由于工業環境對工業控制網絡可靠性能的超高要求，工業以太網的備援功能應運而生。從快速生成樹備援(RSTP)、環網備援（RapidRing）到主幹備援（Trunking），都有各自不同的優勢和特點，控制工程師們可以根據自己的要求進行選擇。
集線器
相信絕大多數人都熟悉集線器。很多人使用這種簡易裝置去連接配接各種基于以太網的裝置，如個人計算機、可程式設計控制器等。集線器接收到來自某一端口的消息，再将消息廣播到其他所有的端口。
對來自任一端口的每一條消息，集線器都會把它傳遞到其他的各個端口。在消息傳遞方面，集線器是低速低效的，可能會出現消息沖突。然而，集線器的使用非常簡單——實際上可以即插即用。集線器沒有任何華而不實的功能，也沒有備援功能。
非管理型交換機
集線器的發展産生了一種叫非管理型交換機的裝置。它能實作消息從一個端口到另一個端口的路由功能，相對集線器更加智能化。非管理型交換機能自動探測每台網絡裝置的網絡速度。另外，它具有一種稱為“MAC位址表”的功能，能識别和記憶網絡中的裝置。
換言之，如果端口2收到一條帶有特定識别碼的消息，此後交換機就會将所有具有那種特定識别碼的消息發送到端口2。這種智能避免了消息沖突，提高了傳輸性能，相對集線器是一次巨大的改進。然而，非管理型交換機不能實作任何形式的通信檢測和備援配置功能。
管理型交換機
以太網連接配接裝置發展的下一代産品是管理型交換機。相對集線器和非管理型交換機，管理型交換機擁有更多更複雜的功能，價格也高出許多——通常是一台非管理型交換機的3～4倍。管理型交換機提供了更多的功能，通常可以通過基于網絡的接口實作完全配置。它可以自動與網絡裝置互動，使用者也可以手動配置每個端口的網速和流量控制。一些老裝置可能無法使用自動互動功能，是以手動配置功能是必不可缺的。
絕大多數管理型交換機通常也提供一些進階功能，如用于遠端監視和配置的SNMP（簡單網絡管理協定），用于診斷的端口映射，用于網絡裝置成組的VLAN（虛拟區域網路），用于確定優先級消息通過的優先級排列功能等。利用管理型交換機，可以組建備援網絡。使用環形拓撲結構，管理型交換機可以組成環形網絡。每台管理型交換機能自動判斷最優傳輸路徑和備用路徑，當優先路徑中斷時自動阻斷備用路徑。
管理型備援交換機
進階的管理型備援交換機提供了一些特殊的功能，特别是針對有穩定性、安全性方面嚴格要求的備援系統進行了設計上的優化。建構備援網絡的主要方式主要有以下幾種，STP、RSTP；環網備援RapidRing
1.STP及RSTP
STP（Spanning Tree Protocol，生成樹算法，IEEE 802.1D），是一個鍊路層協定，提供路徑備援和阻止網絡循環發生。它強令備用資料路徑為阻塞（blocked）狀态。如果一條路徑有故障，該拓撲結構能借助激活備用路徑重新配置及鍊路重構。網絡中斷恢複時間為30~60s之間。RSTP（快速生成樹算法，IEEE 802.1w）作為STP的更新，将網絡中斷恢複時間，縮短到1~2s。生成樹算法網絡結構靈活，但也存在恢複速度慢的缺點。
2.環網備援RapidRing
為了能滿足工業控制網絡實時性強的特點，RapidRing孕育而生。這是在以太網網絡中使用環網提供高速備援的一種技術。這個技術可以使網絡在中斷後300ms之内自行恢複。并可以通過交換機的出錯繼電連接配接、狀态顯示燈和SNMP設定等方法來提醒使用者出現的斷網現象。這些都可以幫助診斷環網什麼地方出現斷開。
RapidRing也支援兩個連接配接在一起的環網，使網絡拓樸更為靈活多樣。兩個環通過雙通道連接配接，這些連接配接可以是備援的，避免單個線纜出錯帶來的問題。