以太网功能介绍

以太网功能介绍
以太网功能介绍

一、前言

为使职业培训和鉴定满足上海城市经济发展的要求,根据目前企业的实际应用需求和技工队伍的现状、以及目前技能鉴定中心的现有基础,编制本方案。

本方案参照国家职业教育电气控制专业培训大纲,以上海市职业培训中心网络控制技术部分的实训要求设置项目的相关内容和要求为依据,结合德国职业技术培训和鉴定的成功经验和手段,强调以检查专业理论知识为基础,以企业的实际应用为题材,以考题的随机性和标准化为特色,考核考生综合处理实际问题的能力,力求以最小的误差,客观评价考生的理论与实践的综合能力,充分体现鉴定中心的考核权威性、课题先进性、手段的科学性和对社会职业培训的指导性。

二、功能定位

2.1 考核鉴定功能:

能反映电气控制技术发展对工厂企业应用的及时性和先进性,以科学的手段对全市相关工种技术工人的考核和等级鉴定,并具备全市相关技能鉴定中心、职业鉴定的标准和指导作用。

2.2 培训功能:

对失业下岗人员和相关专业转岗人员的再就业前和相关人员综合

工种技能的培训功能。

2.3 指导功能:

体现上海工业企业电气控制技术应用的实用性、普遍性,具备全市大、中专院校工科相关专业毕业生的技能测评和就业的适应性和指导性。

2.4 示范功能:

反映中国职业技术培训和鉴定的发展特色,体现国家职业技术培训和鉴定的示范功能,并成为中国职业培训鉴定的国际交流窗口。

三、装置特点

网络技术实训台是为电工工种的高级技师培训而设计,能反映网络控制技术发展对工厂企业应用的及时性和先进性,以科学的手段对全市相关工种技术工人考核鉴定。同时为相关院校电类专业学生实验和课程设计提供培训服务,并为相关专业转岗人员的再就业提供培训服务。

3.1 设计创新式实训:

运用各种模块单元,可灵活组合不同课题、不同要求的实训线路。以模块化的特点强调训练学生在理解基础上灵活解决问题的动手能

力。

3.2 工程实用式实训:

采用常用的工厂实用电路及实用设备,使教育培训最大程度的贴近工程实际运用状态。给予学员掌握实际运用技能的最佳方法。3.3 兼容升级优势:

基本器件及设备的模块化特点使得本装置不会随新技术、新课题的发展而淘汰,只需增加外围部件即可扩展完成新课题的实训,并能实现各种电气设备之间、交叉课程之间的互联,与相应软、硬件技术的发展而同步升级。

3.4 可靠性:

特殊工艺的优质连接部件保证10万次工作寿命,确保各触点的接触电阻小于10-4Ω,分布电容小于10pF。连接导线为1mm2 ,0.3mm2超软优质铜芯线。

3.5 安全性:

除常规的安全保护外,本装置还具备:强电器件(220V以上)和相关接插件没有任何带电接点外露。

3.6 先进性:

智能化的实训模块、实训组件、实训设备及智能化的测量仪表,

配合国际领先的培训设备,保证实训过程的准确性及公正性。

四、装置功能概述

4.1 实训功能

根据实训题目的要求,在设备上完成网络控制线路的接线、调试和软件设计等实训内容。

五、硬件配置

根据目前职业技术教育的发展方向,借鉴德国职业教育的先进经验和培训手段,结合我国的教材课程和学生特点编制本方案。其方案强调如下特点:

5.1 设计创新式实训:

以独立的通用模块及通用设备为最小模块单元,可灵活组合不同课题、不同要求的网络实训控制科目。以模块化的特点强调训练学生在理解基础上灵活解决问题的动手能力。

5.2 工程实用式实训:

采用常用的工厂实用电路及实用设备,使教育培训最大程度的贴近工程实际运用状态。给予学员掌握实际运用技能的最佳方法。

5.3 兼容升级优势:

基本模块及设备采用西门子,三菱PLC的最新模块使得本装置在5年之内都处于领先地位,10年之内都是适用的。只需增加外围部件即可扩展完成新课题的实训,并能实现各种电气设备之间、交叉课程之间的互联,与相应软、硬件技术的发展而同步升级。

5.4 可靠性:

特殊工艺的优质连接部件保证10万次工作寿命,确保各触点的接触电阻小于10-4Ω,分布电容小于10pF。连接导线为1mm2(超软优质铜芯线。

5.5 安全性:

除常规的安全保护外,本装置还具备:强电器件(220V以上)和相关接插件没有任何带电接点外露。

5.6 先进性:

智能化的实训模块、实训组件、实训设备及智能化的测量仪表,配合国际领先的培训设备,保证实训过程的准确性及公正性。

六、基本模块:

