass实现的原理分析以研华的FWA-3140系列产品为研究对象在硬件层面上，要实现Bypass，主要使用的就是继电器。
这些继电器主要连接两个Bypass网口的各个网口信号线上，下图以其中一根信号线来说明继电器在其中的工作方式。
以电源触发为例，当断电的情况下，继电器内的开关将会跳拨到1的状态，即将LAN 1 的RJ45接口上的Rx直接和LAN2 的RJ45 Tx 导通，而当设备上电以后，开关就会导通到2上，这样如果要使LAN1和LAN2 上的网络间通讯，就需要通过这台设备上的应用程序来实现了。
工业以太网交换机在自动化组网中的应用探析
06
相关产品介绍与选型建议
国内外知名工业以太网交换机品牌及产品特点
国外品牌
Cisco: 全球领先的网络解决方案供应商，其工业以太网 交换机产品具有高可靠性、高性能和安全性，适用于各 种工业自动化应用场景。 Huawei: 全球知名的通信设备供应商，其工业以太网交 换机产品以稳定可靠、抗干扰能力强、灵活度高著称， 满足各种复杂工业环境的需求。
可靠性、高灵活性等优点，适用于大多数工业应用场景。
以太网交换机在自动化组网中的应用
工业以太网交换机的优势
工业以太网交换机具有高可靠性、高稳定性 、高扩展性等优点，适用于大多数工业应用 场景。
以太网交换机在自动化组网 中的应用
以太网交换机广泛应用于工业自动化领域，可以实 现控制器之间的数据传输和通信，提高生产效率和 管理水平。
以太网交换机的选型
在选择以太网交换机时，需要根据实际应用 场景选择合适的型号和规格，以确保网络的 稳定性和可靠性。
03
工业以太网交换机在自动 化组网中的优势
高可靠性
工业以太网交换机采用高性 能的处理器和交换芯片，能 够保证数据传输的稳定性和
可靠性。
支持多种冗余协议，如STP 、RSTP等，能够在网络出 现故障时快速恢复，提高网
在物流自动化领域，工业以太网交换机 用于实现物流设备的互联互通和数据共 享，提高物流效率和管理水平。
在水处理领域，工业以太网交换机用于 实现水处理设备的自动化控制和数据采 集，提高水处理效率和管理水平。
在智能制造领域，工业以太网交换机用 于实现设备之间的互联互通，提高生产 效率和管理水平。
在电力自动化领域，工业以太网交换机 用于实现电力设备的远程监控和数据采 集，提高电力系统的稳定性和可靠性。
工业以太网交换机行业应用案例
数字化变电站
现场环境恶劣 恶劣的温度 强电磁干扰 要求系统稳定可靠 精准时钟 无人值守 设备自身的保障 符合IEC61850-3 符合 工作温度-40-80℃ 电磁兼容4级测试 PTP1588 高MTBF 机架式、模块化 无风扇设计 图形化网管软件
交通行业
交通行业之应用
高速公路监控
现场环境恶劣 恶劣的温度 高粉尘 凝结水的腐蚀 高频震动 高带宽要求 要求系统稳定可靠 设备自身的保障 工作温度-40-70℃ 防护等级IP31 5/50G的震动测试 千兆光纤网络 网络架构的保障 光纤环网 自愈时间小于5ms 图形化网管软件
水处理行业
水处理行业之应用
污水处理自动化监控系统
现场环境恶劣 恶劣的温度 凝结水的腐蚀 腐蚀性气体 高频震动 要求系统稳定可靠 设备自身的保障 工作温度-40-70℃ 防护等级IP31 全铝外壳 5/50G的震动测试 MTBF20万小时 网络架构的保障 光纤环网 自愈时间小于5ms 图形化网管软件
选矿自动化系统
现场环境恶劣 恶劣的温度 高粉尘 凝结水的腐蚀 高频震动 要求系统稳定可靠 设备自身的保障 工作温度-40-70℃ 防护等级IP31 5/50G的震动测试 MTBF20万小时 网络架构的保障 光纤环网 自愈时间小于5ms 图形化网管软件
高炉自动化系统
现场环境恶劣 恶劣的温度 高粉尘 凝结水的腐蚀 高频震动 要求系统稳定可靠 设备自身的保障 工作温度-40-70℃ 防护等级IP31 5/50G的震动测试 MTBF20万小时 网络架构的保障 光纤环网 自愈时间小于5ms 图形化网管软件
MES系统
要求系统稳定可靠 高性价比的产品 整体的解决方案 设备自身的保障 MTBF20万小时 无风扇设计 质保5年 5/50G的震动测试 网络架构的保障 光纤环网 自愈时间小于5ms 图形化网管软件 整体网络性价比高 一网到底解决方案
工业交换机bypass光旁路保护工作原理
Bypass光旁路保护工业交换机工作原理和选择一、什么是Bypass光旁路保护系统Bypass光旁路保护系统是一种应用于光纤通信领域并能自动绕过故障网络节点的智能光路切换系统，能自动识别网络节点供电状态及光信号输出状态，当本地光设备出现故障（包括电源中断、硬件或软件故障等）后，能够瞬间切换到旁通光路，通讯线路将绕过本地设备（即故障节点），从而能避免由于该故障节点而发生全阻障碍，保证系统连通正常。
二、Bypass工作原理什么是光开光光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作.图一我们以2*2的bypass光开关说一下其工作原理当设备正常工作时，光信号通过1端口输入，经过3端口进入设备，再通过4端口传输到光开关，从2端口输岀。
当设备故障时，光开关通过识别光信号及电信号的异常状态，光信号通过1端口输入, 直接从2端口输岀，从而绕过故障点直接进行传输，从而有效避免单右点故障导致整个网络中断。
三.Bypass光旁路保护工业交换机的作用四、在髙速公路，管廊等领域，网络可靠性要求极高，bypass I业交换机和工业环网交换机相比，具有多重保护的优点，当网络岀现多个单节点故障时，依然不影响工业网络整体的传输，Bypass工业以太网交换机具有以下功能和优点：1.即插即用安装：无需软件开发2.远程控制功能和Web管理3.嵌入式设备发生故障时保持网络流量畅通4.拆卸嵌入式设备进行维修，而不会影响网络流疑5.确保髙可靠性和最大的网络正常运行时间五、市而上常用的工业以太网交换机分类1.工业交换机^bypass旁路保护器，如图2：图2工业交换机^bypass旁路保护器的结构：优点：该方案部署简单，任意交换机+bypass旁路保护器即可实现相应的功能，不存在任何技术难度；缺点：该方案原理上也是做了bypass旁路保护，但是也有很多明显的不足，并容易增加故障点，工业交换机和bypass保护器，不论是使用双电源，还是单电源串联，一旦工业交换机岀现故障无法正常工作，bypass旁路保护器供电正常的情况下，bypass旁路保护器都不会正常启动，而导致线路网络故障。
