臧高勇
深圳市中兴微电子技术有限公司 江苏南京 210000
摘要：随着社会的不断发展，以太网通信技术逐渐走入历史的舞台。通过以太网通信技术能够实现生产过程中的合理控制和实时监控。但是经过调查发现，相比于其他的发达国家，我国的以太网通信发展较晚，相关技术手段尚未完全。因此，在以太网运用的过程中仍然存在着一些不容忽视的问题，这些问题导致一些常见故障的发生。本文主要对这些常见故障进行分析，进而提出相应的解决措施，以期能够改变这一现状，从而促进以太网在我国的进一步推广。
关键词：以太网；通信故障；原因
一、前言
随着社会的不断进步，为了能够对生产过程进行实时的监控与控制，从而保证生产质量，很多企业都利用以太网技术来达到这一目的。经过调查研究发现，以太网技术在我国的发展起步较晚，因此相关通信技术仍未达到成熟阶段，因此在实际运用过程中，以太网技术经过会出现一些故障，进而导致设备无法正常工作。为了能够避免这样的问题再次发生，也为了促进以太网技术在我国的进一步发展，本文主要通过分析以太网技术在通信的过程中常见问题，进而提出针对性的解决措施[1]。
二、网络通信设备使用中常遇到的问题
（一）不确定性分析
众所周知，以太网技术在通信的过程中实际上是利用了网络的共享性，其核心技术主要为CSMAΠ CD，这一种核心技术的工作原理为使用具有冲突检测功能的载波来侦听多路访问。然而这一核心技术在实际运用的过程中却容易出现这样的问题：由于这一技术在使用时网络内的任何一个站点都需要相同的信道进行输送，如果在这个过程中存在两个及两个以上的站点同时发送信号，那么就会发生信号冲突，进而导致任何一条信号都出现错误，进而影响到通信系统的传输效率。虽然以太网技术在设置时规定了网络中的站点发生冲突时，需要等待一定的时间间隔就可以再次发送，但是这段时间间隔是随机的，因此无法满足精确时间的通信需求，这就是以太网通信过程中的不确定性。
（二）不可靠性分析
以太网技术最初主要运用在较为简单的办公条件下，但是随着以太网技术的不断推广，越来越多的工业企业在通信过程中使用以太网技术来进行信息传输。经过调查发现，工业环境下以太网的单点故障率较高，进而造成使用过程中的不可靠性。这主要是因为以太网的原理是竞争冲突模式，一旦检测到通信冲突就会进行随机间隔发送，这一过程中由于冲突频繁，就会引发单点故障，最终导致传输失败，影响到工业正常运转。
（三）不安全性分析
传统的以太网技术在通信的过程中需要多方设备共同进行运转，但是近年来为了提高信息的通信效率，很多企业对传统的以太网通信技术进行了改进，通过这样的方式能够使信息的管理、监控以及传输在同一设备下进行。虽然改进后能够大大提升企业的通信效率，但是也造成了通信过程中的安全度降低。
（四）远距离传输问题分析
很多工业企业在使用以太网技术进行通信的过程中都会面临远距离信息传输问题。这是因为很多工业厂房的环境较大，因此，仪器与仪器之间的传输距离较远，近则几十米，远能达到几公里。经过调查发现，以太网技术在这样的远距离状态下会由于传输信号的失真而造成最终的传输效果受到干扰。例如，以太网在通信过程中使用的双绞线最长为100米，不仅如此，其使用的细同轴电缆不超过185米，粗同轴电缆也最多为500米，这些显然无法满足远距离传输的需求。
三、解决方案
（一）对于不确定性的改进方法
