随着工业4.0大数据应用规模的迅速增长，我们会遇到越来越多的数据风暴问题。

　　【问题描述】

　　某F&B行业大客户的生产线控制系统采用Ethernet-IP工业以太网通讯。稳定运行两年后的某一天，现场设备与PLC主站之间的Ethernet-IP数据交换，突然间全部断线了!为什么会这样?

　　【常规诊断】

　　检查硬件：从宏观与细节两方面观察测试，该Ethernet网络结构架设都是正常的;

　　检查软件：Rockwell上位机控制的Logix程序与现场设备的参数设定都未发生过改动;

　　检查固件：PLC上位机、现场设备、交换机的固件版本也都没有改动。似乎一切都是OK的?

　　【深入诊断】

　　请注意故障现象是大批量以太网设备同时断线。这就好像一个网吧里所有电脑突然全部断网，那么有经验的网管就知道了，问题一定出在这个网吧的交换机上，需要逐个排查交换机柜内的所有网络端口。工业现场也是如此，这种问题也是锁定在现场交换机上，而且网络端口数量比计算机房交换机柜内的少很多，排查工作量更小。

　　但是这并不意味着情况就更简单：因为仔细观察现场的交换机，我们发现端口上不仅连接了工业现场设备，并且还连接了企业管理ERP数据网线。拔下ERP数据网线后再观察，所有这些工业现场设备的Ethernet-IP通讯立即恢复正常，由此可断定IT以太网域对工业以太网域造成了干扰，引发了网络风暴。

　　【深入分析】

　　那为什么之前的两年内没有出现这样的情况?这就要用发展的眼光看问题了。

　　两年前该项目刚设计出来并调试的时候，基于成本控制的考虑，以及现场网络简单的实际情况，一个交换机混合两种性质网络进行数据交换的做法，那时候看起来是可行能用的。然而这种网络构建方案其实是不规范的，因为正规的做法是配置两个Ethernet-IP主站模块，一个连接企业管理ERP交换机拓扑，另一个连接现场工业以太网设备交换机拓扑。

　　而设备投产两年后发生网络风暴的原因，很可能是由于：

　　1、工业以太网比IT以太网要求更高的实时性能，对于Ethernet数据波动更加敏感;

　　2、企业管理ERP系统发生变动而变复杂后，发送到生产现场的数据量增加，超出了该台现场交换机的数据流量极限，造成数据波动，而实时性要求更高的Ethernet-IP通讯自然更早地受此影响而中断了通讯。

　　【解决方案】

　　短期措施：由于企业管理ERP数据不参与生产系统的具体控制，为了应急可以先脱开ERP网线，进行离线生产，先确保产品能够正常生产并出货。

　　长期措施：1、升级现场交换机，换成更大容量的、Ethernet-IP专用的管理型交换机;2、在上位机PLC模组内再增加Ethernet-IP通讯模块，把控制网络分为外网与内网，外网用于企业级数据交换，内网用于实时工业以太网通讯。这样能彻底隔开ERP信息网对现场工业以太网设备的影响。但是成本较高。

　　还有一种方案三有待实验，如下图所示，以 PROFINET IO 协议为例，常规以太网设备与工业以太网设备，不能接入同一个交换机上的端口;我们需要两个管理型PROFINET专用交换机，并且将常规的以太网设备集中连接到靠近PLC的那个交换机端口上：