BACnet MSTP 协议
mstp协议简介
mstp协议简介协议名称:MSTP协议简介一、背景介绍MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种用于网络中生成树算法的协议,它基于IEEE 802.1Q标准的生成树协议进行扩展。
MSTP协议的主要目的是提供一种可靠且高效的网络拓扑结构,以确保数据在网络中的传输具有较低的延迟和较高的可靠性。
二、协议原理1. MSTP协议的基本原理是通过在网络中建立多个生成树实例,将网络划分为不同的VLAN,并为每个VLAN分配一个唯一的实例标识(Instance ID)。
2. MSTP协议使用生成树算法来计算每个实例的最佳路径,并通过禁用某些端口来防止环路的发生。
3. MSTP协议支持端口的快速收敛,即在网络拓扑发生变化时,能够快速重新计算生成树,并将数据传输切换到新的最佳路径上。
三、协议特点1. MSTP协议支持网络中的多个VLAN,并能够为每个VLAN提供独立的生成树实例,从而实现更好的网络拓扑优化。
2. MSTP协议可以在网络中实现快速的收敛,减少数据传输的延迟和丢包率。
3. MSTP协议具有较高的可靠性和容错性,能够自动检测并避免环路的发生。
4. MSTP协议支持对网络中的端口进行灵活的配置,以满足不同的网络需求。
四、协议应用MSTP协议广泛应用于企业网络、数据中心以及电信运营商的网络中。
以下是MSTP协议的一些典型应用场景:1. 企业网络:MSTP协议可用于构建大规模的企业网络,实现多个部门或办公区域之间的隔离和优化。
2. 数据中心:MSTP协议可用于构建数据中心网络,实现服务器之间的高速互联和负载均衡。
3. 电信运营商网络:MSTP协议可用于构建电信运营商的传输网络,实现不同城市之间的数据传输和互联互通。
五、协议配置示例以下是一个MSTP协议的配置示例,仅供参考:1. 配置MSTP实例:instance 1 vlan 10instance 2 vlan 20instance 3 vlan 302. 配置端口:interface GigabitEthernet0/1switchport mode trunkswitchport trunk allowed vlan 10,20spanning-tree mst 1 cost 10spanning-tree mst 2 cost 10spanning-tree mst 3 cost 103. 配置根桥:spanning-tree mst configurationname ROOT-BRIDGErevision 1instance 1 vlan 10instance 2 vlan 20instance 3 vlan 30六、总结MSTP协议是一种基于IEEE 802.1Q标准的生成树协议扩展,可用于构建可靠且高效的网络拓扑结构。
Bacnet IP to MSTP
Ethernet: IEEE 802.3 10/100 Mbps 10BaseT, 100BaseT, RJ45 connectors Half/Full duplex 100m (max) CAT5 cable length. LEDs: link and activity as labelled.
BACnet在1995年時成為美國國家標準協會及美國冷凍空調協會的建築自動化 控制網路的資料傳輸協定(ASHRAE/ANSI SSPC 135)標準,在2003年時成為 ISO標準 ISO 16484-5[3]。BACnet相容性測試的方式在2003年成為BSR/ASHRAE 標準Standard 135.1。目前BACnet協定是由ASHRAE的標準委員會(SSPC)135 維護。 在BACnet通訊協定問世後,美國Alerton公司就在1996年推出了一系列支援 BACnet的HVAC產品,從小型的變風量控制器到操作員的工作站。後來也有 許多廠商開發支援BACnet的產品。到2010年1月為止,已有超過480家公司申 請了支援BACnet需要的設備商識別碼(Vender ID)
BACnet通訊協定中定義了許多服務(service),可供各設備之間的通訊,服務 可以分為五類:有關設備物件管理的服務包括Who-Is、I-Am、Who-Has及I-Have 等服務,有關物件訪問的服務包括讀取屬性、寫入屬性等服務,有關報警與事 件的服務包括確認報警、屬性改變(change of state)報告等,此外也有有關檔 案讀寫及虛擬終端的服務[8]。 BACnet通訊協定也定義了許多種類的物件。金每個物件中都有許多屬性,可以 透過服務來存取物件中的屬性。BACnet通訊中的設備就是由許多物件組成,其 中包括一個設備物件,是每個設備都必需的,其中記錄設備相關的資料,其他 物件包括類比輸入、類比輸出、類比值、數位輸入、數位輸出及數位值等有關 資料的物件。 為了提供不同廠商BACnet設備之間的互操作性,BACnet協定也定義了BACnet互 操作基本塊(BACnet Interoperability Building Block,簡稱BIBB),BACnet互操作 基本塊是由一個或多個服務所組成,說明在特定需求下,伺服器(server)端 及客戶(client)端需要支援的服務及程式。BACnet互操作基本塊可分為以下的 五種: 資料分享 警告及事件管理 排程 趨勢 設備及網路管理 每個BACnet設備都會有一份名為「協定實作一致性宣告」(Protocol Implementation Conformance Statement,PICS)的檔案,其中需說明設備所支援 的BACnet互操作基本塊、物件種類及定義、使用文字集及通訊時需要的資料
