工业现场总线揭秘工业以太网的结构与专业术语
重构后的文本：
工业现场总线：揭秘工业以太网的结构与专业术语
拓扑结构
在工业以太网中，拓扑布局是电缆布置的关键。尽管EIA-485和CAN网络采用总线型拓扑，但由于广泛使用集线器或交换机，常见的拓扑结构转变为星形或分散星形。
接线
工业以太网应用的电缆包括屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光纤。10Mbps速率对双绞线没有特别高要求，而在100Mbps速率下，建议使用五类或超五类双绞线。在光纤链接时，一对光纤必需配备，常见波长为62.5/125μm或50/125μm。相比之下，单模光纤内芯宽度仅有10μm左右。通常情况下，对于10Mbps通信，我们使用多模光纤，而对于100Mbps通信，无论是单模还是多模都适用。
接头和连接
RJ-45接头是最常用的双绞线接头，它包含两对导体，其中一对用于发送数据，一对用于接收数据。在媒介相关接口(MDI)定义中，这四个信号分别标记为RD+、RD-、TD+、TD-。
工业以太网与普通商用以太网产品
所谓工业以太网，它与IEEE802.3兼容，但设计上考虑了更严格的工厂环境要求，如高温、高湿、振动等，以及易于安装在控制柜内以及低压交流或者直流供电能力。此外，还需要考虑电磁兼容性（EMC）要求，以确保网络稳定运行，并符合特定的安全标准。
速度和距离
讨论共享型以太网的距离不能忽视碰撞域（CollisionDomain）的概念。在半双工模式下，每个站点必须等待信道空闲后再发送数据，并且会检测是否有其他站点同时进行同步传送。如果发生冲突，则源站点会产生阻塞信号来强化冲突信息。这一机制确保了所有设备及其集线器都位于同一个碰撞域内。
集線器和交換機
中继型集線器是一种基本设备，可以级联形成分散星形拓扑，它们均符合IEEE802.3中继单元要求，如前导码生成、幅度补偿等。此外，这些设备可以自动隔离问题端口，以保持网络正常运作。而交换机则可以取代中继型集線器并提高网络性能，它们实际上是连接两个数据链路的桥梁，也就是说每个交换机端口都会终结一个碰撞性能领域，从而扩展了网络地理范围，并支持大规模级联。而且，与物理层设备不同的是，交换机会读取完整帧并根据源地址确定目的端口位置，因此它们维护着一个端口地址表来优化通信效率。
半雙工與全雙工網段
半雙工意味着同一媒体上的發送與接受為异步進行，全雙工則表示有單獨於發送與接受通路。全雙工鏈路對於快速乙太網（100Mbps）的擴展至關重要，並且一個全雙工連結網段不應超過兩個設備，這可能是在網卡或交換機端口之間。但值得注意的是，不是所有集線器都是全雙工模式，因為它們會增強端口收到的衝突訊號，只有兩個網卡時才能實施全雙工作業，如果更多，那麼就需要考慮到交換機來實現這種通訊方式。
