工业网络技术第9章工业以太网.ppt

IP协议ext
IP数据报格式 IP地址 子网与子网掩码 路由选择 IPv6
IP地址
IP地址是用于在互联网上表示源地址和目 的地址的一种逻辑编号。
由于源和目的计算机位于不同的网络，因 此源和目的地址要由网络号和主机号组 成。
IP地址为一个32位的二进制数串，每8位一 个字节，每字节分别用十进制表示，取 值范围0~255，用点分隔。
MAC帧结构ext
前导码共7B，每个字节均为10101010B。 开始定界符1B，指示帧的开始。 目的地址和源地址。以太网采用6B的地址。 数据区的长度是0~1500B。 为了碰撞检测的需要，如果数据区的长度
小于46字节，需要在后面加一段填充段。 CRC校验结果。
TCP/IP概况
TCP/IP由ARPANET项目发展起来。 TCP/IP由因特网架构委员会IAB负责。
RJ-45连接
RJ45连接器有4对双绞线：1与2，3与6，4 与5，7与8。
10BASET上只连接两对双绞线。 在网卡上1、2为发送，3、6为接收。 在集线器上则相反1、2为接收，3、6为发
送。
RJ45连接Ext
1 2
网
卡3 6
1
2集 线
3器
6
网卡与集线器间的连接
RJ45连接Ext
1
2
集 线 器3
IP协议ext
IP数据报格式 IP地址 子网与子网掩码 路由选择 IPv6
子网和子网掩码
使用A类地址或B类地址的单位可以将网络 划分成几个部分，称为子网。
每个子网可以对应一个部门或一个地理范 围，这样会给管理和维护带来许多方便。
采用子网掩码的方式识别不同子网。
IP协议ext
IP数据报格式 IP地址 子网与子网掩码 路由选择 IPv6
将数据包从源节点送到目的节点。
IP协议
主要功能是提供无连接的数据报传送和数据报的路 由选择。
IP协议以包的形式传输数据，称为IP数据报。 IP是一种不可靠，但是会尽力传送的协议。 不可靠体现在IP不追踪传输路径，也没有任何机制
来对报文重新排序。 尽力传送体现在IP不轻易放弃任何一个数据报，只
有在资源耗尽或网络出现故障的情况下才会放弃。
TCP头 FTP头 客 户 数 据 TCP段
IP头 TCP头 FTP头 客 户 数 据 IP数 据 报
令 牌 网 头 IP头 TCP头 FTP头 客 户 数 据 令牌环网数据帧
TCP/IP网络层
包含网际互联协议IP、地址解析协议ARP、 反向地址解析协议RARP、网际控制报文 协议ICMP和网际组管理协议IGMP。
以太网物理层-10BASE-T
10BASE-T 是以太网发展的里程碑。 在3、4、5类非屏蔽双绞线作为传输介质上
实现了10M bps的数据传输。 采用RJ-45连接器 采用星型拓扑结构 每个站点有一条专用电缆连接到集线器
以太网物理层-10BASE-Text
节点与集线器间连线最长100m。 最多可使用4个集线器。 两个站点之间的距离不会超过500m。 提供对全双工通信的支持。
TCP/IP参考模型
应用层(Telnet、FTP、HTTP、DNS、SNMP和SMTP等) 传输层(TCP和UDP)
网络层(IP、ICMP和IGMP)
TCP/IP参考模型不涉及数据链路层和物理层。
TCP/IP数据封装/解封过程
主机A 客wenku.baidu.com数据
主机1 客户数据
FTP头 客 户 数 据 应用层数据包
6
1
2集 线
3器
6
集线器与集线器的连接
以太网物理层-10BASE-FL
以光纤为传输介质的组网方式。 传输距离可达2km。 采用星型拓扑和集线器组网。 可在半双工模式和全双工模式下工作。 传输距离远，抗电磁干扰能力强。
快速以太网技术
基于10BASE-T和10BASE-FL快速发展。 百兆以太网分为100BASET4、100BASET2、
TCP头 FTP头 客 户 数 据 TCP段
IP头 TCP头 FTP头 客 户 数 据 IP数 据 报
以 太 网 头 IP头 TCP头 FTP头 客 户 数 据 以太网数据帧
发
接
送
收
端
端
数
数
据
据
封
解
装
封
过
过
程
程
路由器接 收以太网数据 帧并根据目标 IP地 址 转 发 到 令牌环网接口
FTP头 客 户 数 据 应用层数据包
路由选择
IP协议是一个网络层协议，它所面对的是 由多个路由器和物理网络组成的网络。
路由选择是将IP数据报从源主机无连接的、 逐步转送到目标主机。
由路由器的路由表完成该功能。
路由选择ext
RI路由列表
Network port Next Hop
130.124.0.0 1
Local
130.127.0.0 2 130.128.22.1
以太网的物理层
基带：采用曼彻斯特编码。 宽带：采用PSK相移键控编码。
以太网类型名称
名称最前是数字，表示的是通信波特率。 名称中间是BASE或BROAD，表示网络是宽
带还是基带。 名称最后如果是数字表示的是网段的最大长
度，如果是字母T表示传输介质是双绞线， 如果是字母F表示传输介质是光纤。 如10BASE5、10BASE-T。
第9章 工业以太网
以太网简介
由DEC、Intel和Xerox等三家公司公布以太 网规范；
IEEE802标准委员会制定的IEEE802局域 网和城域网标准。
IEEE802标准
IEEE802.1定义了标准的概述、体系结构、桥接、 网络管理等；
IEEE802.2定义了数据链路层的逻辑链路控制子 层；
IEEE802.3定义了以太网的物理层以及数据链路 层的媒体访问控制（MAC）子层。
192.101.50.0 2 130.128.22.1
如果地址为 130.124.55.6的设备需要向 地址为 192.101.50.12 的设备发送信息 它检测到目标设备不在同一网段，将信 息发至路由器。
R1 2
1
130.128.22.1
3 R2
1
2
130.124.55.6
100BASETX、100BASEFX。 千兆以太网分为1000BASEX、1000BASET。
以太网的数据链路层
媒体访问控制子层（MAC） 逻辑链路控制子层（LLC）
MAC子层
CSMA/CD 缺点： 1、半双工通信模式。 2、不提供优先级机制，网络上的节点地位
是平等的。
MAC帧结构
前导码 SFD 目的地址 源地址 长度 数据区 填充段 CRC校验