mstp协议简介
mstp协议简介MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种用于构建冗余网络的协议,它基于IEEE 802.1Q标准,允许在一个网络中同时存在多个生成树。
该协议的主要目的是提供冗余路径和故障恢复能力,以确保网络的高可用性和可靠性。
1. 背景和概述MSTP协议是在STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)的基础上发展而来。
STP协议用于解决网络中的环路问题,但在大型网络中,STP协议的性能和效率都不够理想。
为了克服这些问题,MSTP协议引入了多个实例(Instance)的概念,每个实例可以独立计算生成树,从而提供更好的网络资源利用率和快速故障恢复能力。
2. MSTP协议的工作原理MSTP协议通过将网络划分为不同的实例来实现多个生成树的计算。
每个实例都有一个唯一的实例标识(Instance ID),用于区分不同的生成树。
在MSTP网络中,存在一个主实例(Instance 0),用于处理全局的广播和未知单播流量。
其他实例(Instance 1至4094)用于处理特定的VLAN或VLAN组。
MSTP协议的工作过程如下:- 桥(交换机)之间通过配置相同的MSTP参数来建立MSTP邻居关系。
- 桥之间通过MSTP BPDU(Bridge Protocol Data Unit,桥协议数据单元)交换信息,包括实例标识、桥优先级、端口优先级等。
- 每个桥根据接收到的BPDU计算出相应的生成树,并将计算结果通过BPDU发送给其他桥。
- 桥根据接收到的BPDU更新自己的生成树,并将更新后的BPDU继续发送给其他桥,以便网络中的所有桥都能保持同步。
3. MSTP协议的特点和优势MSTP协议相对于传统的STP协议具有以下特点和优势:- 支持多个生成树:MSTP协议允许在一个网络中存在多个生成树,可以根据实际需求为不同的VLAN或VLAN组配置独立的生成树,提高网络资源的利用率。
《BACnet协议》课件
02 BACnet协议的组成和原理
BACnet协议的组成结构
BACnet对象
定义了建筑物中各种 物理设备的抽象表示 ,如传感器、执行器 等。
服务
提供了对象之间通信 所需的各种操作,如 读取、写入、事件通 知等。
应用层
包含了实现BACnet 协议所需的各种应用 层服务,如APDU( 应用数据单元)的封 装与解析等。
BACnet协议的发展历程
总结词
BACnet协议经历了多个版本的发展,从最初的BACnet 1.0到现在的BACnet 2021。
详细描述
BACnet协议的发展历程可以追溯到1990年代初期,经过多年的发展,BACnet协议不断升级和完善。从最初的 BACnet 1.0版本,到现在的BACnet 2021版本,BACnet协议的功能和性能得到了极大的提升。随着物联网技术 的发展,BACnet协议将继续发挥重要作用,推动建筑物自动化的普及和发展。
详细描述
BACnet协议是一种应用于建筑物自动化的通信协议,旨在实现楼宇自控系统中 的设备之间的数据交换和互操作性。它具有开放性、互操作性和标准化的特点, 使得不同厂商生产的设备能够相互通信,实现信息共享和协同工作。
BACnet协议的应用场景
总结词
BACnet协议广泛应用于楼宇自控系统、 智能建筑、智能家居等领域。
安全性增强
随着网络安全威胁的增加,BACnet协 议将更加注重安全性设计和实施,包 括数据加密、访问控制和安全审计等 方面的技术发展。
BACnet协议的应用前景和趋势
智能建筑集成管理
随着智能建筑的发展,BACnet协议将在建筑集成管理领 域发挥更大的作用,实现楼宇自控、安防监控、能源管理 等多种系统的集成和统一管理。
mstp协议简介
mstp协议简介MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种用于构建冗余网络的协议,它基于IEEE 802.1Q标准,并在此之上进行了扩展。
MSTP协议允许网络管理员在一个网络内部构建多个生成树,以实现更高效的网络流量管理和故障恢复。
一、背景和目的MSTP协议的出现是为了解决传统生成树协议(如STP和RSTP)在大型网络中的局限性。
传统生成树协议只能构建一个生成树,无法充分利用网络中的带宽资源。
而MSTP协议通过划分网络为多个实例,每个实例可以构建一个独立的生成树,从而实现更好的负载均衡和冗余保护。
二、MSTP协议工作原理1. 实例和实例树MSTP协议将网络划分为多个实例,每个实例对应一个独立的生成树。
实例树是由桥接器和端口组成的树状结构,用于转发数据帧。
2. 实例标识每个实例都有一个唯一的实例标识(Instance ID),用于区分不同的实例。
实例标识由16位的实例标识值组成,取值范围为0-4095。
3. 桥优先级和桥ID每个桥接器都有一个桥优先级和桥ID,用于在MSTP协议中选择根桥和生成树路径。
