设计光纤SCADA系统软件网络时需考虑的网络技术
2020-04-01来源：杭州匠兴科技有限公司标签：scada系统
1.粗波分复用
在一对光缆中使用粗波分复用(CWDM)，最多可以传输16个光波波长；每个波长都是独立的数据通道，可是分别传输10 Gbps的数据流。CWDM网络使用环状拓扑结构。
CWDM是一种被动的可以支持通过链接传送任何协议的技术，前提条件是在特定的波长上(通过光纤的串口比特流是1570nm，通过10 Gbps的以太网是1590nm)。
这使得网络管理员可以建立一套主干网，可以随着网络的演化而进行升级。如果支持例如10 Gb以太网这样的网络，那么任何开放的通道都可以为了这些数据而进行配置。这是因为不管使用什么协议，多路复用器都可以以任何网络的速度简化光的折射。
就像任何以电路为导向的技术，CWDM网络占用主干网通道，意味着如果不使用这些通道，其他网络不能使用该带宽。分组交换的网络不能保证通道，不过可以使用链接的全带宽。
2.多协议标记交换
多协议标记交换(MPLS)将数据压缩成具有“标记”的数据包，将数据包切换至其终点。MPLS是一个通过互联网工程任务组(IETF)的开放标准。它已经被几乎每一个主要的电信服务商迅速的采纳，用来在一个公用基础设施上为成千上万用户提供支持的平台。它为服务供应商和企业网络所密集使用，也是设计光纤SCADA系统软件网络时值得考虑的重要选项之一。
在MPLS中，当一个数据包进入一个网络，会分配给它一个被称为转发等价类(FEC)的路由。每一个路由器明白数据包的FEC得益于其标记——即识别FEC的位序列。FEC指示通过网络的路径并通知路由器应该如何处理数据流。例如被添加到视频数据包上的FEC会将那些数据流与低延迟路径相匹配。
由于MPLS的设计，它可以传输很多有效载荷的类型。在一个SCADA系统软件的应用情况下，这可以包括串行比特流、因特网数据包、视频数据流等等。这种灵活性使得MPLS成为同时支持旧数据格式的现代网络设计的一种可行选项。
MPLS是一种成熟的、可靠的科技，已经经历了大规模网络的考验。它所提供的灵活的网络架构所支持的远程变电站连接既包括冗余环状网，也包括通过各个变电站之间的线缆实现数据流的线性架构网络。大多数MPLS网络设备被认定为电信网络的载体级别：高稳定性、建造和运行更加昂贵。
3.以太网主干网
第三种选择是创建一个路由的以太主干网络。以太网的优势包括灵活度、多功能性以及带宽范围非常广，从10Mbps到100Gbps。以太网可以使用铜芯或光纤作为介质，拓扑结构可以是网状也可以是环状，而且许多以太网产品已经足够坚固，能满足偏远地区或户外环境的严苛要求，具有较大范围的运行温度范围(从-40到75摄氏度)。
大多数的数据协议都可以为了以太网而进行封包化；既提供50ms以太网故障切换功能，又具备服务质量功能，以太网将高性能的广域网络特性引入到了本地局域网技术。
基于IP 地址(第三层地址)，以太网数据包也可以路由，这对于控制良好的SCADA系统软件 网络来说很关键。IP协议将数据包广播给所有位于广播范围内的站点。每一个网络设备必须检查该数据包并根据情况而决定抛弃还是接受。在大型的广播域内，每台设备都要处理更多的数据包。创建一个合理的三层域可以有助于控制网络的泛滥以及推广能力。
以太网供电(PoE)标准让电源供应通过传输以太网数据的同一个Cat 5或Cat 6铜芯电缆完成。例如IP照相机、烟气分析仪以及内嵌计算机等设备都可以不需要额外电源就可以运行。
IEEE 802.3af PoE提供最多15.4 W(足够一台VoIP电话或者WiFi接入点使用); IEEE 802.3at 以太网供电(PoE+)标准可以提供最多25.5 W，并且向下兼容。
即便是选择了另外一种主干网技术，只要采用了以太网作为接入网络的SCADA系统软件网络就可以从PoE或PoE+获益。随着对带宽和速度的不断追求，对于SCADA系统软件网络以及远程通讯需求来说，很清楚的是，光纤网络将是一个很好的选项。
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