以太网帧格式

以太网帧格式 百科名片 现在的以太网帧格式 以太网帧格式,即在以太网帧头、帧尾中用于实现以太网功能的域。目录

编辑本段 编辑本段历史分类 1.Ethernet V1 这是最原始的一种格式,是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD以太网标准的封装格式,后来在1980年由DEC,Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准. 2.Ethernet V2(ARPA) 由DEC,Intel和Xerox在1982年公布其标准,主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口,在帧格式上并无变化;Ethernet V2出现后迅速取

代Ethernet V1成为以太网事实标准;Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。 以太网帧格式 3.RAW 802.3 这是1983年Novell发布其划时代的Netware/86网络套件时采用的私有以太网帧格式,该格式以当时尚未正式发布的802.3标准为基础;但是当两年以后IEEE正式发布802.3标准时情况发生了变化—IEEE在802.3帧头中又加入了802.2 LLC(Logical Link Control)头,这使得Novell的RAW 802.3格式跟正式的IEEE 802.3标准互不兼容. 4.802.3/802.2 LLC 这是IEEE 正式的802.3标准,它由Ethernet V2发展而来。它将Ethernet V2帧头的协议类型字段替换为帧长度字段(取值为0000-05dc;十进制的1500);并加入802.2 LLC头用以标志上层协议,LLC头中包含DSAP,SSAP以及Crontrol字段. 5.802.3/802.2 SNAP 这是IEEE为保证在802.2 LLC上支持更多的上层协议同时更好的支持IP协议而发布的标准,与802.3/802.2 LLC一样802.3/802.2 SNAP也带有LLC头,但是扩展了LLC属性,新添加了一个2Bytes的协议类型域(同时将SAP的值置为AA),从而使其可以标识更多的上层协议类型;另外添加了一个3Bytes的OUI字段用于代表不同的组织,RFC 1042定义了IP报文在802.2网络中的封装方法和ARP协议在802.2 SANP中的实现. 802.3以太网帧格式备注: 前导码(7字节)、帧起始定界符(1字节)、目的MAC地址(6字节)、源MAC地址(6字节)、类型/长度(2字节)、数据(46~1500字节)、帧校验序列(4字节)[MAC地址可以用2-6字节来表示,原则上是这样,实际都是6字节] 图2 IEEE802.3以太帧头

工业以太网专业术语

工业以太网专业术语 一、拓扑结构 拓扑是网络中电缆的布置。众所周知,EIA-485或CAN 采用总线型拓扑。但在工业以太网中,由于普遍使用集线器或交换机,拓扑结构为星型或分散星型。 二、接线 工业以太网专题">工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光缆。10Mbps 的速率对双绞线没有过高的要求,而在100Mbps 速率下,推荐使用五类或超五类线。 光纤链接时需要一对,常用的多模光纤波长为62.5/125μm 或50/125μm。与多模光纤的内芯相比,单模光纤的内芯很细,只有10μm 左右。通常,10Mbps 使用多模光纤,100Mbps下,单模、多模光纤都适用。 三、接头和连接 双绞线接头中RJ-45 较常见,共两对线,一对用于发送,另一对用于接收。在媒介相关接口(MDI)的定义中,这四个信号分别标识为RD+,RD-,TD+,TD-。 一条通信链路由DTE(数据终端设备,如工作站)和DCE(数据通讯设备,如中继器或交换机)组成。集线器端口标识为MDI-X 端口表明DTE 和DCE 可以使用直通电缆相连。假如是两个DTE或两个DCE相连?可以采用电缆交叉的方法或直接利用集线器提供的上连端口(电缆不要交叉)。 光纤接头有两种,ST 接头用于10Mbps 或100Mbps;SC接头专用于100Mbps。单模纤通常使用SC接头。DTE 与DCE 之间的连接只需依照端口的TX、RX 标识即可。 四、工业以太网与普通商用以太网产品 什么是工业以太网?技术上,它与IEEE802.3 兼容,但设计和包装兼顾工业和商业应用的要求。工业现场的设计者希望采用市场上可以找到的以太网芯片和媒介,兼顾考虑工业现场的特殊要求。首先考虑的是高温、潮湿、震动。第二看是否能方便地安装在工业现场控制柜内。第三是电源要求。许多控制柜内提供的电源都是低压交流或直流。墙装式电源装置有时不能适应。电磁兼容性(EMC)的要求随工业环境对EMI(工业抗干扰)和ESD (工业抗震)要求的不同而变化。现场的安全标准与办公室的完全不同。有时需要的是恶劣环境的额定值。工厂里采用的可能是工业控制柜标准而楼宇系统采用的往往是烟雾标准。显然低价的商用以太网集线器和交换机无法达到这些要求。 五、速度和距离 讨论共享型以太网的距离,不能忽略碰撞域(Collision Domain)的概念。 共享型以太网或半双工以太网的媒体访问是由载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)确定的。在半双工的通讯方式下,发送和接收不能同时进行,否则数据会发生碰撞。站点发送前,首先要看是否有空闲的信道。发送时,站点还会在一段时间内收听,确保在这一时间内没有其它站点在进行同步传送,最终本站发送成功。反之,发生碰撞,

