什么是以太网,以太网的工作原理

篇一：1以太网介绍及工作原理

以太网的解释

以太网(ethernet)

以太网最早由xerox（施乐）公司创建，在1980年，Dec、lntel和xerox 三家公司联合开发成为一个标准，以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网(10mbit/s)、快速以太网(100mbit/s)和10g(10gbit/s)以太网，采用的是csmA/cD访问控制法，它们都符合Ieee802.3

Ieee802.3标准

它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。以太网是当前应用最普遍的局域网技术。它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环、FDDI和ARcneT。历经100m以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至10g以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。

历史

以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个。人们通常认为以太网发明于1973年，当年罗伯特.梅特卡夫(Robertmetcalfe)给他pARc的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。在1976年，梅特卡夫和他的助手Davidboggs发表了一篇名为《以太网：

局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。

1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3com公司。3com对迪吉多,英特尔,和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台。当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARcneT，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。而在此过程中，3com也成了一个国际化的大公司。

梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerrysaltzer为3com的成功作出了贡献。saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出，在理论上令牌环网要比以太网优越。受到此结论的影响，很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置，这样3com才有机会从销售以太网网卡大赚。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究，只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话，但这说明了这样一个技术观点：通常情况下，网络中实际的数据流特性与人们在局域网普及之前的估计不同，而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及。梅特卡夫和saltzer曾经在麻省理工学院mAc项目(projectmAc)

的同一层楼里工作，当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文，在此期间奠定了以太网技术的理论基础。

它不是一种具体的网络，是一种技术规范。

该标准定义了在局域网（LAn）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100mbps的速率传送信息包，双绞线电

缆10baseT以太网由于其低成本、高可靠性以及10mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。以太网的分类和发展

1、标准以太网

开始以太网只有10mbps的吞吐量，使用的是带有冲突检测的载波侦听多路访问（csmA／cD，carriersensemultipleAccess/collisionDetection）的访问控制方法，这种早期的10mbps以太网称之为标准以太网。以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接，并且在Ieee802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），base表示“基带”的意思，broad代表“带宽”。·10base－5使用直径为0.4英寸、阻抗为50Ω粗同轴电缆，也称粗缆以太网，最大网段长度为500m，基带传输方法，拓扑结构为总线型；10base－5组网主要硬件设备有：粗同轴电缆、带有AuI插口的以太网卡、中继器、收发器、收发器电缆、终结器等。

·10base－2使用直径为0.2英寸、阻抗为50Ω细同轴电缆，也称细缆以太网，最大网段长度为185m，基带传输方法，拓扑结构为总线型；10base－2组网主要硬件设备有：细同轴电缆、带有bnc插口的以太网卡、中继器、T型连接器、终结器等。

·10base－T使用双绞线电缆，最大网段长度为100m，拓扑结构为

星型；10base－T组网主要硬件设备有：3类或5类非屏蔽双绞线、带有RJ-45插口的以太网卡、集线器、交换机、RJ-45插头等。

·1base－5使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1mbps；

·10broad－36使用同轴电缆（Rg－59／ucATV），网络的最大跨度为3600m，网段长度最大为1800m，是一种宽带传输方式；

·10base－F使用光纤传输介质，传输速率为10mbps；

2、快速以太网

随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10mbps以上数据流量的LAn应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100mpbs光缆的LAn。1993年10月，grandJunction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10／100和网络接口卡FastnIc100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、synoptics、3com、baynetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，Ieee802工程组亦对100mbps以太网的各种标准，如100bAse－Tx、100bAse－T4、mII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月Ieee宣布了Ieee802.3u100bAse－T快速以太网标准（Fastethernet），就这样开始了快速以太网的时代。快速以太网与原来在100mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的

利用现有的设施。快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于csmA／cD技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。100mbps快速以太网标准又分为：100bAse－Tx、100bAse－Fx、100bAse－T4三个子类。

·100bAse－Tx：是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4b／5b编码方式，信号频率为125mhz。符合eIA586的5类布线标准和Ibm的spT1类布线标准。使用同10bAse －T相同的RJ－45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。