Bypass 原理和实现探讨
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Bypass功能测试方法
• 硬件Bypass功能测试： • 在正常的工作状态下，直接拔掉外接电源或者 直接关机，过段时间后会听到咔嗒一声，这时 ping下外网，如可以，则表示硬件Bypass功能 已经起作用。 • 附第二种方法：在设备不带电状态下,用两根 网线分别接入同一网桥的出口和入口，然后网 线的对端接上电脑。两个电脑配置成同一个网 段，互相执行ping测试，看是否可以ping通， 如果可以ping通，则表示硬件Bypass已经起作 用。
bypass功能测试方法33100m网线直连测试100连续读100连续写iopsthroughtoutiopsthroughtout未接bypassboard小板e3210a83541805381128418106311316g6k2fy小板跳帽接12lan12组成bypasse3210a83541802311126418106311316g6k2fy小板跳帽接23lan13组成bypasse3210a83541803221127018101611313g6k2fy小板跳帽接23lan24组成bypasse3210a83541782051113818098911312axicom小板跳帽接12lan12组成bypasse3210a8354154687966816297710186axicom小板跳帽接23lan13组成bypasse3210a83541775771109918042011276axicom小板跳帽接12lan24组成bypasse3210a83541804371127718106311316bypass功能测试方法34100m网线连接交换机与bypass小板100连续读100连续写iopsthroughtoutiopsthroughtout未接bypassboard小板e32103541772641107917684011052g6k2fy小板跳帽接12lan12组成bypasse3210a83541763691102317736011085g6k2fy小板跳帽接23lan13组成bypasse3210a83541772301107717746211091g6k2fy小板跳帽接23lan24组成bypasse3210a835415591897451523219520axicom小板跳帽接12lan12组成bypasse3210a83541805201128218066511292axicom小板跳帽接23lan13组成bypasse3210a83541758401099017699311062axicom小板跳帽接12lan24组成bypasse3210a835415467496671497359358bypass功能测试方法35双网口各接一款小板连交换机测试100连续读100连续写iopsthroughtoutiopsthroughtout未接bypass小板e3218a8lan11784521
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高速公路视频监控系统的Bypass 工业以太网交换机
视频监测系统的网络拓扑结构:
高速公路视频监控系统从分中心采用讯记科技1台28G二层全千兆网管型工业以太网交换机作为主干交换机与7 个站点的28G二层全千兆网管型工业以太网交换机进行环网链接。
主干网络拓扑采用千兆光纤CK-RING冗余自愈环网进行数据交换,满负载下故障恢复时间＜20MS。
各个站点与多区域接入站点的10口全千兆网管型工业交换机采用千兆光纤CK-RING冗余自愈环网并带Bypass旁路功能的Bypass 工业以太网交换机，支持切换时间100ms内进行数据交换。
高速公路视频监控系统分中心网络设备与各站点网络设备是采用具有多年成熟应用的讯记20口机架式网管工业交换机产品，同时采用高强度IP40防护外壳，工业级EMC设计，支持宽范围冗余电
源输入（100~240V AC/DC）以增加通讯网络的可靠性。
工业以太网交换机提供管理功能，可通过Web浏览器、CLI和SNMP进行管理。
可以根据业务口需求灵活的进行光电组合。
Bypass 工业以太网交换机基于工业安装需求，提供1U机架式或者桌面式两种安装方式。
本产品同时采用无风扇、低功耗、工业级设计，-40~85℃工作温度范围，能够满足各种工业现场的要求，提供便捷的以太网通讯解决方案」。
高速公路视频监控系统区域接入站点的导轨式网管Bypass工业以太网交换机采用高强度IP40防护外壳，工业级EMC设计，支持宽范围冗余电源输入（12~48V DC）以增加通讯网络的可靠性。
提供管理功能，可通过Web浏览器、CLI和SNMP进行管理。
网管Bypass 工业以太网交换机支持2~6个10/100/1000BASE-T(X) RJ45电口和0~4个1000BASE SFP接口，光口支持Bypass旁路功能，可以根据业务口需求灵活的进行光电组合。
基于工业安装需求，提供35mm导轨或壁挂式两种安装方式。
本产品同时采用无风扇、低功耗、工业级设计，
-40~85℃工作温度范围，能够满足各种工业现场的要求，提供便捷的以太网通讯解决方案。
工业以太网交换机适用于轨道交通、智慧城市、智能电力、综合管廊、智能制造、智慧消防、军工特种、石油化工、智慧港口、智能物联等行业。