Bài thuyết trình mạng truyền thông công nghiệp Full

Truyền thông công nghiệp là một lĩnh vực quan trọng trong xã hội hiện đại, nơi mà thông tin và hình ảnh được sản xuất và truyền đi để tác động đến ý kiến và hành vi của công chúng. Môn học này không chỉ tập trung vào việc hiểu và áp dụng các phương pháp truyền thông trong môi trường kinh doanh, mà còn đề cập đến các vấn đề liên quan đến việc xây dựng hình ảnh thương hiệu, quảng cáo, truyền thông truyền hình, và các nền tảng truyền thông kỹ thuật số.

Trang 1

CẤU TRÚC BỨC ĐIỆN

Cấu trúc 1 Frame của Ethernet

03

Trang 2

● Vì Ethernet chỉ quy định khung MAC Nên :

1 Bức điện IEEE 802.3 ( Ethernet Frame ) = 1 Khung MAC

3.1 Tổng quan.

Trang 3

● Vì Ethernet chỉ quy định khung MAC Nên :

1 Bức điện IEEE 802.3 ( Ethernet Frame ) = 1 Khung MAC

Preamble

Start Frame Delimite r

Destination Address AddressSource Length Data

Frame Check Sequence (CRC)

7

Ethernet Header ( 14 byte )

Ethernet Frame (IEEE 802.3)

3.2 Khung MAC.

Trang 4

Destination

7 byte 1 byte 6 byte 6 byte 2 byte 46 to 1500 byte 4 byte

Trang 5

Mã Manchester là gì ?

3.2 Khung MAC.

Trang 6

Start Frame

Destination

(6

3.2 Khung MAC.

Trang 7

Destination

Phân loại địa chỉ MAC : Cục bộ ( Local ) & Toàn Cầu ( Global )

Global MAC Address3.2 Khung MAC.

Trang 8

Destination

Phân loại địa chỉ MAC : Cục bộ ( Local ) & Toàn Cầu ( Global )

Local MAC Address3.2 Khung MAC.

Trang 9

Destination

Length

byte

2-2 byte thể hiện độ dài

Frame

( Decimal )

Length : 2-byte( DEC).

Thể hiện độ dài của 1 Khung MAC

64 < Length < 1500 ( IEEE 802.3 )

3.2 Khung MAC.

Trang 10

EtherType (Length)

byte

2-thể hiện độ dài Frame ( < 1500 )

( Decimal )

Protocol được đóng gói ( <1536 Ethernet II)

( Hexadecimal )

ocol

3.2 Khung MAC.

Trang 11

byte

2-thể hiện độ dài Frame ( < 1500 )

Trong đó: v : tốc độ truyền ( bit/s)

n : chiều dài bức điện

l : khoảng cách truyền (m)

3.2 Khung MAC.

EtherType (Length)

Trang 12

Ví dụ : để đảm bảo tốc độ truyền 10 Mbit/s và khoảng cách 2.500m thì

1 bức điện phải dài hơn bao nhiêu bit ?

3.2 Khung MAC.

Trang 13

Chuẩn 802.3 qui định chiều dài khung tối thiểu là 64-byte

Trang 14

46-byte to

1500-byte

Data hay còn gọi là Payload

Data : 46-byte -> 1500-byte, là nơi chứa :

● Dữ liệu thực tế

● IP header ( nếu sử dụng IP qua Ethernet )

● Thông tin Packet từ các tầng trên

Preamble

Destination

3.2 Khung MAC.

Trang 15

Destination

3.2 Khung MAC.

Trang 16

46-byte to

1500-byte

Data hay còn gọi là Payload

Nếu dữ liệu trong Data không đủ 46-byte thì sẽ có các phương pháp theo quy định của chuẩn IEEE 802.3 được gọi là Ethernet Padding nhằm lấp đầy trường Data 1 số phương pháp :

● Zero-Padding: lấp đầy bằng các giá trị zero (0x0)

● PKCS#7 Padding: lấp đầy bằng giá trị cần lấp đầy.

● ISO/IEC 7816-4 Padding:Thêm một byte có giá trị 0x80 vào cuối dữ liệu, sau đó thêm các byte có giá trị 0x00 cho đến khi đạt được chiều dài mong muốn.

