【文章內(nèi)容簡介】 分段復雜回應報文（SegmentedComplexACKMessage）的傳輸過程與分段證實請求報文的傳輸過程相類似，主要不同之處在于：①在分段復雜回應報文的傳輸過程中，由服務器端設備發(fā)送復雜回應報文的分段，由客戶端設備接收并發(fā)分段回應APDU②在分段復雜回應報文的傳輸過程中，客戶端設備只能回應放棄APDU或分段回應APDU，而不能回應拒絕APDU。分段回應APDU是分段接收方設備用來回應發(fā)送方的信息。在以下四種情況下，設備需傳輸一個SegmentACK。①設備收到報文的第一個分段。②設備收到未確認的、有序的、數(shù)量為實際窗口值的多個報文分段構(gòu)成的序列。③設備收到一個亂序分段報文（可能表明丟失了某個分段）。④設備收到報文的最后一個分段。167。與傳輸有關(guān)的其它問題在一個證實請求的服務過程中，客戶端與服務器端都將創(chuàng)立各自的事務狀態(tài)機制，以便針對各種情況分別進行處理。該事務狀態(tài)機制的終止由一些條件所決定。對于客戶端，當出現(xiàn)以下幾種情況時，事務處理終止，同時結(jié)束該事務狀態(tài)機制。①當收到服務器端設備發(fā)來的簡單回應、不分段復雜回應、出錯、拒絕或放棄APDU時。②收到服務器發(fā)來的分段復雜回應APDU的最后一個分段，并發(fā)送了相應的分段回應APDU后。③當超時重傳次數(shù)用盡后。④在向服務器發(fā)送了包含該事務處理過程標志符的放棄APDU后。對于服務器端當出現(xiàn)以下幾種情況時，將終止事務處理，同時結(jié)束該事務狀態(tài)機制。①當向客戶端設備發(fā)送完簡單回應、不分段復雜回應、出錯、拒絕或放棄APDU后。②當收到客戶端設備發(fā)來的針對分段復雜回應APDU的最后一個分段的回應APDU后。③當接收到客戶端發(fā)來的包含該事務處理過程標志符的放棄APDU后。④在傳輸一個分段復雜回應APDU的過程中，超時重傳次數(shù)達到規(guī)定值仍未成功時。在一個事務處理過程中，由于使用了BACnet的出錯重傳機制，設備不可避免的會接收到重復的報文或報文分段。對此，BACnet協(xié)議中是按以下各種可能出現(xiàn)的情況分別處理的。①服務器接收到一個重復的證實請求報文。這時，如果服務器具有識別重復證實請求報文的能力，則該重復報文將被服務器丟棄。否則，服務器仍會響應這個重復的證實請求報文。這樣的話，客戶端應當根據(jù)響應中的標志符不與任何一個當前的事務狀態(tài)機制綁定，來忽略該重復響應。②服務器接收到一個重復的證實請求報文分段，即已經(jīng)收到該分段并發(fā)送了分段確認。在這種情況下，服務器應忽略該重復分段并回傳一個適當?shù)姆侄位貞狝PDU。判斷分段是否重復的依據(jù)是：任何一個分段都可以由其對等方地址、標志符以及分段序號唯一確定。 ③客戶端接收到一個重復的復雜回應分段，即該分段已經(jīng)收到并確認了?？蛻舳藨雎栽撝貜头侄尾⒒貍饕粋€適當?shù)姆侄位貞狝PDU。④設備接收到一個重復的分段確認APDU。這時，該設備應忽略重復的分段確認APDU。上述BACnet的出錯重傳過程，其具體實現(xiàn)需要客戶和服務器兩端提供一定的資源。這些資源通常是事務處理的各個細節(jié)，包括事務狀態(tài)機制（TSM）、計時器以及APDU或APDU分段緩沖區(qū)等。當出錯重傳過程失敗時，這些相關(guān)的資源也變得失效，應被釋放掉。資源釋放的具體細節(jié)取決于系統(tǒng)的具體設計。作為建議，BACnet協(xié)議給出了資源失效而應釋放的依據(jù)：①客戶端收到對一個證實請求APDU的完整響應后。②在客戶端，當一個證實請求APDU被重發(fā)了“APDU重發(fā)次數(shù)”屬性所規(guī)定的次數(shù)，但仍未成功時。③在客戶端，當一個證實請求APDU分段被重發(fā)了“APDU重發(fā)次數(shù)”屬性所規(guī)定的次數(shù)，但仍未成功時。④在服務器端，當發(fā)送了對某個證實請求APDU的響應并收到相應的分段回應后。第3章BACnet網(wǎng)絡層規(guī)范本章介紹BACnet協(xié)議網(wǎng)絡層的原理和運行機制，包括BACnet網(wǎng)絡層的功能、主要的服務原語以及網(wǎng)絡層報文的結(jié)構(gòu)，并簡要介紹BACnet路由器的運行規(guī)程。