以太网的帧结构

以太网的帧结构 要讲帧结构,就要说一说OSI七层参考模型。 一个是访问服务点,每一层都对上层提供访问服务点(SAP),或者我们可以说,每一层的头里面都有一个字段来区分上层协议。 比如说传输层对应上层的访问服务点就是端口号,比如说23端口是telnet,80端口是http。IP层的SAP是什么? 其实就是protocol字段,17表示上层是UDP,6是TCP,89是OSPF,88是EGIRP,1是ICMP 等等。 以太网对应上层的SAP是什么呢?就是这个type或length。比如 0800表示上层是IP,0806表示上层是ARP。我 第二个要了解的就是对等层通讯,对等层通讯比较好理解,发送端某一层的封装,接收端要同一层才能解封装。 我们再来看看帧结构,以太网发送方式是一个帧一个帧发送的,帧与帧之间需要间隙。这个叫帧间隙IFG—InterFrame Gap IFG长度是96bit。当然还可能有Idle时间。 以太网的帧是从目的MAC地址到FCS,事实上以太网帧的前面还有preamble,我们把它叫做先导字段。作用是用来同步的,当接受端收到 preamble,就知道以太网帧就要来了。preamble 有8个字节前面7个字节是10101010也就是16进制的AA,最后一个字节是 10101011,也就是AB,当接受端接受到连续的两个高电平,就知道接着来的就是D_mac。所以最后一个字节AB我们也叫他SFD(帧开始标示符)。 所以在以太网传输过程中,即使没有idle,也就是连续传输,也有20个字节的间隔。对于

大量64字节数据来说,效率也就显得不 1s = 1,000ms=1,000,000us 以太网帧最小为64byte(512bit) 10M以太网的slot time =512×0.1 = 51.2us 100M以太网的slot time = 512×0.01 = 5.12us 以太网的理论帧速率: Packet/second=1second/(IFG+PreambleTime+FrameTime) 10M以太网:IFG time=96x0.1=9.6us 100M以太网:IFG time=96x0.01=0.96us 以太网发送方式是一个帧一个帧发送的,帧与帧之间需要间隙。这个叫帧间隙IFG—InterFrame Gap 10M以太网:Preamble time= 64bit×0.1=6.4us 100M以太网:Preamble time= 64bit×0.01=0.64us Preamble 先导字段。作用是用来同步的,当接受端收到preamble,就知道以太网帧就要来了 10M以太网:FrameTime=512bit×0.1=51.2us 100M以太网:FrameTime=512bit×0.01=5.12us 因此,10M以太网64byte包最大转发速度=1,000,000 sec÷(9.6+6.4+51.2)= 0.014880952Mpps 100M以太网64byte包最大转发速度=1,000,000 sec÷(0.96+0.64+5.12)= 0.14880952Mpps

工业以太网简介

工业以太网简介: 工业以太网就是基于IEEE 802、3 (Ethernet)得强大得区域与单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新得多媒体世界得途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供得广泛应用不但已经进入今天得办公室领域,而且还可以应用于生产与过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工与自适应得100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802、3u 得标准)也已成功运行多年。采用何种性能得以太网取决于用户得需要。通用得兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来得利益 :市场占有率高达80%,以太网毫无疑问就是当今LAN(局域网)领域中首屈一指得网络。以太网优越得性能,为您得应用带来巨大得利益: 通过简单得连接方式快速装配。 通过不断得开发提供了持续得兼容性,因而保证了投资得安全。 通过交换技术提供实际上没有限制得通讯性能。 各种各样联网应用,例如办公室环境与生产应用环境得联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间得通讯,例如,ISDN 或Internet 得接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证得技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷得工业环境,包括有高强度电磁干扰得区域。 工业以太网络得构成 :一个典型得工业以太网络环境,有以下三类网络器件: ◆网络部件 连接部件: ?FC 快速连接插座 ?ELS(工业以太网电气交换机) ?ESM(工业以太网电气交换机) ?SM(工业以太网光纤交换机) ?MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线与光纤 ◆ SIMATIC PLC控制器上得工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工 业以太网。 ◆ PG/PC 上得工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能:为了应用于严酷得工业环境,确保工业应用得安全可靠,SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要得性能: ?工业以太网技术上与IEEE802、3/802、3u兼容,使用ISO与TCP/IP 通讯协议?10/100M 自适应传输速率 ?冗余24VDC 供电 ?简单得机柜导轨安装 ?方便得构成星型、线型与环型拓扑结构 ?高速冗余得安全网络,最大网络重构时间为0、3 秒 ?用于严酷环境得网络元件,通过EMC 测试 ?通过带有RJ45 技术、工业级得Sub-D 连接技术与安装专用屏蔽电缆得Fast Connect连接技术,确保现场电缆安装工作得快速进行 ?简单高效得信号装置不断地监视网络元件 ?符合SNMP(简单得网络管理协议) ?可使用基于web 得网络管理 ?使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络。 工业以太网冗余原理