Preamble

Destination

3.2 Khung MAC.

Trang 17

Frame Check

Sequence

(CRC)

Chứa mã CRC 32-bit (Cyclic redundancy check)

Trang 18

Chứa mã CRC 32-bit (Cyclic redundancy check)

Destination Address AddressSource Length Data

7

Trang 19

6

0xEDB88320

( Hexadecimal)

Ví dụ : Tính toán giá trị CRC với Đa thức phát : G = 0xEDB88320 (Hex)

Dữ liệu truyền đi là : 1101010101010010 (Binary)

Trang 20

n Address AddressSource Length DSAP Data

Logical Link Control (LLC)

Trang 21

MẠNG LAN CHUYỂN MẠCH

04

Trang 22

4 Mạng LAN chuyển mạch

● Giải pháp cho tình trạng tắc nghẽn khi số

trạm tham gia tăng lên

● Mạng LAN 802.3 chuyển mạch được xây dựng trên cơ sở 10BASE-T, tốc độ truyền

10 Mbit/s

● Mục đích sử dụng các bộ chuyển mạch để phân vùng xung đột qua đó hạn chế xung đột

Trang 23

FAST ETHERNET

Sự phát triển tiếp theo của Ethernet

05

Trang 24

5 Fast Ethernet

● Là sự phát triển tiếp theo của Ethernet

● Cho phép truyền với tốc độ 100Mb/S

● Thời gian bit giảm từ 100ns xuống 10ns để đảm bảo tính tương thích với Ethernet

● Không hỗ trợ cáp đồng trục, cáp đôi dây xoắn và bộ chịa được sử dụng phổ biến

Trang 26

5 Fast Ethernet

➔ Cáp đôi dây xoắn hạng 3

100BASE-T4

● Sử dụng 4 đôi dây xoắn

● Giải tần hoạt động bị giới hạn

ở 25MHz

● Tốc độ truyền 100Mbit/s

Trang 27

5 Fast Ethernet

➔ Cáp đôi dây xoắn hạng 5

100BASE-TX

● Có khả năng làm việc ở tần số nhịp 125MHz

● Khả năng truyền 2 chiều đồng thời

● Sử dụng phương pháp mã

hóa bit 4B5B

Trang 28

● Khả năng kháng nhiễu cao

Trang 29

Ethernet

Giới thiệu sơ lược về Highspeed Ethernet (HSE), kiến trúc giao thức và tính năng dự phòng của giao thức

06

Trang 30

Viết tắt Đầy đủ Dịch sang tiếng việt

HSE High speed ethernet Ethernet tốc độ cao

COTS Commercial off the-shelf Thương mại đóng gói sẵn

SNTP Simple network time protocol Giao thức đồng bộ thời gian

SNMP Simple network management

protocol

Giao thức giám sát mạng đơn giản

TCP Transport control protocol Giao thức điều khiển truyền vận

UDP User data protocol Giao thức dữ liệu người dùng

IP Internet protocol Giao thức internet

MAC Media access control Điều khiển truy nhập môi trường

PHY Physical layers Lớp vật lý

DHCP Dynamic host configuration

protocol

Giao thức cấp phát địa chỉ động

LAN Local area network Mạng cục bộ

LRE Link redundancy entity Thực thể dự phòng liên kết

NST Network status table Bảng trạng thái mạng

FBFA Function block application Ứng dụng khối chức năng

Trang 31

6.1 Tổng quan

Trang 32

Sử dụng địa chỉ khung truyền Ethernet 48bit tiêu chuẩn và 64 byte khung MAC tối thiểu có thể chứa và truyền các thông báo dịch vụ H1 cũng như các thông báo riêng của HSE

Trang 34

6.2 Kiến trúc giao thức

Kiến trúc giao thức HSE của fieldbus foundation là một sự cải tiến của mô hình Ethernet tiêu chuẩn (IEEE 802)

Tầng 1, 2 Tầng 3

Tầng 4

Tầng 7

Trang 37

6.4 Cấu trúc dự phòng

Công nghệ HSE thường đi đôi với COTS

Giải pháp dự phòng HSE dựa trên cấu trúc và thành phần Ethernet thông dụng

Cung cấp các đường truyền dự phòng ( mạng dự phòng)

và thiết bị dự phòng, cho phép lựa chọn kết nối thông qua tất

cả các cổng

Trang 38

Mạng dự phòng có thể là mạng kép hoặc mạng chống lỗi đơn

Trang 39

6.4.1 Dự phòng phương tiện (MRP)

Các phương tiện dự phòng cho phép dự phòng phương tiện tầng vật lý giữa các HSE switch, thiết bị kết nối và máy chủ