桥优先级是一个16位的值,用于比较不同桥接器的优先级。
桥ID由桥优先级和桥MAC地址组成。
4. 生成树计算MSTP协议使用生成树计算算法来确定每个实例的根桥和生成树路径。
生成树计算算法基于最小生成树算法,通过比较桥ID和端口优先级来选择最佳的生成树路径。
5. 端口角色和端口状态MSTP协议定义了不同的端口角色和端口状态,用于确定每个端口在生成树中的作用和状态。
常见的端口角色包括根端口、指定端口和非指定端口;常见的端口状态包括指定状态、阻塞状态和转发状态。
三、MSTP协议的优势1. 负载均衡:MSTP协议允许网络管理员根据实际需求划分网络为多个实例,每个实例可以构建一个独立的生成树。
这样可以实现对网络流量的有效控制和负载均衡,提高网络的整体性能。
2. 冗余保护:MSTP协议支持快速的故障恢复机制,当网络中发生链路故障时,它可以快速重新计算生成树,确保网络的可用性和可靠性。
bacnet协议
bacnet协议BACnet协议。
BACnet(Building Automation and Control Networks)是一种用于建筑自动化和控制网络的通信协议,它是一种开放的、通用的协议,被广泛应用于建筑系统中,包括供暖、通风、空调、照明和安全等方面。
BACnet协议的出现,使得不同厂家生产的设备可以实现互联互通,为建筑系统的集成提供了可能。
BACnet协议的特点之一是其开放性和通用性。
它是一种开放的协议,任何厂家都可以基于BACnet协议开发符合标准的设备和系统。
这种开放性使得用户可以更加灵活地选择设备和系统,而不用受限于某一特定厂家的产品。
同时,BACnet 协议的通用性也使得不同类型的设备可以通过统一的协议进行通信,实现数据的共享和交互,从而提高了建筑系统的整体效率。
另一个重要特点是BACnet协议的灵活性和可扩展性。
建筑系统的需求经常会发生变化,新的设备和功能需要不断地被集成进来。
BACnet协议可以满足这种需求,它支持多种不同的通信方式和网络拓扑结构,可以适应不同规模和复杂度的建筑系统。
同时,BACnet协议也支持多种不同的数据类型和对象类型,可以灵活地扩展和定制,以满足特定的应用需求。
此外,BACnet协议还具有高效性和可靠性。
建筑系统对于数据的实时性和稳定性要求较高,BACnet协议采用了一系列的通信机制和协议规范,以确保数据的及时传输和可靠交换。
同时,BACnet协议还支持数据的优先级和访问控制,可以保障重要数据的安全和可靠性。
总的来说,BACnet协议作为建筑自动化和控制网络的通信标准,具有开放、通用、灵活、可扩展、高效和可靠等特点,为建筑系统的集成和管理提供了重要的技术支持。
随着智能建筑和物联网技术的发展,BACnet协议将会发挥越来越重要的作用,促进建筑系统的智能化和互联互通,为用户提供更加舒适、安全、高效的建筑环境。
mstp协议
mstp协议MSTP协议。
MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)是一种用于在以太网交换网络中支持多个生成树实例的协议。
它是IEEE 802.1s标准的一部分,旨在解决传统的802.1d 生成树协议无法满足现代网络需求的问题。
MSTP协议的主要作用是允许网络管理员将一个交换网络划分为多个VLAN,并为每个VLAN定义一个独立的生成树实例。
这样一来,不同VLAN之间的通信可以通过不同的生成树路径进行,从而提高网络的容错性和负载均衡能力。
在MSTP协议中,所有的生成树实例都被映射到一个公共的生成树实例配置,这个配置定义了每个VLAN对应的生成树实例之间的关系。
这种设计使得MSTP 协议在配置和管理上更加灵活和高效,同时也减少了网络中生成树实例的数量,降低了网络的复杂性。
MSTP协议的实现依赖于交换机设备的支持,因此在部署MSTP协议时需要确保网络中的所有交换机都能够正常地解析和处理MSTP协议的数据包。
此外,MSTP协议还需要网络管理员进行合理的配置,包括生成树实例的划分、优先级的设置等,以确保网络能够按照预期的方式运行。
总的来说,MSTP协议作为一种先进的生成树协议,能够有效地提高以太网交换网络的性能和可靠性。
通过合理的配置和管理,MSTP协议能够为网络管理员提供更多的灵活性和控制权,帮助他们更好地应对不断变化的网络需求和挑战。
在实际的网络环境中,MSTP协议已经被广泛地应用,成为了许多大中型企业和组织构建稳定、高效网络的重要工具。
随着网络技术的不断发展,MSTP协议也在不断演进和完善,为用户提供更好的网络体验和服务质量。
总之,MSTP协议作为一种先进的生成树协议,具有许多优点和特点,能够为现代以太网交换网络带来许多好处。
通过合理的配置和管理,MSTP协议能够为网络管理员提供更多的灵活性和控制权,帮助他们更好地应对不断变化的网络需求和挑战。
希望本文对MSTP协议有所了解的读者有所帮助。
mstp协议简介
mstp协议简介一、背景介绍MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种用于网络交换机的协议,旨在解决交换机网络中的环路问题。
环路是指在网络拓扑中存在多条路径连接同一目的地,如果不加以控制,数据包可能会在环路中无限循环,导致网络拥堵甚至崩溃。
