工業以太網即一種高效的局域網絡，它是現代工業自動化生產體係中的重要組成部份，不管是傳感器數據傳輸、還hai是shi生sheng產chan設she備bei控kong製zhi等deng等deng
，這zhe些xie都dou需xu以yi太tai網wang來lai構gou成cheng基ji本ben的de控kong製zhi網wang絡luo。這zhe也ye是shi為wei什shen麼me工gong業ye以yi太tai網wang在zai自zi動dong化hua生sheng產chan中zhong的de應ying用yong越yue來lai越yue廣guang泛fan的de重zhong要yao原yuan因yin之zhi一yi。

　　以yi太tai網wang交jiao換huan機ji技ji術shu發fa展zhan趨qu勢shi近jin幾ji年nian來lai，隨sui著zhe企qi業ye數shu據ju通tong信xin業ye務wu以yi及ji相xiang關guan的de融rong合he業ye務wu的de迅xun猛meng發fa展zhan，以yi太tai網wang交jiao換huan機ji作zuo為wei不bu可ke或huo缺que的de要yao害hai設she備bei不bu僅jin在zai數shu量liang上shang獲huo得de了le極ji大da的de提ti高gao，而er且qie在zai質zhi量liang、性能等方麵不斷完善。

現在在工業中，通常會采用專用的工業以太網交換機，定義不同的太網幀優先等級，讓用戶所希望的信息能夠以最快的速度傳遞出去。

設she備bei技ji術shu的de不bu斷duan成cheng熟shu，則ze意yi味wei著zhe工gong業ye以yi太tai網wang的de功gong能neng也ye越yue發fa強qiang大da，自zi動dong化hua生sheng產chan流liu程cheng更geng加jia流liu暢chang，對dui提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv無wu疑yi是shi非fei常chang巨ju大da的de推tui動dong作zuo用yong。

　　目前，國內工業以太網交換機市場中，電力和軌道交通是工業交換機的重點應用領域，占到市場的70%。中國工業以太網交換機市場活躍著大約50家廠商。國內工業以太 網交換機市場的快速成長
，今後幾年進入該領域的企業將逐步增多，市場競爭日趨激烈。

　　首shou先xian，速su度du是shi我wo們men衡heng量liang網wang絡luo性xing能neng的de一yi個ge重zhong要yao標biao準zhun，從cong而er也ye就jiu成cheng為wei以yi太tai網wang交jiao換huan機ji等deng設she備bei發fa展zhan的de一yi個ge重zhong要yao方fang向xiang。從cong最zui初chu的de百bai兆zhao到dao千qian兆zhao再zai到dao萬wan兆zhao
，以yi太tai網wang不bu斷duan滿man足zu著zhe人ren們men快kuai速su增zeng長chang的de需xu求qiu
，給gei人ren們men帶dai來lai超chao乎hu平ping常chang的de體ti驗yan。

　　目前，人們對帶寬的要求正在迅速提高，如迅猛發展的存儲網絡必需的海量數據傳輸通道;大量高帶寬彙聚的城域網絡;

　　不斷豐富的寬帶應用所需的帶寬支持;大型金融機構的數據集中;企業核心業務、ERP、CRM等複雜的應用擴展。今天
，千兆為骨幹、百兆為接入的主流結構，將逐漸向萬兆為骨幹、千兆為接入的結構過渡。

　　其(qi)次(ci)是(shi)智(zhi)能(neng)化(hua)，這(zhe)裏(li)所(suo)指(zhi)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)不(bu)僅(jin)包(bao)括(kuo)交(jiao)換(huan)機(ji)設(she)備(bei)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)治(zhi)理(li)

，還(hai)包(bao)括(kuo)它(ta)們(men)對(dui)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)智(zhi)能(neng)業(ye)務(wu)的(de)支(zhi)持(chi)。隨(sui)著(zhe)網(wang)絡(luo)部(bu)署(shu)新(xin)應(ying)用(yong)和(he)融(rong)合(he)多(duo)業(ye)務(wu)的(de)需(xu)求(qiu)日(ri)益(yi)迫(po)切(qie)，單(dan)一(yi)交(jiao)換(huan)機(ji)需(xu)要(yao)擁(yong)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)功(gong)能(neng)以(yi)提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)的(de)支(zhi)持(chi)，與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，複(fu)雜(za)的(de)網(wang)絡(luo)環(huan)境(jing)加(jia)劇(ju)了(le)網(wang)絡(luo)治(zhi)理(li)的(de)難(nan)度(du)，通(tong)過(guo)智(zhi)能(neng)交(jiao)換(huan)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)網(wang)絡(luo)的(de)集(ji)中(zhong)治(zhi)理(li)，不(bu)僅(jin)簡(jian)化(hua)了(le)治(zhi)理(li)步(bu)驟(zhou)，而(er)且(qie)降(jiang)低(di)了(le)部(bu)署(shu)和(he)維(wei)護(hu)的(de)成(cheng)本(ben)。

