【正文】 ? 對物理層接收到的幀進行過濾和校驗。 ? 8）幀校驗序列（ FCS） ： 32bit循環(huán)冗余校驗碼。 用電話系統(tǒng)雙絞線為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)比同軸電纜組網(wǎng)更便宜 、 更靈活 ， 更適合于局域網(wǎng)環(huán)境 。 36 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) ? Netware ? 由 Novell公司和 Apple公司聯(lián)合提出，用于支持多種局域網(wǎng)協(xié)議的互連技術(shù)。 還可以通過一臺設(shè)備連接多種網(wǎng)絡(luò)。 28 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) ?網(wǎng)橋能夠解析它所接受的幀，并能指導如何把數(shù)據(jù)傳送到目的地。 同時 ， 又應(yīng)該屏蔽各子網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 、 服務(wù)類型 、 網(wǎng)絡(luò)管理等方面的差異 。 ? IEEE802標準制定了幾種介質(zhì)訪問控制方法 （ 如 CSMA/CD，TokenRing， TokenBus等 ） 。 ? CBX主要適用于語音傳輸 、 終端 終端和終端 主機的數(shù)據(jù)傳輸 。 三類局域網(wǎng)的主要特性見表。 6 局域網(wǎng)概述 ? 局域網(wǎng)特點 ： ? （ 1） 以微機為主要建網(wǎng)對象 。 ? （ 5）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等軟件。 8 局域網(wǎng)概述 ? 局域網(wǎng)分類 ? 局域網(wǎng)通常劃分成 三類： 一般局域網(wǎng)（ LAN）、 高速局域網(wǎng)（ HSLN） 和計算機化分組交換機（ CBX） 。 當連接建立之后 ， 網(wǎng)絡(luò)中基本無延遲 。 ? MAC子層有管理多個源鏈路和多個目的鏈路的功能 。 ? 在互連網(wǎng)中 ， 每個子網(wǎng)為互連網(wǎng)的一個部分 ， 每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源都應(yīng)該成為互連網(wǎng)中的共享資源 。 ? 網(wǎng)橋在局域網(wǎng)中經(jīng)常被用來將一個大型局域網(wǎng)分成既獨立工作又能相互通信的多個子網(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu) ， 從而改善各個子網(wǎng)的性能與安全性 。 ? 結(jié)合路由器和網(wǎng)橋的好處就是可以轉(zhuǎn)發(fā)不可路由的協(xié)議，如 NetBEUI。通過加密口令控制用戶訪問，進行身份鑒定，保障網(wǎng)絡(luò)的安全性。 ? （ 3） 雙絞線電纜階段 。 ? 7） 填充 （ PAD） ： 保證幀的長度而附加的 8位位組序列 。直至發(fā)送成功。 56 以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方式 ? （ 3）應(yīng)答式以太網(wǎng)的控制流程 ? 應(yīng)答式以太網(wǎng)對原以太網(wǎng)的競爭規(guī)則作了修改 ，賦予 ACK幀較高的競爭優(yōu)先權(quán) ， 每當一個信息幀傳輸結(jié)束時 ， 信道就保留一個時間間隔 。 63 以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方式 ? 1． 網(wǎng)卡所支持的傳輸介質(zhì) ? 以太網(wǎng)卡可支持的傳輸介質(zhì)有粗纜 、 細纜 、 雙絞線與光纖 。 ? ④ 電纜系統(tǒng)：主要包括： ? RG11A/U 500Ω 特性阻抗的粗同軸電纜； ? N系列電纜連接頭 ， 安裝在粗同軸電纜的兩端； ? N系列桶形連接器 ， 在單根電纜長度不夠時 ， 通過它連接兩條粗電纜段； ? N系列終端匹配器 ， 安裝在粗纜的兩端 ， 防止信號反射；兩個終端匹配器其中有一端必須接地 。 ? 粗 /細纜混合結(jié)構(gòu)的電纜段最大長度為 500m。 ? 基礎(chǔ)集線器是一種具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的獨立集線器。 79 高速以太網(wǎng)技術(shù)簡介 ? 3． 集線器 ? 集線器是百兆比特快速以太網(wǎng)星形結(jié)構(gòu)的核心 。 ? 這種設(shè)計中 ， 價低的交換機用來處理標準的 10Mbps工作站連接 ， 價高 、 容量大的交換機用在通信匯集的高層 。 ? 工業(yè)以太網(wǎng)因為采用由 輸協(xié)議，它是一個開放的標準，從而為 PLC和DCS廠家廣泛接受。 ? 傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議多采用 TCP/IP。 95 工業(yè)以太網(wǎng) ? 2． 嵌入式以太網(wǎng)的發(fā)展 ? 利用嵌入式軟 、 硬件 ， 設(shè)計者可以在單片機系統(tǒng)上實現(xiàn)以太網(wǎng)技術(shù)即嵌入式以太網(wǎng) 。 98 工業(yè)以太網(wǎng) ? HSE連接器 融合網(wǎng)橋和網(wǎng)關(guān)功能 。這個系統(tǒng)中的以太網(wǎng)控制器和 I/O端口經(jīng)過了IEC的 14項工業(yè)標準測試，這些測試包括沖擊，震動以及各種環(huán)境條件 (如潮濕，低溫等 )。 102 工業(yè)以太網(wǎng) ? 將以太網(wǎng)應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域，可以形成真正意義上的開放式系統(tǒng)，真正實現(xiàn)不同廠家的以太網(wǎng)產(chǎn)品的互連。 