MSTP协议通过创建多个生成树来解决这个问题,使得网络中的数据流动更加高效可靠。
二、MSTP协议原理MSTP协议基于IEEE 802.1Q标准,通过将交换机网络划分为多个实例(Instance),每个实例对应一个生成树,来实现对网络中的环路进行控制。
MSTP 协议的核心原理是通过生成树的计算和选择,将每个交换机端口划分为根端口、指定端口和替代端口。
1. 生成树计算MSTP协议通过生成树计算来确定每个实例的根交换机,并为每个交换机端口分配相应的角色。
生成树计算的过程包括以下步骤:a. 每个交换机通过发送配置消息(Configuration Message)来与相邻交换机进行通信,交换机之间交换配置信息,包括实例标识、优先级等。
b. 每个交换机根据收到的配置消息计算出自己在每个实例中的根交换机,并确定自己的角色。
c. 每个交换机将计算结果通过配置消息发送给相邻交换机,以便相邻交换机更新自己的计算结果。
2. 端口角色划分根据生成树计算的结果,MSTP协议将每个交换机端口划分为以下三种角色:a. 根端口(Root Port):在每个实例中,离根交换机最近的端口被划分为根端口,用于接收来自其他交换机的数据。
b. 指定端口(Designated Port):在每个实例中,除了根端口之外的端口中,与相邻交换机之间的连接距离最近的端口被划分为指定端口,用于向其他交换机传递数据。
c. 替代端口(Alternate Port):在每个实例中,除了根端口和指定端口之外的端口被划分为替代端口,作为备用端口,以防主要路径发生故障时使用。
BACnet路由器-MSTP转BACnetIP路由器说明书
网页配置
Data Sheet — Router
Page 3
DS-BASRTB00-CA2
Data Sheet — Router
BAS 路由器主要参数设置
设备参数
默认值
设备实例号
0
说明 路由器设备实例号是一个 22 位十进制数 (0-4,194,303)。 每一 BACnet 设备都有一个唯一的设备实例号。
DS-BASRTB00-CA2
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Data Sheet — Router
布线图
BAS 路由器加入了半波整流电路,可与其他半波整流 设备共用相同 24VAC 电源。也可用 24VDC 电源供 电。冗余电源连接支持备用电源方案。
BAS 路由器为 MS/TP 连接加入一个 3 线式光电隔 离 EIA-485 接口,具有更好的电路保护和抗噪音干扰 性能。只需建立一个 1 对 1 的连接就可以连接到其他
3 线式设备。但当连接 2 线式非隔离设备时,必须使 BAS 路由器上的信号共用线 (SC) 和 2 线式设备共用参 考地。可通过将 SC 引脚固定到 BAS 路由器的 COM 端,并将所有设备电源的零线接地来实现。通过这样的 方式可以使所有的 EIA-485 收发器共享同一参考地。 请注意 SC 引脚是信号共用线,而非屏蔽引脚。
公共IP地址
0.0.0.0
公共IP地址采用IP路由器系统的点分十进制数。
BAS 路由器附表和显示名称
表或显示名称 广播分布表(BDT) 外部设备表 (FDT) 状态显示
安全显示
说明
表必须包括网络中其它BBMD的条目。BBMD的IP地址和子网掩码 必须在列表中。
该表自动列出了所有注册到路由器的外部设备。信息包括IP地址, 端口号,活动时间和剩余时间。
mstp协议简介
mstp协议简介MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种网络协议,用于在网络中实现冗余路径并避免环路的发生。
它是IEEE 802.1Q标准中的一部分,也被称为802.1s。
一、协议背景与概述MSTP协议的出现是为了解决传统的单生成树协议(如STP)在大型网络中的一些限制。
传统的单生成树协议只能支持一个生成树,这在大型网络中会导致链路资源的浪费和网络性能的降低。
MSTP协议通过将网络划分为多个区域,每个区域可以独立生成一颗生成树,从而实现更好的链路利用率和可靠性。
二、MSTP协议的工作原理1. 区域划分MSTP将网络划分为多个区域,每个区域内部可以独立生成一颗生成树。
区域之间的链路称为边界链路。
2. 标识和优先级MSTP协议使用Bridge Identifier(Bridge ID)来标识每个交换机,由两部分组成:优先级(Priority)和MAC地址。
优先级用于确定根交换机,优先级越低,优先级越高。
MAC地址用于在优先级相同的情况下进行区分。
3. 生成树计算MSTP协议通过生成树计算来确定每个区域内的根交换机和生成树。
生成树计算是基于最小生成树算法,通过比较各交换机的优先级和MAC地址来确定根交换机,并计算每个交换机到根交换机的最短路径。
4. 边界链路边界链路是连接不同区域的链路,MSTP协议通过配置边界端口来控制边界链路的生成树。
5. 端口状态MSTP协议定义了多个端口状态,包括根端口、指定端口、替代端口和非指定端口。
根端口是最短路径连接到根交换机的端口,指定端口是连接到指定交换机的端口,替代端口是备用的路径,非指定端口是与其他交换机连接的端口。
三、MSTP协议的优点与应用1. 高可靠性MSTP协议可以提供冗余路径,当某个链路或交换机发生故障时,可以快速切换到备用路径,确保网络的可靠性。
