Mạng truyền thông công nghiệp ethernet công nghiệp

Trang 1

ThS: Nguy n Ng c S n ễ ọ ơ

Nhóm 9

Mạng truyền thông Công Nghiệp

Ethernet công nghiệp

Trang 2

N i dung chính ộ

1 Giới thiệu về mạng EtherNet/IP.

2 Kiến trúc giao thức mạng Ethernet.

3 Cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn.

4 Cấu trúc bức điện.

5 Ứng dụng mạng EtherNet/IP trong công

nghiệp.

Trang 3

Gi i Thi u EtherNet/IP ớ ệ

EtherNet/IP (Ethernet Industrial

Protocol ) là mạng Ethernet được

sử dụng trong công nghiệp,được

phát triển bởi Rockwell Automation

Thiết kế để sử dụng trong các ứng

dụng tự động hóa công nghiệp.

Được chuẩn hóa và quản lý bởi

hiệp hội OVDA quản lý các giao

thức công nghiệp thông thường.

Trang 4

EtherNet / IP là một giao thức lớp ứng dụng tương tự là một

"giao thức Internet tiêu chuẩn để quản lý các thiết bị trên IP mạng “ hoạt động trên giao thức TCP/IP tương thích với mạng

ControlNet và DeviceNet.

Xuất Xứ: Mạng Ethernet công nghiệp phát xuất từ mạng Ethernet, mạng được đề xuất bởi IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) năm 1985 gọi là chuẩn IEEE 802.3 Engineers)

Mạng Ethernet là sản phẩm kết hợp của ba công ty Xerox, DEC

và Intel năm 1976

Trang 5

Mạng EtherNet/IP dùng giao thức tương tự mạng

Ethernet

B c phác h a Ethernet c a Bob Metcalfe, ng ứ ọ ủ ườ i sáng l p ra Ethernet ậ

Ether: môi trường truyền sóng ánh sáng theo quan niệm xưa, Net: mạng

Trang 6

Ki n Trúc Giao Th c EtherNet ế ứ

Mô Hình OSI

Trong mô hình OSI m ng Ethernet ho t ạ ạ

đ ng hai t ng c a mô hình OSI là: ộ ở ầ ủ

T ng 1: T ng v t lý (Physical Layer) ầ ầ ậ

T ng 2: T ng liên k t d li u (Data Link ầ ầ ế ữ ệ Layer)

Trang 7

• EtherNet / IP cũng giống mạng Ethernet sử

dụng công nghệ tiêu chuẩn IEEE 802.3 ở lớp

vật lý và liên kết dữ liệu.

• Mạng Ethernet truyền dữ liệu theo từng frame

• Sử dụng phương pháp truy cập bus CSMA/CD

“Đa truy cập nhận biết sóng mang phát hiện

sung đột”.

Trang 8

M ng Ethernet theo tiêu chu n IEEE 802.3 ạ ầ

Trang 9

• Lớp liên kết dữ liệu được chia thành 2

lớp con là lớp LLC và MAC như vậy phạm

vi của Ethernet/IEEE 802.3 chỉ bao gồm lớp vật lý và MAC

• Chuẩn 802.3 đưa ra 1 họ các hệ thống

mạng trên cơ sở CSMA/CD với tốc độ

đường truyền từ 1-10MBit/s

Trang 10

C u trúc m ng và k thu t truy n d nấ ạ ỹ ậ ề ẫ

Trang 11

Trang 12

• Đầu nối này có 8 tiếp điểm, nối hai cáp mạng với nhau theo kết nối thẳng hay chéo.Dùng kết nối thẳng khi nối máy tính với hub, kết nối

chéo được dùng khi nối hai máy tính trực tiếp hay nối hai hub với nhau.

• Chiều dài cáp nối tối đa từ máy tính đến hub hay hub- hub là 100m, tối đa 3 hub được sử

dụng.