控制信息也可同樣被管理系統(tǒng)獲取 。 ? HSE支持基金會現(xiàn)場總線 (FF)協(xié)議的各個方面 ， 而且能充分利用已經(jīng)成熟的以太網(wǎng)技術(shù) 。 ? 交換式以太網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生于 1992年 。 ? 現(xiàn)在，在總線的兩端之間增加一條鏈路即可實現(xiàn)高效率、高性價比的冗余。 ? 千兆位以太網(wǎng)使速度提高到最初速度的 100倍。 當用戶升級和遷移時 ， 原來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不能舍棄 ， 原來操作人員經(jīng)過培訓后的技能也希望在新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)境中能夠平滑繼承 。 ? 2． 傳輸媒體 ? 主要使用 雙絞線 與 光纜 兩種媒體。 圖 512 單一集線器結(jié)構(gòu) 73 以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方式 ? ② 多集線器級聯(lián)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)： ? 對于規(guī)模較大，或結(jié)點數(shù)超過單一集線器的端口數(shù)時，通常采用多集線器級聯(lián)結(jié)構(gòu)。 ? 與粗纜連接方式比較，細纜系統(tǒng)造價低、安裝容易。 ? 1． 粗纜以太網(wǎng) ? 圖 510是一個粗線以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖 。 ? 網(wǎng)卡與集線器之間的非屏蔽雙絞線長度最大為 100m， 其結(jié)構(gòu)如圖 59所示。如圖 56所示。 ? 物理層收發(fā)信號 PLS接口將發(fā)送信息轉(zhuǎn)換為媒體所要求的電信號并發(fā)送到媒體上，并同時對碰撞信號進行檢測。 ? 3） 目的地址 （ DA） ： 2或6個字節(jié)的二進制數(shù) ， 用以指示該幀發(fā)往的目的站的地址 ， 可以是唯一的地址 、 組地址或全地址 。 ? 發(fā)展變化可分為以下幾個階段： ? （ 1） 同軸粗電纜階段 。 35 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) ? LAN Manager局域網(wǎng)操作系統(tǒng) ? 微軟公司推出的基于 Client/Server結(jié)構(gòu)的服務(wù)器開放式局域網(wǎng)操作系統(tǒng)，具有優(yōu)越的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)性能。 ? 為 IP設(shè)計的 OSPF（ 開放的最短路徑優(yōu)先） 。 ? 使用中繼器的好處是擴展網(wǎng)絡(luò)的成本較低廉。 ? IEEE ～ IEEE ISO的國際標準 ISO8802l～ ISO88026。 15 局域網(wǎng)概述 ? 數(shù)據(jù)鏈路層分為： 數(shù)據(jù)鏈路控制（ LLC） 和 介質(zhì)訪問控制（ MAC） 兩個功能子層。 11 局域網(wǎng)概述 ? 3． 計算機化分組交換機 （ CBX） ? CBX是一種數(shù)字專用分組交換機 ， 用于處理聲音和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)接 。 ? （ 5） 一般采用靈活方便的 分布式控制和廣播式通信傳輸控制 方式 ， 可靠性較高 。 5 局域網(wǎng)概述 ? 局域網(wǎng)的組成與特點 ? 局域網(wǎng)： 在較小的地理范圍內(nèi) ， 利用通信線路將眾多微機等設(shè)備連接起來 ， 實現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的系統(tǒng)稱為計算機局域網(wǎng)絡(luò) 。 一般來說 ， 局域網(wǎng)的覆蓋范圍在 10km之內(nèi) 。 ? LAN的傳輸速率為 1Mbps～ 20Mbps。 ? 從開放系統(tǒng)互連的角度看， LAN的通用性更大。 ? 包括一些網(wǎng)絡(luò)層的功能 ， 如數(shù)據(jù)報 ， 虛電路和多路復用等 。 24 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) ? 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備分類 ? 網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)備有： ? 中繼器 （ Repeater） 、 網(wǎng)橋 （ Bridge） 、 路由器 （ Router）和網(wǎng)關(guān) （ Gateway） 。 路由器的基本特征是： ? （ 1） 路由器為兩個或兩個以上網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸解決最佳路由選擇； ? （ 2） 路由器與網(wǎng)橋的主要 區(qū)別 是： ? 網(wǎng)橋把幾個物理的子網(wǎng)連接起來 ， 向用戶提供一個大的邏輯網(wǎng)絡(luò) 。 ? 網(wǎng)關(guān)是比網(wǎng)橋和路由器更復雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 ，能夠連接不同網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件的結(jié)合產(chǎn)品 。 37 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) ? Windows NT Server ? 