2. 高效利用网络资源MSTP协议可以将网络划分为多个区域,每个区域可以独立生成一颗生成树,从而实现更好的链路利用率和网络性能。
mstp协议简介
mstp协议简介1. 引言本协议旨在介绍MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)的基本原理、功能和应用。
MSTP是一种用于构建冗余网络拓扑的协议,它能够提供高可用性和冗余路径,以确保网络的稳定性和可靠性。
2. 背景在传统的以太网中,使用STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)来解决网络中的环路问题。
然而,STP只能生成一棵树,导致网络中的大部分链路未被利用,从而降低了网络的带宽利用率。
为了解决这个问题,MSTP应运而生。
3. MSTP的原理MSTP使用了一种称为RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成树协议)的协议作为底层协议,通过将网络划分为多个实例(Instance)来实现多重生成树的构建。
每个实例都可以独立地计算一棵生成树,从而实现对网络中不同链路的灵活利用。
4. MSTP的功能4.1 多重生成树MSTP可以同时生成多棵生成树,每棵生成树对应一个实例。
这样,网络中的每条链路都可以被利用,提高了网络的带宽利用率和冗余能力。
4.2 实例优先级每个实例都可以设置一个优先级,优先级高的实例将优先计算生成树。
这样可以根据网络的需求,为不同的实例分配不同的优先级,灵活地满足网络的需求。
4.3 VLAN支持MSTP可以与VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)技术结合使用,实现对不同VLAN的生成树计算。
这样可以进一步提高网络的灵活性和可用性。
4.4 快速收敛MSTP使用了RSTP作为底层协议,具有快速收敛的特性。
当网络中发生链路故障时,MSTP能够快速重新计算生成树,保证网络的稳定性和可靠性。
5. MSTP的应用MSTP广泛应用于大型企业、数据中心等网络环境中。
它可以提供高可用性、高冗余路径和快速收敛的特性,满足对网络稳定性和可靠性要求较高的场景。
6. 总结MSTP是一种用于构建冗余网络拓扑的协议,通过多重生成树的计算和灵活的实例优先级设置,提供了高可用性和冗余路径。
BACnet协议解析楼宇自动化与控制网络的通信协议详解
BACnet协议解析楼宇自动化与控制网络的通信协议详解楼宇自动化与控制网络在现代建筑中扮演着重要的角色。
为了实现楼宇设备之间的互联和数据交换,人们使用了各种通信协议。
其中,BACnet协议作为一种通用的开放式标准,被广泛应用于楼宇自动化系统中。
本文将对BACnet协议进行详细解析,介绍其在楼宇自动化与控制网络中的作用和特点。
一、BACnet协议概述BACnet(Building Automation and Control Networks)是楼宇自动化与控制网络的通信协议,由美国国家标准协会(ANSI)制定。
它为楼宇设备提供了一个统一的通信接口,实现了设备之间的互联和数据交换。
BACnet协议支持多种通信介质,如以太网、RS-485等,可以灵活适配各种网络环境和设备类型。
二、BACnet协议结构BACnet协议采用分层结构,共分为两个主要层级:物理层和应用层。
物理层负责传输数据,而应用层定义了通信协议的规则和数据格式。
1. 物理层BACnet协议支持多种物理层介质,包括以太网、RS-485等。
不同的物理层介质使用不同的传输速率和编码方式,以满足不同的通信需求。
物理层的选择要根据具体的楼宇自动化系统和设备来确定。
2. 应用层BACnet协议的应用层定义了通信协议的规则和数据格式。
它包括了对象模型、通信服务和网络管理等方面的内容。
- 对象模型:BACnet协议使用对象模型来表示楼宇设备和系统中的各种对象,如传感器、执行器、控制器等。
每个对象都具有一组属性,可以通过读写这些属性来实现对对象的控制和监测。
- 通信服务:BACnet协议定义了一系列的通信服务,包括数据读写、报警通知、事件订阅等。
这些通信服务提供了实时的数据交换和设备之间的相互作用。
- 网络管理:BACnet协议支持网络发现、设备配置和故障诊断等网络管理功能。
通过这些功能,用户可以方便地管理和维护整个楼宇自动化系统。
三、BACnet协议特点BACnet协议具有以下几个特点,使其在楼宇自动化与控制网络中得到广泛应用。
MSTP协议
MSTP协议简介MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)是一种用于构建冗余网络拓扑的协议,它是基于Spanning Tree Protocol(STP)的扩展版本。
MSTP协议允许网络管理员创建多个独立的生成树,从而实现更高效的网络转发和负载均衡。
STP的限制和MSTP的改进在传统的STP中,只允许构建一棵生成树来避免环路,但是这种方法会导致网络中的某些链路被闲置,无法充分利用网络资源。
此外,STP的计算复杂度较高,对于大型网络可能会导致性能下降。
MSTP协议通过引入实例(Instance)的概念,将网络划分为多个区域,每个区域可以独立地构建生成树。