Trang 13

Cách k t n i gi a thi t b trên M ng ế ố ữ ế ị ạ Ethernet

C u trúc m ng và k ấ ạ ỹ thu t truy n d n ậ ề ẫ

Trang 14

Cách đ u n i cáp th ng và cáp chéo dùng RJ-45 ấ ố ẳ

Trang 15

C u trúc m ng và cáp truy n d nấ ạ ề ẫ

• Phương pháp truy nhập bus của Ethernet dùng CSMA/CD

• Theo phương pháp này, khi một trạm muốn truyền một gói tin, trước tiên nó sẽ lắng nghe xem trên đường truyền có sóng mang hay không, nếu không có, nó sẽ thực hiện truyền gói tin.

• Sau khi truyền gói tin, nó vẫn tiếp tục lắng nghe để xem có máy nào định truyền tin hay không Nếu không có xung đột, máy tính

sẽ truyền gói tin cho đến hết Nếu phát hiện xung đột, nó sẽ gửi thông báo bằng một gói tin báo hiệu cho các máy trên mạng không nên gửi tin để tránh làm nhiễu đường truyền, và sẽ tiến hành gửi lại gói tin.

Trang 16

Tiến trình gửi bức điện theo phương pháp CSMA/CD

• Một thiết bị có frame cần truyền sẽ lắng nghe đường truyền cho đến khi nào đường truyền Ethernet không còn bị chiếm.

• Máy gửi cũng bắt đầu lắng nghe để đảm bảo rằng không có xung đột xảy ra.

• Nếu có xung đột, tất cả các máy trạm đã từng gửi ra frame sẽ gửi ra một tín hiệu nghẽn để đảm bảo tất cả các máy trạm đều nhận ra collision.

• Sau khi tín hiệu nghẽn là hoàn tất, mỗi máy gửi của của những frame bị xung đột sẽ khởi động một bộ định thờI timer và chờ hết khoản thời gian này sẽ cố gắng truyền lại.

• Những máy không tạo ra collision sẽ không phải chờ.Khi đường truyền Ethernet không còn bị chiếm, máy gửi bắt đầu gửi frame.

• Sau khi các thời gian định thời là hết, máy gửi có thể bắt đầu một lần nữa với bước 1.

Trang 17

• Ưu điểm: Của CSMA/CD là tính chất đơn giản, linh hoạt Khác với các phương pháp tiền định, việc ghép thêm hay bỏ đi một trạm trong mạng không ảnh hưởng gì tới hoạt động của hệ thống Chính vì vậy, phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong mạng Ethernet

• Nhược điểm: Của CSMA/CD là tính bất định của thời gian phản ứng Các trạm đều bình đẳng như nhau nên quá trình chờ

ở một trạm có thể lặp đi lặp lại, không xác định được tương đối chính xác thời gian Hiệu suất sử dụng đường truyền vì thế cũng thấp

Trang 18

• Khi số trạm tăng lên nhiều, hoạt động giao tiếp trong mạng sẽ bị tắc nghẽn

• Để khắc phục ta sử dụng mạng Ethernet tốc độ cao hoặc/và sử dụng

cơ chế chuyển mạch (mục đích là để phân vùng xung đột và vì thế hạn chế xung đột).

• Có 2 kiểu phân vùng xung đột:

▫ Theo từng module

▫ Theo từng cổng

Trang 19

C u trúc b c đi n ấ ứ ệ

lý, vì vậy một bức điện còn được gọi là một khung MAC

Trang 20

• Preamble (7byte): là phần đầu dùng để thiết lập sự đồng bộ, nó là dãy bit luân phiên 1 và 0 kết thúc là 0.

chỉ sự bắt đầu thực sự của khung truyền.

trạm đích, có thể lựa chọn thống nhất địa chỉ là 16 byte hoặc 48 bit

tương ứng với địa chỉ trạm đích.

Trang 21

data: Đơn vị dữ liệu của LLC.

xung đột.

bit cho tất cả các vùng trừ Preamble,SFD và FCS

Đa thức nhị phân là:

G={100000100110000010001110110110111}

Trang 22

ng D ng

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	429,75 KB