这些改进的通信方式，对工程师来说是一个重大的飞跃。这种新的数据传输方式使工程师能够扩展过去封闭的数字网络，并将远程管理和分段等新功能，以及基于PC的硬件和软件融入到他们的网络中。
QoS为拥塞期间的数据包优先级和带宽控制提供了机制。这些机制应用流量过滤器来维护特定类型数据流（如VoIP 和精确时间协议）的QoS。
交换技术的进步确实为工业网络打开了大门。具有更大集成内存的更强处理器芯片，使制造商能够以更高的速率提高数据吞吐量。我们现在看到的工业网络交换机集成了1 GB 和10 GB 交换机端口，以及高达40 GB 的背板交换。
随着技术和通信的进步，数字电路变得越来越笨重， 限制性强，维护成本高昂。工业企业需要更快、更强大的通信方式，以实现扩张和增长。这最终导致以太网技术被引入到过去封闭的数字环网中。
然而，情况并非总是如此。直到最近，工业网络仍然主要是闭环网络，由集成数字电路、微处理器和逻辑控制器之间的简单通信组成。多年来，这些简化的通信形式一直是工业标准。
以太网UDP的数据包传输速度，要比TCP快得多。然而，UDP协议的设计不是特别可靠，不能确保实时数据流所需的可靠的数据包传输。这些功能的缺乏，最终导致了工业协议的诞生，这些协议可以在亚毫秒内提供可靠的数据包交付，这是同步工业通信流所必需的。
在典型的网络中，数据流或数据包的传输是基于尽力而为的交付。这意味着在拥塞期间，所有传输的数据都有相同的几率被传输和丢弃。对于非关键数据流或流量，这种数据传输方法没有问题。然而，对于某类数据流，例如控制和同步，对数据包的交付时间有特殊要求。
为了改善数据流，增加了带冲突检测的载波侦听多址接入，但随着具有高级功能集的多层交换机的出现，集线器和中继器被淘汰。最终，工业化网络设备应运而生。这些功能丰富、坚固耐用的网络交换机，专门为工业环境设计，将为工业领域提供所需的先进通信。
多年来，交换技术也经历了几次变化。曾经将通信联系在一起的集线器和中继器已经过时。在数据传输过程中缺乏服务质量（QoS）会导致信令问题，应用程序通常会超时。
现代化的工业网络，模糊了曾经分离的企业和工业网络之间的界限。过去，企业和工业网络是两个物理独立的网络，现在则是虚拟分离的，在网络的核心和分发层面上是相互连接。为了进一步增加复杂性，这些网络通常共享虚拟LAN 段，这些段通常带有安全策略、路由策略和带宽策略。
第2 层和第3 层有不同的体系结构，处理数据流的方式也不同。第2 层，以帧的形式处理数据流，而第3 层则处理数据包。第2 层帧使用MAC 地址作为转发帧的源和目的地。第3 层数据包使用IP 地址实现同样的目的。
当今的工业网络，工业通信取得了长足的进步。已经不再是现场总线卡和串行连接器的时代。近年来，它们可以通过高速无线网桥、高性能千兆工业以太网交换机和万兆光纤链路传输数据。智能且强大。
要理解QoS， 首先必须熟悉7 层OSI 模型和4 层TCP/IP 协议栈。更重要的是，为了创建高效的QoS 实施，您必须了解网络的第2 层和第3 层功能。
基于以太网的通信具有变革性，然而它确实带来了一些挑战。在传统的以太网通信中使用的IEEE 802.3标准，不能满足实时工业通信的要求。以太网TCP太慢了。错误检查功能，虽然可以确保数据包的传递，但会导致延迟，无法支持实时通信。