·100bAse－Fx：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤（62.5和125um）多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4b／5b编码方式，信号频率为125mhz。它使用mIc／FDDI连接器、sT连接器或sc连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它支持全双工的数据传输。100bAse－Fx特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。

·100bAse－T4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。100base-T4使用4对双绞线，其中的三对用于在33mhz的频率上传输数据，每一

对均工作于半双工模式。第四对用于csmA/cD冲突检测。在传输中使用8b／6T编码方式，信号频率为25mhz，符合eIA586结构化布线标准。它使用与10bAse－T相同的RJ－45连接器，最大网段长度为100米。

3、千兆以太网

千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10m以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10m或100m的以太网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地投资保护。为了能够侦测到64bytes资料框的碰撞，gigabitethernet所支持的距离更短。gigabitethernet支持的网络类型，如下表所示：传输介质距离

1000base－cxcoppersTp25m

1000base－Tcoppercat5uTp100m

1000base－sxmulti-modeFiber500m

1000base－Lxsingle-modeFiber3000m

千兆以太网技术有两个标准：Ieee802.3z和Ieee802.3ab。Ieee802.3z 制定了光纤和短程铜线连接方案的标准。Ieee802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。

1.Ieee80

2.3z

Ieee802.3z工作组负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。Ieee802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000base-x，采用8b/10b编码技术，信道传输速度为 1.25gbit/s，去耦后实现1000mbit/s传输速度。Ieee802.3z具有下列千兆以太网标准：·1000base-sx只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。·1000base-Lx多模光纤：可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m。

单模光纤：可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。

·1000base-cx采用150欧屏蔽双绞线（sTp），传输距离为25m。2.Ieee802.3ab

Ieee802.3ab工作组负责制定基于uTp的半双工链路的千兆以太网标准，产生

Ieee802.3ab标准及协议。Ieee802.3ab定义基于5类uTp的1000base-T 标准，其目的是在5类uTp上以1000mbit/s速率传输100m。Ieee802.3ab 标准的意义主要有两点：

(1)保护用户在5类uTp布线系统上的投资。

(2)1000base-T是100base-T自然扩展，与10base-T、100base-T完全兼容。不过，在5类uTp上达到1000mbit/s的传输速率需要解决5类uTp的串扰和衰减问题，因此，使Ieee802.3ab工作组的开发任务

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，

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

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）

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

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

华为三层以太网交换机基本原理及转发流程

华为三层以太网交换机基本原理及转发流程 1.1. MAC地址介绍 MAC 地址是48 bit 二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。能够分为单播地址、多播地址和广播地址。单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06 多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06 广播地址：48 位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff 注意： 1）一般设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC 地址一定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。 2）MAC 地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足点。 1.2. 二层转发介绍交换机二层的转发特性，符合802.1D 网桥协议标准。交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。学习线程如下：

华为认证技术文章 2 1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MA C 地址来建立MAC 地址表；注意：老化也是按照源MAC 地址进行老化。报文转发线程: 1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 1.3. VLAN二层转发介绍报文转发线程: 引入了VLAN 以后对二层交换机的报文转发线程产生了如下的阻碍：

1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到（同时还要确保报文的入VLAN 和出VLAN 是一致的），就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向（VLAN 内）所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向（VLAN 内）入端口以外的其它所有端口转发广播报文。以太网交换机上通过引入VLAN，带来了如下的好处： 1）限制了局部的网络流量，在一定程度上能够提升整个网络的处理能力。 2）虚拟的工作组，通过灵活的VLAN 设置，把不同的用户划分到工作华为认证技术文章 3 组内； 3）安全性，一个VLAN 内的用户和其它VLAN 内的用户不能互访，提升了安全性。