以太网帧格式 EthernetⅡ和ETHERNET 802.3 IEEE802.2.SAP和SNAP的区别

EthernetⅡ/ETHERNET 802.3 IEEE802.2.SAP/SNAP的区别 1.Ethernet V1:这是最原始的一种格式,是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD 以太网标准的封装格式,后来在1980年由DEC,Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准; 2.Ethernet V2(ARPA): 这是最常见的一种以太网帧格式,也是今天以太网的事实标准,由DEC,Intel 和Xerox在1982年公布其标准,主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口,在帧格式上并无变化;Ethernet V2出现后迅速取代Ethernet V1成为以太网事实标准;Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址 +2Bytes的协议类型字段+数据。 常见协议类型如下: 0800 IP 0806 ARP 8137 Novell IPX 809b Apple Talk 如果协议类型字段取值为0000-05dc(十进制的0-1500),则该帧就不是Ethernet V2(ARPA)类型了,而是下面讲到的三种802.3帧类型之一;Ethernet可以支持TCP/IP,Novell IPX/SPX,Apple Talk Phase I等协议;RFC 894定义了IP报文在Ethernet V2上的封装格式; Ethernet_II中所包含的字段:

在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特(8字节)的前导字符,如图所示。其中,前7个字节称为前同步码(Preamble),内容是16进制数0xAA,最后1字节为帧起始标志符0xAB,它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。 ——PR:同步位,用于收发双方的时钟同步,同时也指明了传输的速率(10M和100M的时钟频率不一样,所以100M网卡可以兼容10M网卡),是56位的二进制数101010101010..... ——SD: 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10. ——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网 卡接收到. ——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址, 同样是6个字节. ----TYPE:类型字段,表明该帧的数据是什么类型的数据,不同的协议的类型字段不同。如:0800H 表示数据为IP包,0806H 表示数据为ARP包,814CH是SNMP 包,8137H为IPX/SPX包,(小于0600H的值是用于IEEE802的,表示数据包的长度。) ----DATA:数据段,该段数据不能超过1500字节。因为以太网规定整个传输包的最大长度不能超过1514字节。(14字节为DA,SA,TYPE) ----PAD:填充位。由于以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节, 除去(DA,SA,TYPE 14字节),还必须传输46字节的数据,当数据段的数据不足46字节时,后面补000000.....(当然也可以补其它值) ----FCS:32位数据校验位.为32位的CRC校验,该校验由网卡自动计算,自动生成,自动校验,自动在数据段后面填入.对于数据的校验算法,我们无需了解. ----事实上,PR,SD,PAD,FCS这几个数据段我们不用理它 ,它是由网卡自动产生的,我们要理的是DA,SA,TYPE,DATA四个段的内容.

工业以太网总述

为用户带来的利益 ----市场占有率高达80%,以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能,为您的应用带来巨大的利益: 通过简单的连接方式快速装配。 通过不断的开发提供了持续的兼容性,因而保证了投资的安全。 通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。 各种各样联网应用,例如办公室环境和生产应用环境的联网。 公司之间的通讯

通过接入WAN(广域网)可实现公司之间的通讯,例如,ISDN 或Internet 的接入。 ----SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷的工业环境,包括有高强度电磁干扰的区域。 工业以太网络的构成 ----一个典型的工业以太网络环境,有以下三类网络器件: 网络部件 连接部件: FC 快速连接插座 ELS(工业以太网电气交换机) ESM(工业以太网电气交换机) SM(工业以太网光纤交换机) MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质: 普通双绞线,工业屏蔽双绞线和光纤 SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯处理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。 PG/PC 上的工业以太网通讯处理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能

----为了应用于严酷的工业环境,确保工业应用的安全可靠,SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要的性能: 工业以太网技术上与IEEE802.3/802.3u兼容,使用ISO和TCP/IP 通讯协议 10/100M 自适应传输速率 冗余24VDC 供电 简单的机柜导轨安装 方便的构成星型、线型和环型拓扑结构 高速冗余的安全网络,最大网络重构时间为0.3 秒 用于严酷环境的网络元件,通过EMC 测试 通过带有RJ45 技术、工业级的Sub-D 连接技术和安装专用屏蔽电缆的Fast Connect连接技术,确保现场电缆安装工作的快速进行 简单高效的信号装置不断地监视网络元件 符合SNMP(简单的网络管理协议) 可使用基于web 的网络管理 使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络 工业以太网的技术特点 工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显:

以太网帧格式

以太网帧格式详解: Etherne II 报头8 目标地址6 源地址6 以太类型2 有效负载46-1500 帧检验序列4 报头:8个字节,前7个0,1交替的字节(10101010)用来同步接收站,一个1010101011字节指出帧的开始位置。报头提供接收器同步和帧定界服务。 目标地址:6个字节,单播、多播或者广播。单播地址也叫个人、物理、硬件或MAC地址。广播地址全为1,0xFF FF FF FF。 源地址:6个字节。指出发送节点的单点广播地址。 以太网类型:2个字节,用来指出以太网帧内所含的上层协议。即帧格式的协议标识符。对于IP报文来说,该字段值是0x0800。对于ARP信息来说,以太类型字段的值是0x0806。 有效负载:由一个上层协议的协议数据单元PDU构成。可以发送的最大有效负载是1500字节。由于以太网的冲突检测特性,有效负载至少是46个字节。如果上层协议数据单元长度少于46个字节,必须增补到46个字节。 帧检验序列:4个字节。验证比特完整性。 IEEE 802.3 根据IEEE802.2 和802.3标准创建的,由一个IEEE802.3报头和报尾以及一个802.2LLC报头组成。 报头7 起始限定符1 目标地址6(2)源地址6(2)长度2 DSAP1 SSAP1 控件2 有效负载3 帧检验序列4 -----------802.3报头--------------§- --802.2报头----§ §-802.3报尾-§

IEEE802.3报头和报尾 报头:7个字节,同步接收站。位序列10101010 起始限定符:1个字节,帧开始位置的位序列10101011。 报头+起始限定符=Ethernet II的报头 目标地址:同Ethernet II。也可以为2个字节,很少用。 源地址:同Ethernet II。也可以为2个字节,很少用。 长度:2个字节。 帧检验序列:4个字节。 IEEE802.2 LLC报头 DSAP:1个字节,指出帧的目标节点的上层协议。Destination Service Access Point SSAP:1个字节,指出帧的源节点的上层协议。Source Service Access Point DSAP和SSAP相当于IEEE802.3帧格式的协议标识符。为IP定义的DSAP和SSAP 字段值是0x06。但一般使用SNAP报头。 控件:1-2个字节。取决于封装的是LLC数据报(Type1 LLC)还是LLC通话的一部分(Type2 LLC)。 Type1 LLC:1个字节的控件字段,是一种无连接,不可靠的LLC数据报。无编号信息,UI帧,0x03。 Type2 LLC:2个字节的控件字段,是一种面向连接,可靠的LLC对话。 对IP和ARP,从不使用可靠的LLC服务。所以,都只用Type1 LLC,控件字段设为0x03。 区分两种帧 根据源地址段后的前两个字节的类型不同。 如果值大于1500(0x05DC),说明是以太网类型字段,EthernetII帧格式。值小于等于1500,说明是长度字段,IEEE802.3帧格式。因为类型字段值最小的是0x0600。而长度最大为1500。 IEEE802.3 SNAP 虽然为IP定义的SAP是0x06,但业内并不使用该值。RFC1042规定在IEEE802.3, 802.4, 802.5网络上发送的IP数据报和ARP帧必须使用SNAP(Sub Network Access Prototol)封装格式。 报头7 起始限定符1 目标地址6 源地址6 长度2 DSAP1 SSAP1 控件1 组织代码3 以太类型2 IP数据报帧检验序列 ----IEEE802.3报头-----------§IEEE8023 LLC报头---§--SNAP报头----§ §802.3报尾§ 0x0A 0x0A 0x03 0x00-00-00 0x08-00 (38-1492字节) Ethernet地址 为了标识以太网上的每台主机,需要给每台主机上的网络适配器(网络接口卡)分配一个唯一的通信地址,即Ethernet地址或称为网卡的物理地址、MAC 地址。 IEEE负责为网络适配器制造厂商分配Ethernet地址块,各厂商为自己生产的每块网络适配器分配一个唯一的Ethernet地址。因为在每块网络适配器出厂时,其Ethernet地址就已被烧录到网络适配器中。所以,有时我们也将此地址称为烧录地址(Burned-In-Address,BIA)。