这样就可以充分利用网络中的链路,提高网络的可用带宽,并且减少对网络设备的计算资源需求。
MSTP的工作原理MSTP协议使用了一种称为RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)的快速收敛算法,以快速适应网络拓扑变化。
MSTP通过以下步骤实现生成树的计算和维护:1.桥选举(Bridge Election):每个MSTP桥通过比较优先级和MAC地址来选举根桥,根桥负责计算生成树。
2.实例配置(Instance Configuration):管理员将网络划分为多个实例,并为每个实例分配唯一的实例标识。
3.生成树计算(Spanning Tree Calculation):每个实例内的桥根据收到的BPDU(Bridge Protocol DataUnit)信息计算生成树,并选择最佳的路径。
4.端口状态转换(Port State Transition):MSTP桥根据生成树计算结果,将端口切换为相应的状态,包括根端口、非根端口和指定端口。
5.BPDU传输(BPDU Transmission):MSTP通过发送和接收BPDU消息来监测网络拓扑变化,并及时更新生成树。
MSTP的优势和适用场景MSTP协议具有以下优势和适用场景:•提高网络资源利用率:MSTP允许同时存在多个生成树,以充分利用网络中的链路资源,提高带宽利用率。
BACnet楼宇自动控制网络数据通讯协议
《BACnet楼宇自动控制网络数据通讯协议》简介〖什么是BACnet?〗BACnet是A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Network的简称,是一种为楼宇自控网络制定的数据通讯协议。
1987年,美国暖通空调工程师协会组织(ASHARE)的标准项目委员会调集了全球20多位业内著名专家,经过8年半时间,在1995年6月,ASHARE正式通过全球首个楼宇自控行业通讯标准--BACnet,标准编号为ANSI/ASHARE Standard135-1995,同年12月成为美国国家标准,并且还得到欧盟委员会的承认,成为欧盟标准草案。
经过国际标准化组织(ISO)的讨论投票,BACnet标准于2003年1月18日被正式宣布为国际标准—— ISO 16484-5。
这是楼宇自控领域中唯一的ISO标准。
BACnet是一个标准通讯和数据交换协议。
各厂家按照这一协议标准开发与楼宇自控网兼容的控制器与接口,最终达到不同厂家生产的控制器都可以相互交换数据,实现互操作性。
换言之,它确立了在不必考虑生产厂家,不依赖任何专用芯片组的情况下,各种兼容系统实现开放性与互操作性的基本规则。
根据1999年底楼宇自控网在互联网页里的资料,目前世界上已有数百家国际知名的厂家支持BACnet,其中包括楼宇自控系统厂家、消防系统厂家、冷冻机厂家、配电照明系统厂家和安保系统厂家等。
〖BACnet技术特点〗BACnet采用了面向对象的技术,它定义了一组具有属性的对象(Object)来表示任意的楼宇自控设备的功能,从而提供了一种标准的表示楼宇自控设备的方式。
同时BACnet定义了四种服务原语来传递某些特定的服务参数。
目前BACnet共定义了18个对象,123个属性和35个服务。
由于一个楼宇自控系统中并不是所有的设备都要有必要支持BACnet所有的功能,BACnet协议还定义了6个性能级别和13个功能组。
BACnetMSTP开发的入门篇
工欲善其事,必先利其器。
首先,给大家介绍BA Cnet MS/TP开发的入门篇--工具准备篇。
1 串口调试程序因为在BACn et MS/TP开发中,开发者要时刻关心BACne t数据包的状态,在这里仅给大家推荐4款串口监视调试软件。
1.1 串口调试助手这个工具很常见,在网络上可以搜索到很多,笔者用的是图标为两把剑的那款,在BACnet 下载页面中,您可以找到该工具。
该工具用来确认PC和设备的串口状态必备,因为很多时候,大家不太好区分哪个是COM Portxx,所以用这个小工具一下就可以试探出来。
1.2 串口监听软件笔者使用的是图标为一把鹤嘴钳的小工具,工具很小,但是它是从驱动层抓取数据包,有时候条件简单的情况下,可以快速分析出通讯错误来。
该工具在BAC net下载页面中也有提供。
1.3 DeviceMonitor ing Studio笔者后来在网上找到了该软件,感觉功能很强的,也是在驱动层直接抓取数据包,但是他反馈的数据包之间的时间间隔很准确,可以在BACn et协议开发的后期,调系统性能阶段使用。
该工具在BAC net下载页面中也有提供,不过是30天的试用版。
1.4 COMWATC H这个工具是把好剑,不过是一把双刃剑,不便的原因是他在DOS下运行,要求笔者有两台电脑才适用,不过往往越简单越能见真理,分析起数据包的时序来,感觉还真是非它莫属。
在后期调时序阶段必不可少,由于版权问题,该软件咱不提供下载服务。
2 数据包仿真软件什么样的BAC net MS/TP数据包是准确的符合BA Cnet MS/TP协议标准的数据包,这个是初级开发人员时常困惑的问题,笔者在初步接触BACnet的时候,也是无从下手,好在笔者开发的条件比较充足,手上不仅有一个标准的BACnet MS/TP DDC,还有一些前辈已经摸着石头趟了一番BAC net MS/TP开发的浑水,并且留下了一批枪支弹药。
