延迟一直是工业网络中的一个棘手问题,对于需要实时控制的工业生产系统来说,网络延迟的存在可能会造成严重后果。去年,我所在的公司接到一家汽车制造商的委托,需要为其新建的生产车间重新规划网络布线。据他们反映,之前的网络系统存在延迟较高的问题,导致生产线的机器人操作经常出现卡顿、抖动的情况,严重时甚至会造成生产事故。
接到任务后,我第一件要做的就是分析延迟产生的根源。工业现场的网络环境复杂多变,单单从路由器本身是难以解决问题的。我们首先会检查整个网络拓扑结构,看是否存在环路、冲突等引起延迟的设计缺陷。同时,我们会对网线质量、接口设备性能等网络基础设施进行评估,如果出现老化、阻塞等情况,都有可能导致网络延迟加剧。
在排查硬件设施之余,我们还需要检视网络协议层面的情况。毕竟工业网络使用的很多时候是专用的工业以太网或现场总线协议,其报文处理机制、调度算法等很多方面都有别于普通办公网络。我记得有一次,我们发现某台路由器在转发特定类型分组时会出现严重拥塞延迟,最后发现是其内部缓存管理策略存在缺陷所致。
除了分析和诊断延迟来源,我们在网络规划设计时也需要最大限度避免引入新的延迟因素。例如保证网线长度的合理,避免电磁干扰,保证网络基础设施的冗余备份,等等。对于一些要求实时性很高的工控系统,甚至会规划部署工业以太网交换机或工业无线AP等专用设备,以期降低延迟达到确定性传输。
曾几何时,我也对网络延迟问题感到无计可施。但经过多年的锻炼,我逐渐形成了自己的分析思路和解决方法。工业网络中,任何一个细节的疏忽都可能导致延迟或丢包,因此我们需要按照标准严格执行,同时要有开放的思维,勇于挑战传统。回顾这段经历,我也希望业内的同仁们能够保持谦逊、虚心学习的态度,用专业的眼光不断优化改善我们的工业网络,为制造业的发展贡献自己的一份力量。
这是我今天想分享的第一篇技术博客,后续我还会就工业网络质量、安全性等其他技术问题为大家进行阐述,敬请期待!