采用網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動接口規(guī)范 NDIS與傳輸驅(qū)動接口標準，內(nèi)置多種標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如 TCP/IP， NetBIOS，NetBEUI， 允許用戶同時使用不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行通信。 40 以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方式 ? 以太網(wǎng)發(fā)展的特點： ? 1） 簡易性： 結(jié)構(gòu)簡單 、 易于實現(xiàn) 、 便于修改； ? 2） 低成本： 超大規(guī)模集成電路的發(fā)展和應(yīng)用使聯(lián)接設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)接口的成本不斷下降； ? 3） 兼容性： 建成的各個以太網(wǎng)之間均在數(shù)據(jù)鏈路層交換數(shù)據(jù) ， 可以消除各種以太網(wǎng)之間的不相容因素； ? 4） 編址靈活性： 編址機構(gòu)能夠指出信息幀是送往一個節(jié)點 、 一組節(jié)點還是所有的節(jié)點； ? 5） 均等性： 從時間平均值看 ， 所有節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)訪問的機會是均等的； ? 6） 擴展性： 按照協(xié)議工作的任一節(jié)點都不會妨礙其它節(jié)點的擴展； 41 以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方式 ? 7） 低延時： 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計使幀在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸延時盡可能小 。幀解封后，成為 LLC子層所需要的信息，然后進入LLC子層。 52 ? 以太網(wǎng)的工作原理 ? （ 1） 以太網(wǎng)的控制流程 ? 以 太 網(wǎng) 是 按CSMA/CD協(xié)議工作的 ， 其控 制流程如圖 55所示 。 57 58 以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方式 ? 局域網(wǎng)組網(wǎng)方法 ? IEEE ? IEEE ，在物理層為每種傳輸介質(zhì)制定了相應(yīng)的標準。 64 以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方式 ? 2． 網(wǎng)卡支持的主機總線類型 ? 網(wǎng)卡必須和它所連接的計算機總線類型相適應(yīng) 。 ? 兩個相鄰的收發(fā)器之間的距離最小為 、收發(fā)器電線最大長度為 50m。 ? ③ 非屏蔽雙絞線： 10BaseT標準要求使用 3類 4芯的非屏蔽雙絞線 ， 一對線用于信號發(fā)送 ， 一對線用于信號接收 。 ? 幀結(jié)構(gòu)和媒體訪問控制方式使用了 IEEE 。 81 高速以太網(wǎng)技術(shù)簡介 ? 廂體型集線器一般均為交換型的結(jié)構(gòu) ， 其背板帶寬可達 5Gbps以上 ， 在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中作為系統(tǒng)的主干設(shè)備使用 。 85 高速以太網(wǎng)技術(shù)簡介 ? 2． 吉比特以太網(wǎng)的應(yīng)用 ? 吉比特以太網(wǎng)具有 10Mbps以太網(wǎng)的所有特征：即相同的幀格式 、 相同的介質(zhì)訪問控制方法 （ CSMA/CD） 、 相同的組網(wǎng)方法 。不必改變整個網(wǎng)絡(luò)，可以一步步將整個網(wǎng)絡(luò)升級。 ? 有些控制器和遠程 I/O模塊中集成了 Web服務(wù)器，允許信息層的用戶可直接獲取控制器和遠程 I/O模塊中的當前狀態(tài)值。 ? pSOS采用了先進的模塊化體系結(jié)構(gòu) ， 包括一個實時多任務(wù)核心和一系列的公司軟件部件和連接庫 。 ? 將控制功能集成在 HSE連接器中可使控制結(jié)構(gòu)從控制室延伸到現(xiàn)場 。 101 工業(yè)以太網(wǎng) ? 以太網(wǎng)能勝任實時控制 。 ? 實現(xiàn)了辦公自動化與工業(yè)自動化的無縫結(jié)合 ， 良好的互連性和可擴展性成為一種真正意義上的全開放的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 。 ? HSE支持本征安全 。 ? 開發(fā)人員可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求來制定操作系統(tǒng)的功能和所需要內(nèi)存的大小 。 ? 工業(yè)以太網(wǎng)有著非常廣泛的前景。 ? 工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備與普通商用以太網(wǎng)設(shè)備之間的區(qū)別，如表52所示。 ? 如果： 現(xiàn)有的 10Mbps以太網(wǎng)互聯(lián)到 622Mbps ATM局域網(wǎng)上 ，一方面由于以太網(wǎng)與 ATM工作機理存在著較大的差異 ， 降低網(wǎng)絡(luò)效率；另一方面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員需要重新培訓 ， 帶來技術(shù)成本的增加 。 ? 使用雙絞線的集線器價格較低，安裝方便，但使用雙絞線的媒體段最長只能達到 100m。 ? 百兆比特快速以太網(wǎng)（ Fast E