BACnet协议的概念与使用范围
照明系统
照明系统是建筑中不可或缺的部分, BACnet协议在照明系统的智能化控 制中也有广泛应用。通过BACnet协 议,照明系统可以实现自动化控制、 定时开关、光线感应等功能。
BACnet协议支持多种传输协议,如 以太网、串行接口等,使得设备能够 灵活地接入网络。
安全性
BACnet协议支持数据加密和身份验 证,确保数据传输的安全性。
可扩展性
BACnet协议具有良好的扩展性,可 以适应未来技术的发展和需求的变化。
BACnet协议的限制
01
兼容性问题
虽然BACnet协议具有良好的互操 作性,但不同制造商的设备可能
BACnet协议支持多种数据类型和设备类型,包括传感器、执 行器、控制器等,能够实现设备的远程监控和控制,提高楼 宇的运行效率和安全性。
暖通空调系统
暖通空调系统是建筑中能耗最大的部分之一,BACnet协议 在暖通空调系统的应用中发挥了重要作用。通过BACnet协 议,暖通空调系统可以实现自动化控制、远程监控和节能 优化等功能。
安防建筑中需要实现不同系统之间的通信和协作,BACnet协议
成为了一种重要的通信协议。
工业自动化
03
在工业自动化领域,BACnet协议也可以用于实现工厂设备和系
统之间的互操作性。
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BACnet协议的使用范围
建筑自动化系统
建筑自动化系统是BACnet协议的主要应用领域之一。 BACnet协议为楼宇自控系统提供了一种标准的通信协议,使 得楼宇内的各种设备能够相互通信、协调工作,实现智能化 管理和节能控制。
BACNET协议详细分析(二)
BACNET协议详细分析(⼆)
随着楼宇智能技术的推⼴,适⽤于楼宇的现场总线和协议技术逐渐成熟,就楼宇通讯协议⽽⾔,LONTALK和BACNET协议应⽤相对较多。
LONTALK主要由LONWORKS公司推动,协议的通信媒介不由限制,光纤、红外、铜线都可以,应⽤LONTALK协议的⼤公司除LONWORKS外,特灵空调也有应⽤。
BACNET协议是由美国空调⼯程师协会发布的开放式协议,⽀持该协议的公司⽐较多,有⼤⾦空调等等,近年BACNET协议已成为国内通信标准的⼀种,因此国内应⽤该协议的公司亦开始增多。
BACNET协议主要分两种,就是BACNET/IP和BACNET/MSTP。
BACNET/IP针对的是⾼速⽹络,作为TCP/IP协议簇的第7层应⽤协议⽽存在,使⽤UDP⽽⾮TCP作为载体;BACNET/MSTP主要⽤于现场通信⽹络,针对的是低速环境,典型的通信媒介是双绞线。
⽬前⽹上关于BACNET的中⽂资料不多,能找到的基本是论⽂,对BACNET协议的了解帮助不⼤,本⽂这个系列是针对BACNET/IP协议的详细分析,希望能给⼴⼤苦逼程序员⼀点帮助。
如果⼤家希望对BACNET协议有更加深⼊的了解,我建议⼤家上⽹找2001年版的BACNET 协议官⽅说明书,英⽂的。
不要看中⽂的译稿,因为中⽂的译稿中最为重要的章节都被删掉了。
mstp协议简介
mstp协议简介MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种用于构建可靠网络拓扑的协议。
它是基于IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol(STP)的扩展,允许在一个网络中同时存在多个生成树,从而提供更高的网络可靠性和容错能力。
1. 背景介绍MSTP协议的出现是为了解决传统STP协议在大型网络中的局限性。
传统STP协议只能构建一棵生成树,而在大型网络中,可能存在多个不同的子网,每个子网都需要独立的生成树。
MSTP协议通过引入实例(Instance)的概念,将一个网络划分为多个实例,每个实例可以独立计算生成树,从而提供了更高的灵活性和可扩展性。
2. MSTP协议的工作原理MSTP协议通过以下几个步骤来构建网络拓扑:a. 桥优先级选举:每个桥通过比较桥优先级来选举根桥,根桥将成为生成树的根节点。
b. 端口角色选举:每个桥的端口将根据桥优先级和端口优先级来确定其角色,包括根端口、指定端口和非指定端口。
c. 生成树计算:每个实例将根据收到的配置信息和生成树计算参数来计算生成树,并将计算结果发送给其他桥。
d. 拓扑变化处理:当网络拓扑发生变化时,MSTP协议将根据端口状态变化和收到的配置信息来更新生成树。
3. MSTP协议的特点a. 多实例支持:MSTP协议可以支持多个实例,每个实例可以独立计算生成树,从而满足不同子网的需求。
b. 灵活的配置:MSTP协议允许管理员对每个实例进行灵活的配置,包括实例的优先级、根桥的选举方式等。
c. 快速收敛:MSTP协议通过优化生成树计算和拓扑变化处理的算法,可以实现快速的网络收敛。
d. 容错能力强:MSTP协议通过引入多个生成树,可以提供更高的网络容错能力,当某个生成树发生故障时,其他生成树可以继续提供服务。
4. MSTP协议的应用场景MSTP协议广泛应用于大型企业网络、数据中心等环境,特别是在需要实现高可靠性和容错能力的场景下。
mstp协议简介
mstp协议简介MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)是一种用于构建冗余网络的协议,它基于IEEE 802.1s标准。