167。BACnet網(wǎng)絡層規(guī)范的內(nèi)容BACnet網(wǎng)絡層的目的是提供一種方法，使用這種方法，不用考慮網(wǎng)絡所使用的BACnet數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)，可以將報文從一個BACnet網(wǎng)絡傳遞到另一個BACnet網(wǎng)絡。數(shù)據(jù)鏈路層提供將報文在本局域網(wǎng)內(nèi)傳遞到某個設備或者廣播到所有設備的能力，而網(wǎng)絡層則提供將報文直接傳遞到一個遠程的BACnet設備、廣播到一個遠程BACnet網(wǎng)絡、或者廣播到所有的BACnet網(wǎng)絡中的所有BACnet設備的能力。一個BACnet設備被一個網(wǎng)絡號碼和一個MAC地址唯一確定。我們將那些使用不同的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)的局域網(wǎng)稱為異類網(wǎng)絡，例如，以太網(wǎng)、ARCNET網(wǎng)絡和Lonworks網(wǎng)絡等就是異類網(wǎng)絡。網(wǎng)絡層的功能就是實現(xiàn)連接兩個異類的BACnet局域網(wǎng)。實現(xiàn)異類網(wǎng)絡連接的設備稱為“BACnet路由器”。從協(xié)議的觀點看，網(wǎng)絡層的功能是向應用層提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡服務平臺，屏蔽異類網(wǎng)絡的差異。同時，BACnet網(wǎng)絡層協(xié)議也建立路由器建立和維護它們的路由表的方法，這將使得路由器自動配置和報文在路由器之間的流動成為可能。BACnet網(wǎng)絡層的服務原語BACnet網(wǎng)絡層向應用層提供的服務是不確認的無連接形式的數(shù)據(jù)單元傳送服務。與這種交互相關(guān)的原語是NUNITDATA請求和指示，其參數(shù)如下：（destination_address，data，network_priority，data_expecting_reply）（source_address，destination_address，data，network_priority，data_expecting_reply）“目標地址”和“源地址”參數(shù)提供下列事物的邏輯連續(xù)配置：1)一個可選擇的網(wǎng)絡號碼，2)適合于下層LAN技術(shù)的MAC地址，3)鏈路服務接入點。網(wǎng)絡號碼X‘FFFF’表示此報文廣播到目前能夠到達的所有網(wǎng)絡的所有設備。目前能夠到達的網(wǎng)絡是指那些在BACnet互聯(lián)網(wǎng)中已經(jīng)具有一條有效連接的網(wǎng)絡?！皵?shù)據(jù)”參數(shù)是從應用層傳遞過來的網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)單元(NSDU)，其中包含一個完全編碼的BACnetAPDU?！熬W(wǎng)絡優(yōu)先級”參數(shù)是一個數(shù)字值，由BACnet路由器中的網(wǎng)絡層用來確定任何可能的優(yōu)先于先進先出排隊等待規(guī)則的情況。“data_expecting_reply”參數(shù)指出對于正在傳送的數(shù)據(jù)單元是否期待有一個應答的數(shù)據(jù)單元。，就用網(wǎng)絡層規(guī)范所表述的方式發(fā)送一個網(wǎng)絡層服務數(shù)據(jù)單元NSDU。當一個網(wǎng)絡實體收到從一個對等網(wǎng)絡實體發(fā)來的NSDU后，它作如下處理：1)通過一個直接連接的網(wǎng)絡將NSDU發(fā)送到目的地，2)將NSDU發(fā)送到下一個BACnet路由器后再路由到目的地，3)如果NSDU的地址與它自己的應用層中的某個實體的地址匹配，通知有一個NSDU到達。BACnet網(wǎng)絡層PDU結(jié)構(gòu)圖31給出了BACnet網(wǎng)絡層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的分組格式。下面對相應的域進行說明：1．