M以太网EthernetCN.ppt

Ethernet 通讯总述 Ethernet 通讯总览 开放 Modbus TCP 信息 实时服务 全局数据 I/O 扫描 Web服务 PLC 和应用诊断 报警管理 用户自定义网页 OSI 模型和 TCP/IP 层模型的对应关系 TCP / IP 层 当以太网数据通过不同层时，会被修改（增加1个报头） 无论何种方式的物理连接，网络访问层定义了传输数据的形式（以太网帧） Internet 层定义了数据包 (datagram) 传输层管理数据路由和数据的完整性 应用层管理Modbus 协议和所有标准应用 (SMTP, FTP, …) Encapsulated data Ethernet 协议 典型 TCP / IP 堆栈 网络访问层 物理界面 以太网 双绞线 / 光纤 / 无线 / 同轴电缆 3 类拓扑结构：总线型、星型、环型 RJ45 10/100 BASE-T 连接器 Modicon M340 模块 速度自适应 : 10 或 100 Mbits/s 半双工或全双工 直连和交叉电缆自动管理 半 / 全双工原理 以太网拓扑结构 大系统混合总线型、星型、环型拓扑结构（3种拓扑） 互连解决方案可以增加设备的数量和之间的距离，分散冲突，连接各分段（hub，交换机） 总线拓扑 所有的设备（节点）连接到1条线路上（主干） 信号从源节点双向传送 如果任何1个点的路径断了，系统将瘫痪 如果没有终端，将造成网络上噪音过多，节点不能确定网络是否有效 使用1条主干去互连其他LAN 段 星型拓扑 设备通过 hub 或 switch 连接在一起 信息进入hub，广播给其他所有的节点。 1个节点失败，不会影响其他的节点 Hub 可以菊花链连接，以组成大的网络 安装和扩展简单快捷 节点和 Hub 之间最远100 m 环型拓扑 信号仅沿1个方向传送 每1个设备充当1个转发器，放大环上经它传送给下一个设备的信号。 如果1个设备失败，环将会断开。 树状拓扑 结合了线性总线和星型拓扑的特性 星型设备组连接到1条线性主干缆上。 树状拓扑适于扩展现有的网络 允许更多的设备添加到1个中枢 hub上 网络隔离和划分不同设备通讯的优先级 互连设备 网关 用于提供2个不同网络的互连 (例如 Modbus 和Ethernet) 路由器 用于过滤网络传输 IP 路由 划分1个网络为多个子网 防火墙 是网络安全的路由设备，可以配置它去终止协议、用户或数据类型 网桥或交换机 用于建立1个物理分割 提供多个物理段之间的信息路由 转发器或Hub 用于克服信号衰减增加段的长度（放大和重组信号） CSMA / CD 访问机制 网络访问机制 : CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection 带有冲突检测的载波侦听多路访问) 在传送信息之前，设备“监听”网络 如果网络空闲，设备开始发送，然后“监听”它自己的信息，以证实没有冲突（2个设备同时发送） 万一存在冲突，发送1个堵塞信号，设备随机等待一段时间，再发送信息。 冲突信号在同一个冲突域有效 CSMA / CD 冲突检测 同一个冲突域 转发器（或 hub）转发所有的数据包 所有的设备在同一个冲突域 分离冲突域 冲突域 1 和 2 由交换机分开 (或网桥或路由器) 交换机在分离端口接收和发送信息 不转发冲突信号 Ethernet II 帧 Ethernet IEEE 802.3 帧 MAC 地址 以太网帧包含2个MAC 地址 目的地址 源地址 MAC 地址是唯一的 MAC 地址有6个字节 （单波） 前 3个字节 IEEE 指定给设备制造商（一致和唯一） 例: 00.80.F4 给Telemecanique 和 00.00.54 给 Modicon 后 3 个字节表示设备号 多波地址 最后3个字节的第一位 = 1 其余位 = 组地址 广播地址 : FF.FF.FF.FF.FF.FF Internet 层 IP 协议 管理数据包路由 根据目的 IP 地址确定下一个传送节点 如果目标在同一个网络，直接路由 目标在不同网络，间接路由（经由路由器） 选择下一个节点根据 传输延时 流量 需要的传输安全 管理帧 (数据包)格式 信息碎片 IP 地址 Internet 或 Intranet 上的每一个设备都有唯一的 IP 地址，由4 个字节组成，识别网络和站点地址。 IP 地址分为 4 类 : A, B, C 和 D A – C 类: 用于正常连接 D 类: 用于多点传送地址 子网掩码 允许分解站点Id 为 子网号和站点Id 1个 IP 网络地址用于多个逻辑子网 子网掩码示例 目的地址和子网掩码 “与” 操作