以太网GMII介绍

以太网知识GMII / RGMII接口 本文主要分析MII/RMII/SMII,以及GMII/RGMII/SGMII接口的信号定义,及相关知识,同时本文也对RJ-45接口进行了总结,分析了在10/100模式下和1000M模式下的连接方法。 1. GMII 接口分析 GMII接口提供了8位数据通道,125MHz的时钟速率,从而1000Mbps的数据传输速率。下图定义了RS层的输入输出信号以及STA的信号: 图18 Reconciliation Sublayer (RS) and STA connections to GMII 下面将详细介绍GMII接口的信号定义,时序特性等。由于GMII接口有MAC和PHY模式,因此,将会根据这两种不同的模式进行分析,同时还会对RGMII/TBI/RTBI接口进行介绍。 4.1 GMII接口信号定义 GMII接口可分为MAC模式和PHY模式,一般说来MAC和PHY对接,但是MAC和MAC也是可以对接的。 在GMII接口中,它是用8根数据线来传送数据的,这样在传送1000M数据时,时钟就会125MHz。 GMII接口主要包括四个部分。一是从MAC层到物理层的发送数据接口,二是从物理层到MAC层的接收数据接口,三是从物理层到MAC层的状态指示信号,四是MAC层和物理层之间传送控制和状态信息的MDIO接口。 GMII接口的MAC模式定义:

注意在表7中,信号GTX_CLK对于MAC来说,此时是Output信号,这一点和MII接口中的TX_CLK的Input特性不一致。 GMII接口PHY模式定义: 表8 注意在表8中,信号GTX_CLK对于PHY来说,此时是Input信号,这一点和MII接口中的TX_CLK的Output特性不一致。 4.2 GMII接口时序特性

计算机网络实验报告(以太网帧格式分析)

计算机网络实验报告 学院计算机与通信工程学院专业网络工程班级1401班 学号20姓名实验时间:2016.5.13 一、实验名称: FTP协议分析实验 二、实验目的: 分析FTP 报文格式和FTP 协议的工作过程,同时学习 Serv-U FTP Server服务软件的基本配置和FTP 客户端命令的使用。 三、实验环境: 实验室局域网中任意两台主机PC1,PC2。 四、实验步骤及结果: 步骤1:查看实验室PC1和PC2的IP地址,并记录,假设PC1的IP 地址为10.64.44.34,PC2的IP地址为10.64.44.35。 步骤2:在PC1上安装Serv-U FTP Server,启动后出现图1-20所示界面。 点击新建域,打开添加新建域向导,完成如下操作。 添加域名:https://www.360docs.net/doc/3a14863692.html,;设置域端口号:21(默认);添加域IP地址:10.28.23.141;设置密码加密模式:无加密,完成后界面如图1-21所示。 完成上述操作后,还需要创建用于实验的用户帐号。点击图1.20中

浮动窗口中的“是”按钮,打开添加新建用户向导:添加用户名:test1;添加密码:123;设置用户根目录(登陆文件夹);设置是否将用户锁定于根目录:是(默认);访问权限:只读访问,完成后界面如图1-22所示。 新建的用户只有文件读取和目录列表权限,为完成实验内容,还需要为新建的用户设置目录访问权限,方法为点击导航——〉目录——〉目录访问界面,然后点击添加按钮, 按照图1-23所示进行配置。 步骤3:在PC1 和PC2 上运行Wireshark,开始捕获报文。 步骤4:在PC2 命令行窗口中登录FTP 服务器,根据步骤2中的配置信息输入用户名和口令,参考命令如下: C:\ >ftp ftp> open To 10.28.23.141 //登录ftp 服务器 Connected to 10.28.23.141 220 Serv-U FTP Server v6.2 for WinSock ready... User(none): test1 //输入用户名 331 User name okay, need password. Password:123 //输入用户密码 230 User logged in, proceed. //通过认证,登录成功

各种工业以太网的区别

各种工业以太网的区别其实就是协议的区别,其中最主要的还是应用层协议的区别。 都是以太网通讯,只是每个公司的叫法不一样,西门子用PROFINET、AB用Ethernet IP、施耐德的MODBUS TCP/IP。 取个例子,以太网就像高速公路,Ethernet/IP、Profinet、Modbus TCP/IP分别像高速公路上的宝马、奔驰、奥迪车,都可以从一个城市把物品运送到另一城市。但是每个车上安装的零件无法和另一车上的零件进行更换。 EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统,EterCAT名称中的CAT为ControlAutomation Technology(控制自动化技术)首字母的缩写。最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准,同时,它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。EtherCAT的特点还包括高精度设备同步,可选线缆冗余,和功能性安全协议(SIL3)。 Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP 协议之上,利用固定的以太网硬件和软件,为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议西蒙公司开发 Ethernt/IP属于ODVA组织,Rockwell只是其中一个推广力度比较大的公司而已。施耐德也是ODVA组织的成员,施耐德所有PLC都可以支持Ethernt/IP协议。Ethernt/IP协议是十大总线之一,和Controlnet、Devicenet一起称为CIP总线。可以实现协议间路由,但是需要Rslinx 软件进行配置。通讯时需要设置RPI参数,没有任何客户端的反馈信息,因此不管现场客户端是否收到数据,数据一致由服务器不断的发,缺少相应的检测。 PROFINET由PROFIBUS国际组织(PROFIBUS International,PI)推出,是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新,PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案,囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题,并且,作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术,保护现有投资。 PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案,其功能包括8个主要的模块,依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。 MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。显而易见,它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途。协议的最通用用途是为诸如PLC’s,I/O模块,以及连接其它简单域总线或I/O 模块的网关服务的。 MODBUS/TCP协议是作为一种(实际的)自动化标准发行的。既然MODBUS已经广为人知,该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。然而,本规范力图阐明MODBUS中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值,哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”。 它通过将配套报文类型“一致性等级”,区别那些普遍适用的和可选的,特别是那些适用于特殊设备如PLC’s的报文。 Modbus TCP/IP由Modbus IDA组织提出,有施耐德旗下的Modicon公司主推,在目前施耐德所有PLC产品中都支持,同时也支持Ethernet/IP协议,Modbus TCP/IP是免费的、全开放协议,可以用VB等高级编程语言调用winsock控件即可实现与PLC的数据通讯,因此,很