協(xié)議版本號每個NPDU的第一個字節(jié)是一個8比特的無符號整數(shù)，標識BACnet協(xié)議的版本號。目前的BACnet協(xié)議的版本號是(1)。2．網(wǎng)絡層協(xié)議控制信息NPDU的第二個字節(jié)是控制字節(jié)，表示后面的某個特殊NPCI域的存在。控制字節(jié)中每個比特的作用如下：3．特殊域的內(nèi)容DNET：最終目標網(wǎng)絡號，2個字節(jié)。DLEN：最終目標的MAC層地址的長度，1個字節(jié)，0表示對目標網(wǎng)絡的廣播。DADR：最終目標的MAC層地址。SNET：初始源網(wǎng)絡號，2個字節(jié)。SLEN：初始源的MAC層地址的長度，1個字節(jié)。SADR：初始源的MAC層地址。HopCount：遞減計數(shù)器值，用來防止報文不被循環(huán)路由。1個字節(jié)，初始化為X‘FF’。當報文通過每個路由器時，其值被至少減一。如果路由器發(fā)現(xiàn)該值已為0，則丟棄此報文。4．網(wǎng)絡層報文類型如果控制域中的比特7為1，這表示此報文是一個網(wǎng)絡層報文，其報文類型域存在。這是個1字節(jié)的域，其內(nèi)容表示報文攜帶的各種網(wǎng)絡層的控制信息。5．生產(chǎn)商專有網(wǎng)絡層報文如果控制域的比特7為1和報文類型域的值為X‘80’至X‘FF’時，VendorID域存在，生產(chǎn)商可以有2個字節(jié)來編碼自己的專有網(wǎng)絡層報文類型。多播報文和廣播報文BACnet使用多播地址和廣播地址來支持多個目標的報文傳輸。多播是指一個報文被傳送給一組目標設備，而廣播是指一個報文被傳送給某個局域網(wǎng)中的所有設備、一個遠程網(wǎng)絡中的所有設備、或者所有BACnet網(wǎng)絡中的所有設備。BACnet網(wǎng)絡層處理兩種報文，一種是包含有APDU的數(shù)據(jù)報文，另一種是關(guān)于網(wǎng)絡層本身控制信息的網(wǎng)絡層協(xié)議報文。對于數(shù)據(jù)報文，只有BACnet非證實請求協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BACnetUnconfirmedRequestPDU)的報文可以被多播或廣播。而網(wǎng)絡層協(xié)議報文都可以被多播或廣播，使用多播地址或者廣播地址進行。網(wǎng)絡層協(xié)議報文在BACnet中，有十種網(wǎng)絡層協(xié)議報文，它們的作用是進行路由器自動配置，路由表的維護，和網(wǎng)絡層擁塞控制。下面介紹這十種報文。1．WhoIsRouterToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘00’，后面有2個字節(jié)的網(wǎng)絡號。作用是：①節(jié)點用來確定通達某目標網(wǎng)絡的下一個路由器；②幫助路由器更新路由表。當省略2字節(jié)的網(wǎng)絡號時，接收此報文的路由器要返回其所有可通達的目標網(wǎng)絡的列表。2．IAmRouterToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘01’，后面有2個字節(jié)的網(wǎng)絡號。作用是列出通過發(fā)送此報文的路由器可以到達的網(wǎng)絡號。3．ICouldBeRouterToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘02’，后面有2個字節(jié)的網(wǎng)絡號和1個字節(jié)的性能指標。作用是響應包含有特定網(wǎng)絡號的WhoIsRouterToNetwork報文，由能夠建立到達特定目標網(wǎng)絡的點到點連接的半路由器使用，其網(wǎng)絡號就是所響應的報文中包含的特定網(wǎng)絡的網(wǎng)絡號。性能指標表明這種連接的質(zhì)量。4．RejectMessageToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘03’，后面有1個字節(jié)的原因說明和2個字節(jié)的網(wǎng)絡號。作用是一個拒絕報文，直接發(fā)給生成被拒絕的報文的節(jié)點，網(wǎng)絡號就是被拒絕報文中的網(wǎng)絡號。