以太网基本原理

以太网基本原理 1、M AC地址含义: MAC(Medium/MediaAccess Control, 介质访问控制)MAC地址就是烧录在网卡里的、MAC地址就是由48比特长(6字节),16进制的数字组成、0-23位就是由厂家自己分配、24-47位叫做组织唯一标志符(organizationally unique),也就就是说,在网络底层的物理传输过程中,就是通过物理地址来识别主机的,它一般也就是全球唯一的。MAC作用打个比方:计算机比作一个家,计算机之间的通信比作主人之间通过邮局寄信。每家有一台固定电话,则电话号码就相当于ip地址,她家的具体地址“××门牌号”就相当于mac地址。邮局有ip与mac的对应表,并且时时更新。ip与mac一一对应,mac地址固定在网卡上,一般不可以更改。ip就是可以换的。如果您要寄信,在信封上写上ip就行,交给邮局,邮局负责送信。邮局通过ip到大概位置,再通过mac找到具体哪一家。那么邮局扮演的就是什么角色呢？就就是ARP(Address Resolution Protocol:地址解析协议)这个角色,负责将IP地址映射到MAC地址上来。 2、以太网: 一种允许多个网络设备(计算机,打印机,服务器,终端等)互相通讯的网络技术在OSI七层网络模型中提供第1、2层的功能以太网标准:IEEE802、 3 ?以太网包含了三个基本元素: –物理媒介:以铜线或光纤在网络终端间传递信号(光纤,双绞线,同轴缆) –帧结构:比特码的标准格式,用于在网络上传递用户数据

–媒体接入控制 (MAC): 每一网络终端内都有的一组规则,用以规范网络媒体的接入方式以太网帧结构: 3、虚拟局域网的概念 (VLAN): 什么就是VLAN 就是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不就是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。(802、1Q) (一个网络中最大能支持4096个VLAN ) 为什么用VLAN? 广播问题:(广播风暴) VLAN:隔离广播域安全性: 随意接入 VLAN:需要通过鉴权(GVRP)才能接入VLAN VLAN本身的好处: 提高网络效率:不同VLAN的流量可以被隔离允许物理距离很远的节点能共享相同的资源配置灵活,容易改变LAN的成员减少第三层(IP)的路由数量每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它就是逻辑地而不就是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播与单播流量都不会转发到其她VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 Vlan帧格式: TPID:表示标记为VLAN ,TCI:表示标记控制信息(包括优先级,规范格式与VLAN ID 等) 4、TCP/IP的含义: TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,就是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的就是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层就是:物理层、数据链路层、

华为三层以太网交换机基本原理及转发流程

1. 二层转发流程 . MAC地址介绍 MAC 地址是48 bit 二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。可以分为单播地址、多播地址和广播地址。单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06 多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06 广播地址：48 位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff 注意： 1）普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC 地址一定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。 2） MAC 地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足点。 . 二层转发介绍交换机二层的转发特性，符合网桥协议标准。交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。学习线程如下：华为认证技术文章 2 1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC 地址来建立MAC 地址表； 2）端口移动机制：交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC地址的

所在端口不同，就产生端口移动，将MAC 地址重新学习到新的端口； 3）地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，在该主机对应的MAC 地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。注意：老化也是根据源MAC 地址进行老化。报文转发线程: 1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 . VLAN二层转发介绍报文转发线程: 引入了VLAN 以后对二层交换机的报文转发线程产生了如下的影响： 1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到（同时还要确保报文的入VLAN 和出VLAN 是一致的），就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向（VLAN 内）所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向（VLAN 内）入端口以外的其它所有端口转发广播报文。以太网交换机上通过引入VLAN，带来了如下的好处： 1）限制了局部的网络流量，在一定程度上可以提高整个网络的处理能力。 2）虚拟的工作组，通过灵活的VLAN 设置，把不同的用户划分到工作

工业以太网的国内外现状及主要的产品性能资料

LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 题目工业以太网的国内外现状及主要的产品性能、规格、机架构学生姓名杨扬学号152085210002 学院电信学院专业控制工程

目录摘要 (1) 一、工业以太网的简介 (2) 二、工业以太网的发展及现状 (2) 2.1工业以太网的发展历史 (2) 2.2工业以太网的现状 (6) 三、工业以太网的国外的主要产品性能、规格和机架构 (13) 3.1国内的主要产品性能、规格和机架构 (13) 3.2国外的主要产品性能、规格和机架构 (16) 四、参考文献 (18)