工业以太网的意义及其应用分析

以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展,在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂,工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势,用数字通信代替传统的模拟信号传输,大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等,降低了系统的硬件成本,被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现,对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用,但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷,以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等,无法达到全开放的要求,因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展,以太网己成为事实上的工业标准,TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受,基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域内,而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟,连接电缆和接口设备价格较低,带宽也在飞速增加,特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现,使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准,最早由Xerox开发,后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展,成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构,传输速率为10Mb/s,100 Mb/s,1000 Mb/s或是更高,传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等,网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式,工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中,Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层,作为一个完整的通信系统,它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和

10GbE以太网介绍

Introduction to 10 Gigabit Ethernet Tim Chung Version 1.0 (FEB, 2010) QSAN Technology, Inc. https://www.360docs.net/doc/3a14863692.html, White Paper# QWP201003-P500H

lntroduction This document introduces some basic knowledge about 10 Gigabit Ethernet. It includes cable media, MSAs (multi-source agreements, the modularized adapter sets), and the solutions which QSAN provides. Users will learn the knowledge and make the right choice of their needs. Cable media Fiber Basically, optical fiber can be divided into two classifications: single-mode fiber (SMF) and multi-mode fiber (MMF). The comparison table is listed below: Fiber type Core size of cable Distance Light source Benefit Shortcoming Cable color MMF 50 or 62.5 μm Less than 300M Low-cost laser or LED Cheaper, easy to manufacture, lower power consumption Short distances Orange SMF 8~9 μm Over 10Km by diff. fiber standards High power, collimated laser Long distances Expensive, Higher power consumption Yellow The fiber solutions used by 10 Gigabit Ethernet are definded by IEEE 802.3ae. It includes fiber -SR, -LR, -ER, and –LX4. Here we take an example of -SR and –LR. Common name IEEE standard Wavelength (nm) Cable type Distance 10GBASE- SR 802.3ae 850 MMF Up to 300M 10GBASE- LR 802.3ae 1310 SMF 10KM Copper The copper solutions used by 10Gigabit Ethernet are 10BASE-CX4 (IEEE 802.3ak), 10BASE-T (IEEE 802.3an), and the SFP+ Direct Attach. Here is the comparison table. Common name IEEE standard Cable type Distance Benefit Shortcoming 10GBASE-CX4 802.3ak CX4, similar to the one used by InfiniBand? technology 15M Low latency, low cost, low power Short reach, bigger form factor SFP+ DA N/A Passive Twin- Axial (2 pair copper) cables 10M Low latency, low cost, low power small form Short reach

