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1、過程自動(dòng)化基礎(chǔ)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)講義,自控處 王謙 2008年11月,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)講義---目錄,過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備（21-51）,網(wǎng)絡(luò)體系與架構(gòu),過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) （2-21）,過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)講義---序言,現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)在世界鋼鐵工業(yè)領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用，過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在鋼鐵冶金行業(yè)也愈來愈發(fā)揮重要的作用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，也為過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)得以全面、完善的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。 在過程自動(dòng)化的培訓(xùn)中分為過程自動(dòng)化系統(tǒng)與過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)兩部分。本篇為過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的培訓(xùn)講義。 過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)又可稱作工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)質(zhì)是基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的局域網(wǎng)、以太網(wǎng)

2、（IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)）； 本次培訓(xùn)的目標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)普及、介紹工業(yè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史與架構(gòu)組成，并通過實(shí)例的講解使得參加培訓(xùn)員工了解過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)，具備搭建工業(yè)級(jí)別過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的能力。,,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來組成的一個(gè)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)共享及協(xié)同完成某些數(shù)據(jù)處理工作。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念也在發(fā)展。這并不是最權(quán)威的定義，只是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義中的一種。不同的書上，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義也各不相同。關(guān)鍵不是記住計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義，而是通過對(duì)概念的正確理解把握它的內(nèi)涵。,

3、一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,,對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理解需要把握以下兩點(diǎn)： 組成網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)要求是獨(dú)立的。每臺(tái)計(jì)算機(jī)核心的基本部件，如處理器、系統(tǒng)總線等要求存在并且是獨(dú)立的。有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不滿足這一要求，在80年代末期，有的學(xué)校的圖書館采用的圖書查詢系統(tǒng)，就是采用一臺(tái)小型機(jī)帶幾十臺(tái)查詢終端的體系結(jié)構(gòu)，如圖1.1所示。這種系統(tǒng)不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)中除了有一臺(tái)主機(jī)具有處理器外，其他的終端都只有輸入/輸出設(shè)備，不是完整、獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，所以該系統(tǒng)屬于具有一臺(tái)主機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,圖1.1,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,,我們這里所講述的過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，就是由服務(wù)器、客戶端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)

4、備與線路組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（如下圖1.2所示）,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,,對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理解需要把握以下兩點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的目的是實(shí)現(xiàn)信息共享。因此，一個(gè)多處理機(jī)系統(tǒng)，如雙CPU的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在科學(xué)計(jì)算、天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的多處理機(jī)系統(tǒng)可以看作是處理能力很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)，而不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。判斷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)必要標(biāo)準(zhǔn)，就是系統(tǒng)是否以實(shí)現(xiàn)信息共享作為數(shù)據(jù)通信的目的。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是相互獨(dú)立的，要想實(shí)現(xiàn)軟件或硬件的共享十分困難，需要在人力、物力和時(shí)間等方面有很多的投入。例如，用戶甲要將自己計(jì)算機(jī)上的一個(gè)文檔的打印稿交給乙，而

5、甲的計(jì)算機(jī)沒有連接打印機(jī)，乙的計(jì)算機(jī)連接了打印機(jī)，那么甲有以下3種方案可以解決該問題。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,,方案1：甲可以買一臺(tái)打印機(jī)，連接到自己的計(jì)算機(jī)上，打印自己的文檔并交給乙。這是最直接的方案。 方案2：甲可以把要打印的文檔復(fù)制到軟盤、U盤或光盤等存儲(chǔ)介質(zhì)上，把這個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)交給乙，乙再把甲的文檔復(fù)制到自己的計(jì)算機(jī)上，打印甲的文檔。這種方案適合于甲的文檔比較少的情況。 方案3：甲可以把乙的打印機(jī)拿過來，連接到自己的計(jì)算機(jī)上，打印自己的文檔，再把打印機(jī)和打印好的文檔一起交給乙。這種方案適合于甲的文檔比較多的情況。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生以前的情況,,,如果甲和

6、乙之間距離很遠(yuǎn)，以上解決辦法都會(huì)有更多的困難。在沒有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，人們把一臺(tái)計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳送給另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一般要經(jīng)過很繁瑣的步驟和比較長(zhǎng)的時(shí)間，并且需要人作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹敖煌üぞ摺?。這種處理方式曾經(jīng)被戲稱為“運(yùn)動(dòng)鞋網(wǎng)絡(luò)（Sneaknet）”，如上圖1.3所示。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生以前的情況,,,直到目前，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)仍有類似的尷尬應(yīng)用，例如在煉鋼廠，廢鋼操作工通過電話或者對(duì)講機(jī)接收轉(zhuǎn)爐主控室的備料指令后，進(jìn)行廢鋼的準(zhǔn)備工作（種類、重量），完成工作后電話或者對(duì)講機(jī)通知轉(zhuǎn)爐主控室、混鐵爐操作室等工序，同時(shí)需要作回憶式的手工記錄。 高爐與煉鋼廠為了確定鐵水

7、的去向、重量，一般的流程是：高爐安排每爐次鐵水均有跟包工，在鐵水衡說明去向后，跟隨鐵水進(jìn)入煉鋼廠或者鑄鐵場(chǎng)地，回皮后再拿磅單找煉鋼廠操作工確認(rèn)剛才的鐵水接收情況（回憶式的手工記錄）。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的冶金現(xiàn)場(chǎng)情況,,,隨著技術(shù)的發(fā)展，人們把獨(dú)立的計(jì)算機(jī)通過通信線路連接成小范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)之間的軟、硬件共享。這時(shí)，對(duì)于前面的例子，甲就可以很容易地解決，如下圖1.4所示。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的解決方案,,,方案1：甲可把要打印的文檔共享給乙，乙用自己的打印機(jī)直接 打印甲的文檔，乙得到了甲的文檔。 方案2：乙可把自己的打印機(jī)