摘要：随着科技的不断创新以及工业的快速发展，在工业领域，工业以太网的发展也很迅速，同时也是构建工业控制网络常用的技术。随着工业以太网的发展，使得工业自动化向工业智能化发展前进了一大步。世界上各个工业强国也逐渐提出自身工业改革的方向和总体思想，工业总体水平即将提升到更加“智能”的水平。本文分析了国内外工业以太网的发展历史及现状，同时介绍了国内外的主要产品性能、规格和机架构。关键词：工业以太网发展现状主要产品

一、工业以太网的简介工业以太网，一般来讲是指技术上与商用以太网兼容，但在产品设计时，在实时性、可靠性、环境的适应性等方面能满足工业现场的需要，是一种典型的工业通信网络。其源于以太网技术20世纪70年代 Xerox、Dec、Intel等公司联合推出了以太网。80年代中期，IEEE在以太网的基础上，制定了IEEE802.3标准。工业以太网，通俗的讲就是应用于工业的以太网，是指其在技术上与商用以太网IEEE802.3标准兼容。工业以太网提供了针对工业控制网络的数据传输的以太网标准。与商用的以太网相比，工业以太网主要是基于工业标准，利用了交换以太网结构，针对工业生产的需求进行多方面的改进【1】。同时工业以太网还具备了系统开放性好、更高的数据传输率、与信息网络的无缝连接和通信介质丰富等优点。这些优点奠定了工业以太网在工业应用中的地位。二、工业以太网的发展及现状 2.1工业以太网的发展历史以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个。人们通常认为以太网发明于1973年，当年罗伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe）给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。在1976年，梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。 1977年底，梅特卡夫和他的合作者获得了“具有冲突检测的多点数据通信系统”的专利。多点传输系统被称为CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听多路访问），从此标志以太网的诞生。 1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。3com对迪吉多，英特尔，和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台，当时业界有两个

以太网基本原理

以太网基本原理 1、M AC地址含义： MAC（Medium/MediaAccess Control, 介质访问控制）MAC地址是烧录在网卡里的.MAC地址是由48比特长(6字节),16进制的数字组成.0-23位是由厂家自己分配.24-47位叫做组织唯一标志符(organizationally unique)，也就是说，在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机的，它一般也是全球唯一的。个角色，负责将IP地址映射到MAC地址上来。在OSI七层网络模型中提供第1、2层的功能以太网标准：IEEE802.3

以太网包含了三个基本元素： –物理媒介：以铜线或光纤在网络终端间传递信号（光纤，双绞线，同轴缆） –帧结构：比特码的标准格式，用于在网络上传递用户数据 –媒体接入控制 (MAC): 每一网络终端内都有的一组规则，用以规范网络媒体的接入方式以太网帧结构： 3、虚拟局域网的概念 (VLAN)：什么是VLAN 是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。（802.1Q）（一个网络中最大能支持4096个VLAN ）为什么用VLAN? 广播问题：（广播风暴） VLAN：隔离广播域安全性: 随意接入 VLAN：需要通过鉴权（GVRP）才能接入VLAN VLAN本身的好处：提高网络效率：不同VLAN的流量可以被隔离允许物理距离很远的节点能共享相同的资源配置灵活，容易改变LAN的成员减少第三层（IP）的路由数量每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 Vlan帧格式：TPID：表示标记为VLAN ，TCI：表示标记控制信息（包括优先级，规范格式和VLAN ID 等）

工业以太网概述

工业以太网概述现场总线对于面向设备的自动化工业系统起到了极大的促进作用，但是由于现场总线工业网络存在一定的缺陷，导致其的发展受到极大的限制。其缺陷包括有通信速率低，成本高，支持应用低，又由于现场总线通信协议多种多样，使得不同总线之间的互联互通比较繁琐，必须要通过一些通信协议转换器进行协议的转换，特别是有多个现场总线协议共存于一个系统中时，相互之间的协议转换更加繁琐。以太网自从发明出来之后，由于以太网具有极强的兼容性、可扩展性、开放性，得到了飞速的发展，深入到了社会生活的各个层面，同样，以太网也进入了工业应用领域。但是普通的以太网存在极大的缺陷导致其不能应用于工业领域： 1.工业控制领域对于数据的实时性要求非常高，对于数据的延时一般都是必须要控制在几十个ms之内。由于以太网采用的是载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD机制），当以太网上发生冲突的时候，就会重发数据，很明显，一旦冲突发生，就必须牺牲时间为代价来解决冲突的问题，实时性就不能得到保证。但是在工业领域，实时性不能得到保证的话，就有可能导致设备的停止运作，甚至造成安全事故。 2.由于以太网采用的是载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD 机制），使得以太网存在冲突，特别是在以太网网络负荷比较重的情