在拒絕原因字節(jié)中是一個無符號的整數(shù)，其值所表示的意義如下：(0)：其它差錯。(1)：本路由器不能直接連接到所指示的目標網(wǎng)絡以及不能發(fā)現(xiàn)任何一個能夠連接到所指示的目標網(wǎng)絡。(2)：本路由器忙，目前不能接收關(guān)于所指示目標網(wǎng)絡的報文。(3)：這是一個不可識別的網(wǎng)絡層報文類型。(4)：報文太長，不能路由到所指示的目標網(wǎng)絡。5．RouterBusyToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘04’，后面是可選擇的2個字節(jié)的網(wǎng)絡號。作用是被路由器用來通知停止接收通過本路由器向某特定目標網(wǎng)絡或者所有網(wǎng)絡發(fā)送的報文。此報文通常用廣播MAC地址發(fā)向相應的網(wǎng)絡。如果沒有可選擇的2個字節(jié)的網(wǎng)絡號，則表示到所有網(wǎng)絡的報文都不接收。6．RouterAvailableToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘05’，后面是可選擇的2個字節(jié)的網(wǎng)絡號。作用是被路由器用來通知開始或者重新開始接收通過本路由器向某特定目標網(wǎng)絡或者所有網(wǎng)絡發(fā)送的報文。此報文通常用廣播MAC地址發(fā)向相應的網(wǎng)絡。如果沒有可選擇的2個字節(jié)的網(wǎng)絡號，則表示到所有網(wǎng)絡的報文都可接收。7．InitializeRouterTable報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘06’。作用是初始化一個路由器的路由表或者查詢當前路由表的內(nèi)容。此報文有一個數(shù)據(jù)段，包含有初始化路由表的信息。8．InitializeRouterTableAck報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘07’。作用是對初始化路由表報文的應答，表示路由器的路由表已經(jīng)改變，或者已被查詢。此報文的數(shù)據(jù)段具有與它應答的初始化路由表報文相同的格式。9．EstablishConnectionToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘08’，后面有2個字節(jié)的網(wǎng)絡號和1個字節(jié)的“中止時間值”。作用是命令一個半路由器創(chuàng)建一個通達指定網(wǎng)絡的點到點連接。2個字節(jié)的網(wǎng)絡號指出要半路由器連接的目標網(wǎng)絡。1個字節(jié)的“中止時間值”規(guī)定了在沒有NPDU到達的情況下，連接保留的時間。當此值為0時，表示連接永久保留。10.DisconnectConnectionToNetwork報文格式為：網(wǎng)絡報文類型域是X‘09’，后面有2個字節(jié)的網(wǎng)絡號。作用是命令一個路由器釋放所建立的點到點連接。本節(jié)介紹BACnet路由器和節(jié)點進行本地和遠程數(shù)據(jù)傳輸所遵循的網(wǎng)絡層協(xié)議運行規(guī)程。所謂“本地”是指源設備和目標設備都在同一個BACnet網(wǎng)絡中，而所謂“遠程”是指源設備和目標設備分處不同的BACnet網(wǎng)絡之中。1．本地數(shù)據(jù)發(fā)送的網(wǎng)絡層協(xié)議規(guī)程，它先檢查“目標地址”參數(shù)中的DNET字段。如果不存在此字段，表明目標設備與本身源設備位于同一個BACnet網(wǎng)絡中。在NPCI控制字節(jié)中應該包含有“網(wǎng)絡優(yōu)先級”參數(shù)的值和指明不存在DNET、DADR、HopCount、SNET和SADR的字節(jié)?！皵?shù)據(jù)”參數(shù)（就是NSDU）的前面，形成NPDU，傳送給數(shù)據(jù)鏈路層，作為數(shù)據(jù)鏈路層原語中的“數(shù)據(jù)”參數(shù)。同時向數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)送一個DLUN