以太网网卡结构和工作原理

以太网网卡结构和工作原理 网络适配器又称网卡或网络接口卡(NIC),英文名NetworkInterfaceCard。它是使计算机联网的设备。平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡(NIC)插在计算机主板插槽中,负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本功能为:从并行到串行的数据转换,包的装配和拆装,网络存取控制,数据缓存和网络信号。目前主要是8位和16位网卡。 网卡必须具备两大技术:网卡驱动程序和I/O技术。驱动程序使网卡和网络操作系统兼容,实现PC机与网络的通信。I/O技术可以通过数据总线实现PC和网卡之间的通信。网卡是计算机网络中最基本的元素。在计算机局域网络中,如果有一台计算机没有网卡,那么这台计算机将不能和其他计算机通信,也就是说,这台计算机和网络是孤立的。 网卡的不同分类:根据网络技术的不同,网卡的分类也有所不同,如大家所熟知的ATM网卡、令牌环网卡和以太网网卡等。据统计,目前约有80%的局域网采用以太网技术。根据工作对象的不同务器的工作特点而专门设计的,价格较贵,但性能很好。就兼容网卡而言,目前,网卡一般分为普通工作站网卡和服务器专用网卡。服务器专用网卡是为了适应网络服种类较多,性能也有差异,可按以下的标准进行分类:按网卡所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、 10/100M自适应网卡、1000M网卡几种;根据网卡总线类型的不同,主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类,其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。ISA总线网卡的带宽一般为10M,PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。同样是10M网卡,因为ISA总线为16位,而PCI总线为32位,所以PCI网卡要比ISA网卡快。 网卡的接口类型:根据传输介质的不同,网卡出现了AUI接口(粗缆接口)、BNC接口(细缆接口)和RJ-45接口(双绞线接口)三种接口类型。所以在选用网卡时,应注意网卡所支持的接口类型,否则可能不适用于你的网络。市面上常见的10M网卡主要有单口网卡(RJ-45接口或BNC接口)和双口网卡(RJ-45和BNC两种接口),带有AUI粗缆接口的网卡较少。而100M和1000M网卡一般为单口卡(RJ-45接口)。除网卡的接口外,我们在选用网卡时还常常要注意网卡是否支持无盘启动。必要时还要考虑网卡是否支持光纤连接。 网卡的选购:据统计,目前绝大多数的局域网采用以太网技术,因而重点以以太网网卡为例,讲一些选购网卡时应注意的问题。购买时应注意以下几个重点: 网卡的应用领域----目前,以太网网卡有10M、100M、10M/100M及千兆网卡。对于大数据量网络来说,服务器应该采用千兆以太网网卡,这种网卡多用于服务器与交换机之间的连接,以提高整体系统的响应速率。而10M、100M和 10M/100M网卡则属人们经常购买且常用的网络设备,这三种产品的价格相差不大。所谓10M/100M自适应是指网卡可以与远端网络设备(集线器或交换机)

以太网采用的通信协议

竭诚为您提供优质文档/双击可除以太网采用的通信协议 篇一:以太网基础协议802.3介绍 802.3 802.3通常指以太网。一种网络协议。描述物理层和数据链路层的mac子层的实现方法,在多种物理媒体上以多种速率采用csma/cd访问方式,对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。 dixethernetV2标准与ieee的802.3标准只有很小的差别,因此可以将802.3局域网简称为“以太网”。 严格说来,“以太网”应当是指符合dixethernetV2标准的局域网。 早期的ieee802.3描述的物理媒体类型包括:10base2、10base5、10baseF、10baset和10broad36等;快速以太网的物理媒体类型包括:100baset、100baset4和100basex等。 为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准,802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层: 逻辑链路控制llc(logicallinkcontrol)子层 媒体接入控制mac(mediumaccesscontrol)子层。

与接入到传输媒体有关的内容都放在mac子层,而llc 子层则与传输媒体无关,不管采用何种协议的局域网对llc 子层来说都是透明的。 由于tcp/ip体系经常使用的局域网是dixethernetV2而不是802.3标准中的几种局域网,因此现在802委员会制定的逻辑链路控制子层llc(即802.2标准)的作用已经不大了。 很多厂商生产的网卡上就仅装有mac协议而没有llc协议。 mac子层的数据封装所包括的主要内容有:数据封装分为发送数据封装和接收数据封装两部分,包括成帧、编制和差错检测等功能。 数据封装的过程:当llc子层请求发送数据帧时,发送数据封装部分开始按mac子层的帧格式组帧: (1)将一个前导码p和一个帧起始定界符sFd附加到帧头部分; (2)填上目的地址、源地址、计算出llc数据帧的字节数并填入长度字段len; (3)必要时将填充字符pad附加到llc数据帧后; (4)求出cRc校验码附加到帧校验码序列Fcs中; (5)将完成封装后的mac帧递交miac子层的发送介质访问管理部分以供发送;接收数据解封部分主要用于校验帧

工业以太网的构成及重要性能介绍

工业以太网的构成及重要性能介绍 西门子就逐步地把以太网的概念引入到工业控制领域,到今天,西门子SCALANCE系列工业以太网交换机产品,已经在冶金、烟草、汽车、煤矿、造船、地铁、电力、风电、交通、石化、水处理等多个行业的多个项目中得到了成功的应用,产品线也日臻完善。 工业以太网简介 工业以太网是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域,而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来的利益 市场占有率高达80%,以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能,为您的应用带来巨大的利益:通过简单的连接方式快速装配。 通过不断的开发提供了持续的兼容性,因而保证了投资的安全。 通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。

各种各样联网应用,例如办公室环境和生产应用环境的联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间的通讯,例如,ISDN 或Internet 的接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷的工业环境,包括有高强度电磁干扰的区域。 工业以太网络的构成 一个典型的工业以太网络环境,有以下三类网络器件: 网络部件 连接部件: FC快速连接插座 ELS(工业以太网电气交换机) ESM(工业以太网电气交换机) SM(工业以太网光纤交换机) MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线和光纤 SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。 PG/PC上的工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能 为了应用于严酷的工业环境,确保工业应用的安全可靠,SIMATIC

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