况下，冲突出现的几率更大。而一旦大量的冲突发生，导致数据不断的重发，使得工业网络之间的通信的不确定性大大增加，从而降低了系统控制性能。 3.以太网在最初设计时，没有考虑到工业现场的复杂电磁环境，在恶劣的外部环境中，必然导致以太网的可靠性的降低。但是在生产环境中，工业网络必须有良好的可靠性，可维护性及可恢复性。针对以太网存在的以上缺陷，采用了多种解决机制改善以太网的性能以使的其可以适用于工业网络，以形成工业以太网。 1.工业以太网交换技术。为改善以太网在网络负荷较重的时候出现的拥塞问题，采用工业以太网交换机减少由于载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD机制）而产生的冲突问题和错误传输，从而提高系统的稳定性。常用的交换技术有：存储转发交换技术，交换机开始接收数据帧后，先进行存储，待完全接收整个数据帧后，进行差错校验，校验无误后进行转发。直通式交换技术，当工业以太网交换机接收到数据帧时，只接收完头部，立即进行转发，不进行任何校验和处理。 2.采用高速工业以太网交换机，研究表明，当以太网负载越多，其发生冲突的概率就越大。当以太网的负荷在10％以下的时候，10M 网络冲突机率为五年一次，而100M网络冲突机率为十五年一次，当负荷超过36%时，发生冲突的机率就随着负荷的增加成几何数量级的

以太网线缆传输数据工作原理及注意事项

以太網線纜傳輸電能的工作原理及注意事項一直以来以太网都是用于传送数据，以太网设备必须自带电池或与外部电源相连才能工作。但最新通过的IEEE 802.3af标准定义了一种新方法，允许以太网在数据传输线上同时传送直流电源。它的功率约为13W。这样小型数据设备就可直接用以太网连接来供电，而不再需要电池或与墙上交流电源插座连接。本文介绍以太网线缆电力传输工作原理及设计中的注意事项。在以太网系统中，我们把提供电源的设备称为PSE(Power Sourcing Equipment)，而使用电源的设备叫PD(Power Device)。PSE通常是以太网交换器、路由器、集线器或其它网络交换设备，PD则有多种形式，如数字IP电话、无线网络接入点、PDA或笔记本电脑接驳器、移动电话充电器及HVAC温度自动调节器等等。实际上，任何需要数据连接并能在13W或更低功率下工作的设备都可无需AC电源或电池供电，仅从RJ45插座就能够得到相应的电力。通过以太网电缆传输电源一条CAT-5以太网电缆在一个普通保护层内包含4对24号无屏蔽铜双绞线，电缆两端都有 RJ45接头。在一般的10BASE-T或 100BASE-TX(10/100)网络中，这四对线中的两对用来传输数据(称为信号线对)，其中一对用于发送，另一对用于接收，另外两对没有用到(称为备用线对)。1000BASE-T(通过铜线进行千兆级速率传输)中4对线都用到了，它与提供电源的以太网在很多方面都兼容。如图1所示，PSE要求信号线对或备用线对(但不是两者同时)提供额定48V直流电源，电源作为两个加电的线对间共模电压差，加到差分数据信号与线缆耦合的隔离变压器中间接头上，发送线对和接收线对之间的48V电位差不会对两端数据收发器产生影响。用于为线路供电的48V电源要与PSE机箱接地隔离开来，以保持PSE与PD间的分隔。IEEE 定义了两种隔离方法，称为环境A(Environment A)和环境B(Environment B)。环境A要求PSE 机箱与48V供电隔离，但不要求与相邻的端口分隔；环境B要求较为苛刻，它要求端口与机箱隔离，同时相互之间也要隔离。为了符合电信方面的协定，48V DC电源通常又称作-48V电源。IEEE 802.3af标准规定环境A电源只能与负极(即-48V)接在一起，而在环境B中，由于电源与机箱及相邻端口隔离，所以没有要求要与哪一极连接。 PD的特性