Làm cho mạng không bị ảnh hưởng đến thiết bị

Nếu một trong hai đường bị gián đoạn, đường dự phòng sẽ sẵn có để truyền thông

Trang 40

6.4.2 Dự phòng các thiết bị liên kết (linking device)

Mỗi thiết bị HSE và thiết bị liên kết HSE đều chứa một HSE LRE

NST cung cấp trạng thái chi tiết về tình trạng của mọi thiết

bị HSE kết nối với mạng Ethernet

Việc chuyển đổi giữa các thiết bị liên kết HSE dự phòng và mạng Ethernet được phân phối đến các thiết bị HSE và hệ thống bằng cách sử dụng thiết bị Ethernet COTS

Trang 41

Các thiết bị sử dụng các thông điệp chẩn đoán này để xây dựng bảng trạng thái mạng để lựa chọn cổng.

Trang 42

6.6 Flexible Function Block (FFB)

Flexible Function Block

Trang 43

Industrial Ethernet

Sơ lược về Industrial Ethernet

07

Trang 44

7 Industrial Ethernet

Đặt vấn đề

Giao tiếp

Cần lượng dữ liệu lớn để xử lý, tốc

độ truyền phải nhanh, thường

không chú trọng đặc biệt vào tính

thời gian thực do đặc tính linh hoạt

và đa nhiệm của chúng

Tính năng thời gian thực cao,

lượng dữ liệu không lớn (tín hiệu

cảm biến, tín hiệu đầu dò đọc

được, )

Trang 45

Để hệ thống có thể hoạt động được thì các cấp cần phải liên kết với nhau.

Vậy thì dùng loại mạng nào mới thực sự hiệu quả?

Trang 46

Trang 47

7.1 Khái niệm

Industrial Ethernet là một dạng của công nghệ Ethernet được tối ưu hóa và điều chỉnh để đáp ứng yêu cầu và môi trường làm việc trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa

Thiết kế để đảm bảo tính ổn định, độ tin cậy và hiệu suất cao trong các môi trường công nghiệp

Trang 48

7.1 Khái niệm

Khác với Ethernet, Industrial Ethernet vẫn chưa được chuẩn hoá theo một tiêu chuẩn truyền thông

Một số giao thức Industrial Ethernet phổ biến bao gồm PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP,

và EtherCAT

Trang 49

7.2 Kiến trúc giao thức

Lấy ví dụ về giao

thức Ethernet/IP

Trang 50

7.3 Thành phần

Phần Cứng (Hardware):

Switches và Routers Cáp và các kết nối

Trang 51

Giao thức và các tiêu chuẩn:

PROFINET Ethernet/IP Modbus TCP

Trang 53

Bảo mật:

Virtual LANs (VLANs) Network Security Protocols

Trang 54

Dịch vụ:

Quality of Service (QoS)

Trang 55

Kiểm Soát Lỗi và Dự Phòng:

+ Redundancy+ Error HandlingConfiguration and Management( cấu hình & quản lý):

+ Industrial Network Management Tools (Các công cụ quản lý mạng công nghiệp)

Các yếu tố này cùng đóng góp vào việc xây dựng và duy trì mạng Industrial Ethernet để đáp ứng yêu cầu đặc biệt của môi trường công nghiệp và tự động hóa

Trang 56

7.4 Ứng dụng

Dùng để kết nối các thiết

bị tự động hóa như: PLCs (Programmable Logic Controllers), cảm biến, thiết bị

đo lường, và máy gia công trong các nhà máy và dây chuyền sản xuất

Trang 57

7.4 Ứng dụng

Sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động, hệ thống giám sát, và giao tiếp trong môi trường công nghiệp thông minh(IIOT)

Trang 58

7.5 So sánh

Industrial Ethernet Ethernet thương mại

Tốc độ

truyền dẫn

Thường có tốc độ truyền dẫn thấp hơn

so với Ethernet thương mại Các tốc độ phổ biến trong môi trường công nghiệp thường là khoảng 100 Mb/s.

Thường có tốc độ truyền dẫn cao hơn, bao gồm gigabit và các tốc độ cao hơn như 10 Gb/s hoặc 100 Gb/s.

Ví dụ: Lượng băng thông cần thiết để gửi thông tin nhằm kiểm soát hệ thống tự

động hoá nhỏ hơn nhiều lượng băng thông để tải video từ Youtube

Môi Trường

Làm Việc Phải chịu đựng được môi trường khắc nghiệt như rung động, chất lỏng, bụi

bẩn, hóa chất và nhiễu điện từ do điều kiện làm việc trong môi trường công nghiệp.

