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自动化人必须知道的10大工业以太网知识(2)

时间:2017-05-30 10:07来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
如果某个端口收到的信息需广播发送、群组发送或发送地址不详,交换机会自动把信息发至所有端口。与中继型集线器不同,这儿有多个碰撞域存在,每个碰撞域必须遵守上述的规则。 中继集线器可以与交换机端口相连。如果


   如果某个端口收到的信息需广播发送、群组发送或发送地址不详,交换机会自动把信息发至所有端口。 与中继型集线器不同,这儿有多个碰撞域存在,每个碰撞域必须遵守上述的规则。

   中继集线器可以与交换机端口相连。如果网络中都是交换机,则双绞线网段保持 100 米,但级联没有限制。在使用光纤前必须先注明是半、全双工。中继型集线器与交换型集线器的对比 显然,交换机的性能比集线器提高一些,但集线器的优点是,容易理解,在任何一个端口都可以通过网络分析仪观测数据通讯。交换机则必须在某个端口实现广播发送方能测量。 作为网桥,交换机存储、转发整个数据帧并引起了数据的延迟。集线器接收网络信号没有数 据延迟。交换机级联还增加延时,因此,集线器和交换机在工业以太网专题">工业以太网中各有各的应用场合。
 
7.半双工、全双工     
   半双工意味着同一媒体的发送和接收是异步进行的。全双工则相反,有单独的发送和接 收通路。全双工链路是扩展快速以太网(100Mbps)的关键。全双工的链接网段不能超过两个 设备,可以是网卡或交换机端口。注意:不是中继型集线器端口,集线器没有全双工模式。 这是因为集线器是碰撞域的一部分,它会加强其它端口接收的碰撞。只有两块网卡时可以实 施全双工通讯,多于两块网卡时的全双工方式,必须考虑交换机。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

   10BASE-T、10BASE-FL  有单独的发送和接收通路,根据网卡或交换机端口的复杂性, 可以执行全双工。如果这些接口配置在半双工方式下,接收、发送的同步侦测会触发碰撞的 侦测。同样的接口设置成全双工,由于全双工并不遵从共享型 CSMA/CD  规则,碰撞检测会 被禁止。

   全双工链接的配置要正确。当站点配置在全双工方式下,站点或交换型集线器的端口以 忽略 CSMA/CD  协议的方式发送帧。如果另一端设置在半双工方式下,它会侦测出碰撞并引 发其它问题出现,如 CRC出错,网络的速度下降,快速以太网的优势消失。

   如前所述,由于碰撞的原因,100Mbps 下的网络范围有所缩小。对于双绞线网段和交换 端口来说,网段的最长距离是 100 米(在碰撞域范围内)。问题是在光纤端口上,对于多模光纤来说,网段的长度是 2公里;对于单模光纤来说,是 15公里。半双工方式下,受碰撞域限 制,网段距离为 412米。因此,只有在全双工模式下(CSMA/CA被忽略),光纤网段的延伸 才能达到极限。快速以太网方式下,推荐使用交换机技术。快速以太网下的光纤端口,建议使用全双工。
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8.自动协商 
   随着快速以太网使用广泛、与传统以太网相似的接线规则,IEEE802.3u建议自动配置快 速以太网,使得传统以太网端口能与其它快速以太网端口工作。该配置协议基于National Semiconductor’s  NWay  标准。双绞线链路自动进行速度匹配,以利于数据通讯的进行。该方 案适用于双绞线链接。光纤的情况有所不同。尽管光纤在以太网的发展历史中有非常重要的 地位。但两个光纤设备的速度无法进行自动协商,这是因为 10BASE-FL 设备工作在 850nm,100BASE-FX 工作在 1300nm。两者无法互操作。但是,对于自动协商协议而言,两个光纤设 备间的自协商是可行的(如果通讯没有问题的话)。意识到这一点,新推出的 100BASE-SX 标 准可以使 850nm光纤在 10Mbps 或 100Mbps 下工作。100Mbps 下网段的距离为 300米。因此, 安装时请注意。光纤的速率通常是固定的,不实行协商。自动协商协议在双绞线链路是成功 的。自动协商的优点在于它使用户无需进行手工设置,完全由设备自身决定各自的技术水准。 级别由高到低如下:

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   1000BASE-T    全双工      最高
   1000BASE-T
   100BASE-T2    全双工
   100BASE-TX    全双工
   100BASE-T2
   100BASE-T4
   100BASE-TX
   10BASE-T       全双工
   10BASE-T                       最低

   其中最低的级别是 10BASE-T(半双工、共享以太网),最高为 1000BASE-T 全双工。这 是一个完整的优先级别方案,但不表示某块网卡可以处理所有这些技术。实际上,有一些技 术在商业上并没有实施,但它们都与 IEEE802.3  标准一致。每个端口检查各自的技术性能并 确定最终的速率(较低的速率)。例如:如果网卡支持  10BASE-T  而交换机端口能力在10BASE-T或 10BASE-TX,那么最终选择的是 10BASE-T。如果一块网卡是 10BASE-T,而另 一块 100BASE-TX,两者因为不兼容而无法通讯。
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9.传输协议 
  最初设计并没有涉及一个可靠的端到端的信息传送。网络互联(两个网络互相通讯)的 义务在第三层-网络层。传输和互联成为协议栈的一部分,TCP/IP  和 SPX/IPX 是常用的两个 协议。这两个协议并不能互相操作,所以以太网节点须使用兼容的协议。由于 TCP/IP 在互联 网的应用,它成为主要协议,在工业网络也如此。实际上,TCP/IP  是一组 RFC  定义的协议(request for comments),有很多年了。除了以太网,TCP/IP 还和别的数据链路技术工作,它 位于物理层/数据链路层之上。传输层上,有两个重要的协议:TCP 和 UDP。前者对接收的信 息进行确认。两者都很有用。在协议栈的上层,有多个有用的应用层协议在工业以太网专题">工业以太网使用。 对于用户来说,编址是个重要的话题。IP 协议负责可能位于不同网络中站点间数据包的路由。 每个站点有唯一的 32  位地址(分别表示网络地址、主机地址)。地址以点分十进制四字节表示。
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