工业以太网网关优势和功能介绍

工业以太网网关优势和功能介绍工业以太网网关是一款基于工业物联网架构设计的工业级嵌入式软件一体化设备。可实现工业现场多种设备的数据接入和转发推送功能，具备2路网口及2路串口，每端口均可做为采集或者转发通道，灵活配置实现多种采集转发。具有4G全网通上网功能。工业以太网网关属于工业通信网关让工业设备可与任意工业以太网、现场总线或工业云进行有线的,或无线的通讯。以太网具有开放性好、软硬件资源广泛支持、成本低廉、使用方便等优点。随着以太网应用于工业环境中而出现的系列问题的解决，它成为了工业控制网络中最具有应用前景的技术。目前，工业以太网，它在工业通信领域形成了广泛应用、快速推广的局面。在危险性高、环境恶劣的-些工业制造现场，存在布线不方便的问题。工业以太网网关具有数据传输安全可靠、组网简易灵活等优势，它可以用来扩展有线工业以太网，以减少大量线缆施工带来的麻烦。网关产品功能介绍 1、实现工业现场设备远程控制 2、实现设备固件远程升级，程序上下载，如变频器，伺服器，以及各种仪表仪器的远程上下载程序监控，远程调试。 3、华辰智通，实现工业现场PLC远程编程、调试 4、实现工业现场触摸屏远程控制，支持以太网的PLC和触摸屏，USB接口的PLC和触摸屏以及串口的触摸屏

5、工业以太网网关，实现工业现场组态画面远程映射 6、实现西门子、三菱等PLC等主流协议硬件解析 7、可灵活接入各种设备管理平台 8、PLC工业通信网关，可同时与多台PLC或触摸屏远程通讯 9、支持PLC远程监控，PLC远程调试，PLC远程上下载，PLC远程控制，PLC数据采集，PLC远程通讯、支持工业PLC网关远程下载与维护； 10、支持多种工控协议,支持多网口,串口连接:支持4G/3G/GPRS/WAN/PPPOE/Wi-Fi 网络、数字IO输入输出、串口终端通信等接入,也支持TCP/IP,http,UDP，MQTT等等网络协议;

华为三层以太网交换机基本原理及转发流程

1. 二层转发流程 1.1. MAC地址介绍 MAC 地址是48 bit 二进制的地址，如：00-e0-fc-00-00-06。可以分为单播地址、多播地址和广播地址。单播地址：第一字节最低位为0，如：00-e0-fc-00-00-06 多播地址：第一字节最低位为1，如：01-e0-fc-00-00-06 广播地址：48 位全1，如：ff-ff-ff-ff-ff-ff 注意： 1）普通设备网卡或者路由器设备路由接口的MAC 地址一定是单播的MAC 地址才能保证其与其它设备的互通。 2） MAC 地址是一个以太网络设备在网络上运行的基础，也是链路层功能实现的立足

点。 1.2. 二层转发介绍交换机二层的转发特性，符合802.1D 网桥协议标准。交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程。学习线程如下：华为认证技术文章 2 1）交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC 地址来建立MAC 地址表； 2）端口移动机制：交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC地址的所在端口不同，就产生端口移动，将MAC 地址重新学习到新的端口； 3）地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，

在该主机对应的MAC 地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。注意：老化也是根据源MAC 地址进行老化。报文转发线程: 1）交换机在MAC 地址表中查找数据帧中的目的MAC 地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送； 2）如果交换机收到的报文中源MAC 地址和目的MAC 地址所在的端口相同，则丢弃该报文； 3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。 1.3. VLAN二层转发介绍报文转发线程: 引入了VLAN 以后对二层交换机的报文转发线程产生了如下的影响：

工业以太网简介

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 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。工业以太网冗余原理 1、引言