Thường được triển khai trong môi trường văn phòng hoặc các môi trường không đòi hỏi độ bền và chống nhiễu cao như trong công nghiệp.

Trang 59

7.5 So sánh

Cáp kết nối Các cáp và kết nối được thiết kế với

cấu trúc mạnh mẽ hơn, có thể bao gồm lõi cáp lớn hơn, vật liệu chống nhiễu, dây dẫn đa lõi và vật liệu bọc chống hóa chất và mài mòn.

Cáp và kết nối có thể được thiết kế với cấu trúc đơn giản hơn và có thể không cần độ bền và chống nhiễu cao như trong môi trường công nghiệp.

Ví dụ: so sánh cáp cat6 thường và cat6 công nghiệp, cáp cat6 công nghiệp có thể

chịu được nhiều môi trường khác nhau như dầu, tia UV và Nhiễu điện từ (EMI),…

Bảo Mật Yêu cầu bảo mật cao hơn do môi

trường công nghiệp thường có những yêu cầu an ninh nghiêm ngặt.

Bảo mật có thể đơn giản hơn vì môi trường văn phòng thường ít đòi hỏi sự

an toàn cao.

Chi phí Các thành phần như cáp và kết nối

thường có giá cao hơn do độ bền và chống nhiễu cao.

Thường có giá rẻ hơn do không cần các tính năng đặc biệt của Industrial Ethernet.

Trang 60

Các mô hình sử dụng giao thức Ethernet

08

Trang 61

8.1 Mạng Lan (Local Area Network)

Trang 62

8.2 Mạng WLAN (Wireless Local Area Network)

Các tiêu chuẩn Ethernet

(như 802.11) cũng được sử

dụng để truyền dữ liệu qua kết

nối không dây trong mô hình

mạng WLAN

Trang 63

8.3 Mạng MAN (Metropolitan Area Network)

Ethernet có thể được triển

khai trong mạng lớn hơn,

chẳng hạn như một khu vực

đô thị, thông qua việc sử dụng

các kỹ thuật như Metro

Ethernet

Trang 64

8.4 Mạng WAN (Wide Area Network)

Ethernet không phải là

giao thức chính trong các

mạng WAN, nhưng các dịch vụ

như Ethernet over MPLS

(Multiprotocol Label Switching)

có thể sử dụng Ethernet để kết

nối các vị trí địa lý xa nhau

Trang 65

8.5 Mô hình Client-Server

Trong mô hình này, các

thiết bị (clients) kết nối đến một

máy chủ (server) thông qua cơ

sở hạ tầng Ethernet để truy

cập tài nguyên và dịch vụ

Trang 66

8.6 Mô hình Peer-to-Peer

Trong mô hình này, các

thiết bị trong mạng kết nối trực

tiếp với nhau mà không thông

qua một máy chủ trung tâm

Ethernet thường được sử

dụng để tạo kết nối trực tiếp

giữa các thiết bị

Trang 67

8.7 Cloud Computing

Trong các mô hình đám mây, Ethernet thường được sử dụng để kết nối các máy chủ

và thiết bị trong các trung tâm

dữ liệu để hỗ trợ việc truyền

dữ liệu giữa các phần khác nhau của hạ tầng đám mây

Trang 68

8.8 Virtual Local Area Network (VLAN)

Trang 69

8.9 Industrial Ethernet

Trong các môi trường công nghiệp, Ethernet cũng được triển khai để kết nối và điều khiển các thiết bị trong các hệ thống tự động hóa và kiểm soát công nghiệp

Trang 70

CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo, and includes icons by Flaticon, and infographics &

images by Freepik

THANKS!

DO YOU HAVE ANY QUESTIONS?

Mạng truyền thông công nghiệp

Trang 71

You can easily resize these resources without losing quality To change the color, just ungroup the resource and click

on the object you want to change Then, click on the paint bucket and select the color you want Group the resource

again when you’re done You can also look for more infographics on Slidesgo.

Use our editable graphic resources

Trang 77

You can resize these icons without losing quality.

You can change the stroke and fill color; just select the icon and click on the paint bucket/pen.

In Google Slides, you can also use Flaticon’s extension, allowing you to customize and add even more icons.

and our sets of editable icons

Trang 78

Educational Icons Medical Icons

Trang 79

Business Icons Teamwork Icons

Trang 80

Help & Support Icons Avatar Icons

Trang 81

Creative Process Icons Performing Arts Icons

Trang 82

Nature Icons

Trang 83

SEO & Marketing Icons

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	13,55 MB