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工業(yè)以太網(wǎng)專業(yè)術(shù)語介紹

2013-10-24 10:03:26 控制工程網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
一、拓撲結(jié)構(gòu)拓撲是網(wǎng)絡(luò)中電纜的布置。眾所周知,EIA-485或 CAN 采用總線型拓撲。但在工業(yè)以太網(wǎng)中,由于普遍使用集線器或交換機,拓撲結(jié)構(gòu)為星型或分散星型。二、接線工業(yè)以太網(wǎng)使用的電纜有屏蔽雙絞線(STP

口以維持網(wǎng)絡(luò)正常工作。

接口轉(zhuǎn)接器 另一系列產(chǎn)品是接口轉(zhuǎn)接器,有時稱為收發(fā)器。它們將一種媒介轉(zhuǎn)為另一種媒介。最重要的轉(zhuǎn)換是雙絞線至光纖的轉(zhuǎn)換。由于很多集線器沒有光纖端口,接口轉(zhuǎn)接器就是用來支持 網(wǎng)絡(luò)中光纖的應(yīng)用的。這些設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中是透明。端口不存儲幀也不檢測碰撞,只是將一種 媒介轉(zhuǎn)為另一端兼容的信號。

交換型集線器(交換機) 交換型集線器可以取代中繼型集線器并改善網(wǎng)絡(luò)的性能。與物理層設(shè)備-中繼型集線器不同,交換型集線器實際上是連接兩個數(shù)據(jù)鏈路的網(wǎng)橋,也就是說碰撞域在每個交換機端口進行了終結(jié)。所以,增加了交換機就擴展了網(wǎng)絡(luò)地理上的范圍,級聯(lián)交換機可以大規(guī)模地實 現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴展交換機比中繼型集線器復(fù)雜。雙絞線端口自動與附屬端口進行速率協(xié)商(10Mbps 還是100Mbps)。流量控制功能也通過協(xié)商進行。全雙工網(wǎng)段采用 PAUSE 方案,半雙工網(wǎng)段通常 采用 backpressure 方案。交換機讀取一個完整的幀并察看其源地址后就能查出所連以太網(wǎng)設(shè)備 的端口位置。交換機隨即產(chǎn)生一張端口地址表格并維護表的內(nèi)容。從這時起,網(wǎng)絡(luò)通信僅限 于與本次傳送有關(guān)的端口。由于同步的傳送無需任何操作即可在這些端口上實現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)的吞 吐量提高了。表的內(nèi)容會根據(jù)連接信息的變化自動刷新。

如果某個端口收到的信息需廣播發(fā)送、群組發(fā)送或發(fā)送地址不詳,交換機會自動把信息發(fā)至所有端口。 與中繼型集線器不同,這兒有多個碰撞域存在,每個碰撞域必須遵守上述的規(guī)則。

中繼集線器可以與交換機端口相連。如果網(wǎng)絡(luò)中都是交換機,則雙絞線網(wǎng)段保持 100 米,但級聯(lián)沒有限制。在使用光纖前必須先注明是半、全雙工。中繼型集線器與交換型集線器的對比 顯然,交換機的性能比集線器提高一些,但集線器的優(yōu)點是,容易理解,在任何一個端口都可以通過網(wǎng)絡(luò)分析儀觀測數(shù)據(jù)通訊。交換機則必須在某個端口實現(xiàn)廣播發(fā)送方能測量。 作為網(wǎng)橋,交換機存儲、轉(zhuǎn)發(fā)整個數(shù)據(jù)幀并引起了數(shù)據(jù)的延遲。集線器接收網(wǎng)絡(luò)信號沒有數(shù) 據(jù)延遲。交換機級聯(lián)還增加延時,因此,集線器和交換機在工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)中各有各的應(yīng)用場合。


七、 半雙工、全雙工

半雙工意味著同一媒體的發(fā)送和接收是異步進行的。全雙工則相反,有單獨的發(fā)送和接 收通路。全雙工鏈路是擴展快速以太網(wǎng)(100Mbps)的關(guān)鍵。全雙工的鏈接網(wǎng)段不能超過兩個 設(shè)備,可以是網(wǎng)卡或交換機端口。注意:不是中繼型集線器端口,集線器沒有全雙工模式。 這是因為集線器是碰撞域的一部分,它會加強其它端口接收的碰撞。只有兩塊網(wǎng)卡時可以實 施全雙工通訊,多于兩塊網(wǎng)卡時的全雙工方式,必須考慮交換機。

10BASE-T、10BASE-FL 有單獨的發(fā)送和接收通路,根據(jù)網(wǎng)卡或交換機端口的復(fù)雜性, 可以執(zhí)行全雙工。如果這些接口配置在半雙工方式下,接收、發(fā)送的同步偵測會觸發(fā)碰撞的 偵測。同樣的接口設(shè)置成全雙工CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,由于全雙工并不遵從共享型 CSMA/CD 規(guī)則,碰撞檢測會 被禁止。

全雙工鏈接的配置要正確。當站點配置在全雙工方式下,站點或交換型集線器的端口以 忽略 CSMA/CD 協(xié)議的方式發(fā)送幀。如果另一端設(shè)置在半雙工方式下,它會偵測出碰撞并引 發(fā)其它問題出現(xiàn),如 CRC出錯CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,網(wǎng)絡(luò)的速度下降,快速以太網(wǎng)的優(yōu)勢消失。

如前所述,由于碰撞的原因,100Mbps 下的網(wǎng)絡(luò)范圍有所縮小。對于雙絞線網(wǎng)段和交換 端口來說,網(wǎng)段的最長距離是 100 米(在碰撞域范圍內(nèi))。問題是在光纖端口上,對于多模光纖來說,網(wǎng)段的長度是 2公里;對于單模光纖來說,是 15公里。半雙工方式下,受碰撞域限 制,網(wǎng)段距離為 412米。因此,只有在全雙工模式下(CSMA/CA被忽略),光纖網(wǎng)段的延伸 才能達到極限。快速以太網(wǎng)方式下,推薦使用交換機技術(shù)??焖僖蕴W(wǎng)下的光纖端口,建議使用全雙工。

八、 自動協(xié)商

隨著快速以太網(wǎng)使用廣泛、與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相似的接線規(guī)則,IEEE802.3u建議自動配置快 速以太網(wǎng),使得傳統(tǒng)以太網(wǎng)端口能與其它快速以太網(wǎng)端口工作。該配置協(xié)議基于 National Semiconductor’s NWay 標準。雙絞線鏈路自動進行速度匹配,以利于數(shù)據(jù)通訊的進行。該方 案適用于雙絞線鏈接。光纖的情況有所不同。盡管光纖在以太網(wǎng)的發(fā)展歷史中有非常重要的 地位。但兩個光纖設(shè)備

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責任編輯:廖生玨

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