通过上述的分析可以发现，以太网技术在使用的过程中由于网络问题而导致传输信号的时间受到延迟。为了更好地解决这一问题，近年来越来越多的企业将交换式局域网技术运用于以太网通信过程中，通过这样的方式能够为以太网的通信提供较好的技术支持。这是因为交换局域网技术能够将以太网的冲突域进行一一细化，从而避免了传输信号冲突的情况发生。经过调查发现，目前已经有一部分企业将这一改进方式运用于以太网的通信过程中，最终取得的效果是显著地。这是因为通过交换机能够将每个端口进行隔离管理，因此如果有端口正在接受信号就会阻止这一信号在其他的端口进行传输，进而大大降低了信号之间的冲突。值得注意的是，虽然以太网的通信端口都进行了隔离管理，但是这并不意味着端口与端口之间失去了联系，相反，二者在逻辑上仍存在着紧密的联系，只有通过这样的方式才能够保证每一个通信站点都能够独立的接受信号，防止信号之间发生冲突，进而大大提高了端口的信息传输量，提升了传输效率。不仅如此，由于减少了传输冲突的发生，因此，由于冲突而造成的再次传输的时间也大大降低，进而保证了传输信号的精准传播，最终提高了系统的实时性。
（二）提高可靠性的方法
实际上，造成以太网技术可靠性降低的根本原因为竞争冲突的频繁发生而导致的单点故障率增加。由此看来，提升传输可靠性的根本方法为降低单点故障率。因此，专业人员在对以太网技术进行改进的过程中，应当始终围绕这一目的。笔者认为主要可以通过两个方面来进行改进，分别为：第一、专业人员需要提升以太网的冗余配置。例如：可以将以太网技术的主干网络替换为环形冗余的传输结构，在这一传输结构中主要有两个传输通道，简称“双环结构”，其中，双环中主环的用途为传输数据，而副环的用途为数据备份，通过这样的方式能够分工明确，进而提升传输过程中的可靠性，防止故障的发生。第二、随着科技的不断发展，以太网技术可以依托高科技来对可靠性问题进行改善。例如：以太网技术在通信的过程中可以采用智能设备来对其进行监管。通过实时监控可以防止故障隐患的发生，即使出现了传输故障也能够及时报告维修人员进行修复，防止故障的进一步发生。
（三）安全问题的解决方案
实际上，只有保证了以太网传输过程中安全性，才能够促进以太网的大面积推广使用。为了能够更好地解决这一问题，首先需要分析造成安全问题的根本原因是什么，进而进行相应的改善。经过调查发现，如果在以太网的通信过程中使用网络隔离的技术，能够大大提升通信的安全性。不仅如此，还需要对交换机进行相应的改进，使其具有过滤数据的功能。专业人员可以提前对交换机的过滤功能进行设置，使其能够根据需求对传输过程中的数据内容进行逐一分析与过滤，发现安全隐患就及时排除。另外，随着科技的不断发展，以太网技术能够使用防火墙来对网络进行加固，防止安全问题的发生。
（四）远距离传输的解决方法
经过调查发现，目前交换机与光纤的成本已经逐渐降低，因此在进行远距离通信的过程中，相关企业可以将以太网的网络结构设置为拓扑型，不仅如此，将交换机与光纤运用于传输材料中。例如：将局域网改建为全交换式，控制室间使用光纤材料来进行连接，而以太网的局部控制域内则可以使用屏蔽双绞线，通过这样的方式不仅能够大大降低以太网的传输成本，而且还可以有效地解决以太网远距离传输的问题[2]。目前已有一部分企业对以太网进行了如上改进，并最终取得了不错的效果。
四、结束语
通过上述的分析可以发现，随着以太网在我国的不断推广过程中，仍然存在着一些不容忽视的问题。如果能够将这些问题解决，那么将促进以太网技术在工业控制领域的不断发展。目前以太网通信技术在安全方面以及操作方面都有一定的局限性，这使得以太网无法在要求更高的环境下使用。由此看来，对以太网进行相应的改进就显得至关重要，只有通过这样的方式才能够使以太网技术在不同领域发挥出巨大的潜力[3]。
参考文献：
[1]吴松涛, 姚本涛. 应对制丝线以太网通信问题的解决措施[J]. 价值工程, 2019(04):163-166.
[2]王爱青. 以太网堵塞断网故障的分析与处理[J]. 轻松学电脑, 2019(024):1.
[3]曾事民. 电力通信传输网络常见故障分析与处理[J]. 中国科技投资, 2019(027):98.