　　而伴隨著以太網交換機的迅速普及，它的安全問題也日益受到相關重視，我們目前要應對以下這些方麵：

　　(1)廣播風暴攻擊

　　假設一個極度充滿惡意的用戶可以發送大流量的廣播數據、組播數據或者目的MAC地di址zhi為wei胡hu亂luan構gou造zao的de單dan播bo數shu據ju，交jiao換huan機ji接jie收shou到dao這zhe些xie數shu據ju時shi，將jiang以yi廣guang播bo的de方fang式shi進jin行xing轉zhuan發fa

，如ru果guo交jiao換huan機ji不bu支zhi持chi對dui洪hong泛fan數shu據ju的de流liu量liang控kong製zhi

，那na麼me網wang絡luo的de帶dai寬kuan可ke能neng就jiu會hui被bei這zhe些xie垃la圾ji數shu據ju充chong滿man
，從cong而er網wang絡luo中zhong的de其qi它ta用yong戶hu無wu法fa正zheng常chang上shang網wang。

　　因此，交換機需要支持對從每個端口收到的洪泛數據進行速率限製。

　　(2)數據對網絡進行攻擊

　　該惡意用戶可以向路由器發送非常大流量的數據，這些數據通過交換機發送給路由器的同時、也占用了該上聯接口的大部分帶寬

，那麼其它用戶上網也將趕到非常的緩慢。

　　因此，交換機需限製每個端口進行入方向的速率，不然惡意用戶就可攻擊他所在的網絡、從而影響該網絡內所有的其它用戶。

　　(3)海量MAC地址攻擊

　　因為交換機在轉發數據時以MAC地址作為索引，如果數據報的目的MAC地址未知時，將在網絡中以洪泛的方式轉發。所以


，惡意用戶可以向網絡內發送大量的垃圾數據，這些數據的源MAC地址不停改變，因為交換機需要不停的進行MAC地址學習
、並且交換機的MAC表容量是有限的，當交換機的MAC表被充滿時
，原有的MAC地址就會被新學習到的MAC地址覆蓋。這樣，當交換機接收到路由器發送給正常客戶的數據時，由於找不到該客戶MAC的記錄

，從而就將以洪泛的方式在網絡內轉發，這樣就大大降低了網絡的轉發性能。

　　因此

，交換機需要能夠限製每個端口能夠學習MAC地址的數量，不然整個網絡就將退化為一個類似於HUB構成的網絡。

　　(4)MAC欺騙攻擊

　　惡意用戶為攻擊網絡使之癱瘓
，還可將自己的MAC地址改為路由器的MAC地址(稱為MAC-X)，然後不停(並不需要很大的流量，每秒鍾1個就足夠了)地發送給交換機，這樣，交換機就會更新MAC-X的記錄

，認為MAC-Xweiyuyugaieyiyonghulianjiededuankoushang，cishi，dangqitayonghuyoushujufasonggeiluyouqishi，jiaohuanjijiangbazhexieshujufasonggeigaieyiyonghu，zheyangfasongzhengchangshujudeyonghujiubunengzhengchangshangwangle(同理，該網絡內所有的用戶都不能上網)。

　　因此
，交換機應具備MAC與端口的綁定功能(即路由器的MAC地址最好在交換機上靜態配置)
，否則惡意用戶可簡單地讓網絡陷入崩潰;或交換機需綁定每個端口允許進入網絡的數據的源MAC地址，這樣惡意用戶就不能通過MAC欺騙來攻擊網絡。

　　(5)ARP欺騙攻擊

　　惡意用戶可以進行ARP欺騙攻擊，即不管接收到對哪個IP地址發出的ARP請求
，都立即發送ARP應答，這樣其它用戶發送的數據也都將發送到惡意用戶的這個MAC地址，這些用戶自然不能正常上網。

　　因此


，交換機應該實現端口與IP地址的綁定功能
，即若收到的ARP請求、ARP應答
、口數據與綁定的IP不同

，即可將這些數據丟棄掉，否則會讓網絡陷入癱瘓。

　　(6)環路攻擊

　　用(yong)戶(hu)在(zai)自(zi)己(ji)家(jia)中(zhong)也(ye)安(an)裝(zhuang)一(yi)個(ge)交(jiao)換(huan)機(ji)
，並(bing)且(qie)故(gu)意(yi)把(ba)一(yi)根(gen)網(wang)線(xian)的(de)兩(liang)端(duan)都(dou)接(jie)到(dao)該(gai)交(jiao)換(huan)機(ji)上(shang)構(gou)成(cheng)環(huan)路(lu)，然(ran)後(hou)在(zai)使(shi)用(yong)網(wang)線(xian)把(ba)該(gai)交(jiao)換(huan)機(ji)與(yu)網(wang)絡(luo)中(zhong)的(de)交(jiao)換(huan)機(ji)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)，由(you)於(yu)整(zheng)個(ge)網(wang)絡(luo)中(zhong)存(cun)在(zai)環(huan)路(lu)
，那(na)麼(me)網(wang)絡(luo)中(zhong)的(de)MAC地址學習將會錯亂，從而交換機轉發數據時將會產生錯誤，整個網絡也將陷入崩潰。

　　因此，交換機需具備環路檢測功能
，當發現某個端口存在環路時，需將該端口關閉掉。