MSTP协议允许网络管理员在一个网络中同时运行多个生成树,从而提供更高的网络可靠性和冗余。
本文将详细介绍MSTP协议的工作原理、配置和优势。
一、MSTP协议的工作原理MSTP协议通过将网络划分为不同的区域(也称为MST实例)来实现多个生成树的运行。
每个MST实例都有一个唯一的实例标识符(Instance Identifier),用于区分不同的生成树。
MSTP协议使用配置桥(Configuration Bridge)来管理生成树,并通过生成树协调器(Tree Coordinator)来协调不同生成树之间的信息交换。
MSTP协议的工作过程如下:1. 桥优先级选举:在每个MST实例中,桥优先级最低的桥将被选举为根桥(Root Bridge),其他桥将成为根桥的子桥(Root Port)或非根桥(Designated Bridge)。
2. 端口角色选择:每个桥的端口将被分配为根端口(Root Port)、指定端口(Designated Port)或非指定端口(Non-Designated Port)。
3. 生成树计算:MSTP协议使用生成树计算算法,计算出每个MST实例的生成树路径。
4. BPDU交换:桥通过交换BPDU(Bridge Protocol Data Unit)来传递生成树信息,包括根桥、端口角色和生成树路径等。
5. 网络收敛:当网络中发生链路故障或拓扑变化时,MSTP协议能够快速收敛,并重新计算生成树路径,确保网络的可用性。
二、MSTP协议的配置MSTP协议的配置包括以下几个重要的步骤:1. 设定实例标识符:每个MST实例都需要有唯一的实例标识符。
网络管理员需要为每个MST实例分配一个实例标识符,并确保各个桥之间的实例标识符一致。
2. 桥优先级设置:网络管理员可以手动设置每个桥的优先级,以决定根桥的选举结果。
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BACnet MS/TP 协议即主-从/令牌数据链路协议,
为现场控制总线提供可靠、实时数据传输服务
其物理层采用RS-485。
其中‘MS’的含义:MASTER/SLAVE (主/从)
‘TP’的含义:TOKEN PASSING(令牌传递)
BACnet MS/TP是建立在主从通讯基础上的无主从通讯,令牌传递为关键
对BACnet MS/TP的分析主要针对链路层
BACnet MS/TP是建立在主从通讯基础上的是因为:如果只观察BACnet MS/TP的一个通讯片段,它确实是主从通讯。
这也是BACnet MS/TP中‘MS’的含义:(MASTER/SLAVE)。
但观察全部通讯过程,会发现它是无主从通讯,其中的关键就是另外两个字母‘TP’的含义:TOKEN PASSING(令牌传递)。
通俗的说,就是大家轮流做主,令牌传到谁的手里,谁就做主,没有令牌的做从。
图1是BACnet MS/TP的通讯过程:
图1是一个典型的通讯过程,在实际应用中,可能会跳过一些步骤,比如下图3(Airtek品牌小型DDC控制器架构):令牌传到控制器3,它没有什么命令要发,就直接把令牌传个下一个控制器。
或者:控制器3命令控制器4,是一个无需应答的命令,控制器4没有应答,控制器3接着命令控制器1。
得到令牌的控制器会发什么样的命令,取决于网络层和应用层的服务需求。
如何处理令牌丢失
如果一切正常,令牌会一圈又一圈轮流传递。
但是意外总会发生的,例如:得到令牌的控制器发生故障了,这时网上一片寂静,但是每台控制器都默默地计算着寂静时间,一旦寂静时间超过了BACnet的规定,会有一台控制器抢先产生令牌,然后继续令牌传递的过程。
这就是BACnet MS/TP对令牌丢失的解决办法。
另外,控制器在传出令牌后会监视其他控制器对令牌的使用情况,如果得到令牌的控制器一直没动静,会被自动从令牌环中剔除。
即插即用
在令牌传递过程中,会有控制器在得到令牌时对本网段的空余位置发出查询命令,如果得到正确应答,说明有新的控制器申请加入令牌环,就把令牌传递给新的控制器,使其自动加入到令牌环中。
因此,新的控制器加入网络,BACnet MS/TP会自动识别,无需重新配置。
由哪台控制器何时发出查询命令,是由BACnet的算法决定的,这个算法的目的是使查询命令不占用过多的网络时间,并且新控制器可以在一个可接受的时间内被发现。
对主从通讯模式的兼容
令牌传递的过程将决定控制器无法采用低档CPU,所以对于一些简单应用不是很经济,比如:IO模块、BACnet传感器、BACnet执行器等,它们不需要主动通讯,因此主从模式的通讯也是必要的。
由于BACnet MS/TP是建立在主从通讯基础上,因此对不需要额外的定义就可以支持主从通讯,简单的做法是使他们不加入令牌环,不响应主控制器查询命令。
也就是说在主控制器的通讯源代码中删除一部分就可以应用在从模块中了。
这时的通讯过程参见图3:
综述
从上面的分析可以看出,BACnet MS/TP虽然是较新的技术,但是它是建立在一些成熟的技术基础上的,并没有开发出一种独特的通讯模式。
这样它可以和其他基础技术的发展一起前进,光纤中继的采用就是一个例子。
基于成熟的技术,也是BACnet的基本思路,这也是BACnet能成功加入ISO标准的原因之一。