8、共享給甲，甲可使用網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)打印自己的文檔，乙得到了甲的文檔。 這時(shí)，甲不用去買一臺(tái)打印機(jī)，并且免去了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和文檔轉(zhuǎn)移時(shí)的麻煩，不用借助任何存儲(chǔ)介質(zhì)，很容易地借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)解決問題。 所以，在建龍鋼鐵的某些子公司（如唐山建龍），建立了煉鋼過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，通過煉鋼物流跟蹤軟件（過程自動(dòng)化系統(tǒng)），廢鋼操作工通過客戶端界面，及時(shí)獲取備料信息；完成操作后,自動(dòng)采集的廢鋼重量和操作工確認(rèn)的分類信息就可以立刻準(zhǔn)確的發(fā)送到轉(zhuǎn)爐主控室、混鐵爐操作室，同時(shí)交班時(shí)自動(dòng)獲得當(dāng)班操作記錄。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的解決方案,,,局域網(wǎng)（LAN）一般指互相連接起來的計(jì)算機(jī)所分布的地理范圍較小的網(wǎng)絡(luò)，例如某一

9、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)、一棟建筑物內(nèi)或一個(gè)校園內(nèi)等。工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是LAN在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的典型應(yīng)用 ，如上圖1.5所示。 廣域網(wǎng)（WAN）分布的地理范圍較大，如大的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)可將位于不同城市的計(jì)算機(jī)連在一起成為一個(gè)廣域網(wǎng)。例如其它子公司是通過租用E1線路的方式實(shí)現(xiàn)了與控股公司的數(shù)據(jù)通訊，構(gòu)建了建龍公司的WAN，運(yùn)行公司的ERP軟件等。當(dāng)然這已經(jīng)不是我們所包括的內(nèi)容了。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,,,,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,,,,數(shù)據(jù)傳輸：這里的數(shù)據(jù)指的是數(shù)字、文字、聲音、圖像、視頻信號(hào)等媒體所存儲(chǔ)信息的計(jì)算機(jī)表示。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得各種媒體信息通過一條通信線路從甲地傳送到乙地。數(shù)據(jù)傳

10、輸是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各種功能的基礎(chǔ)，有了數(shù)據(jù)傳輸，才會(huì)有資源共享，才會(huì)有其他的各種功能。 資源共享：資源包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)。硬件為各種處理器、存儲(chǔ)設(shè)備、輸入/輸出設(shè)備等，可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)這些硬件的共享，如打印機(jī)、硬盤空間。例如，我們?cè)诎l(fā)布或者更新過程自動(dòng)化軟件時(shí)，在服務(wù)器端遠(yuǎn)程運(yùn)行安裝的應(yīng)用程序可以在客戶端計(jì)算機(jī)上直接使用。通過共享使資源發(fā)揮最大的作用，同時(shí)節(jié)省成本、提高效率。 協(xié)調(diào)負(fù)載：分布式信息處理、分布式數(shù)據(jù)庫等只有依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)負(fù)載，提高效率。我們?cè)诟郀t過程自動(dòng)化、煉鋼過程自動(dòng)化的軟件應(yīng)用（模型）中，可體會(huì)到這種應(yīng)用。 提供服務(wù)： 例如故障通知的Email方式的體現(xiàn)。,一

11、 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,,,,以上介紹的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一般功能，只是一個(gè)描述性的介紹。所有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能都會(huì)是以上4種功能中的一種或幾種。具體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可能各有不同的功能，如有的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)打印機(jī)共享，有的網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)電子郵件服務(wù)等。 工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是發(fā)揮上述 “數(shù)據(jù)傳輸”、“資源共享”兩項(xiàng)功能。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,,,,盡管現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)很多，但不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是它們都由3個(gè)部分組成，即網(wǎng)絡(luò)硬件、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)軟件，如下圖1.7所示。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成,,,,,服務(wù)器：服務(wù)器（SERVER）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中向其

12、它計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供某種服務(wù)和管理的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心。如下圖1.7所示。目前由于硬件處理速度越來越快，容量越來越高，服務(wù)器的選型已經(jīng)由小型機(jī)過渡到了PC SERVER，完全滿足1M指令/s的性能指標(biāo)。 服務(wù)器按提供的服務(wù)被冠以不同的名稱，如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、郵件服務(wù)器、打印服務(wù)器等；工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中主要配置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器等,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成---服務(wù)器,,,,,客戶端（Client）也可以稱作Workstation，或者“節(jié)點(diǎn)”，是指連接到網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)。這只是接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，它并不能影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行，只造成該位置的信息不能有效進(jìn)入系統(tǒng)而

13、被其它客戶端共享使用。目前一般選擇與基礎(chǔ)自動(dòng)化HMI相同的配置，以工控機(jī)為主。,一 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí),,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成---客戶端,,,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成---通信協(xié)議,通過網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)之間在通信中必須遵守一定的約定和規(guī)程，才能夠相互連接和正確交換信息，這些約定和規(guī)程是事先制定的，并以標(biāo)準(zhǔn)的形式固定下來，這就是網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。 也就是說，通信協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)則，通信協(xié)議可以保證數(shù)據(jù)正確地從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到其它節(jié)點(diǎn)，所以可以看作是計(jì)算機(jī)之間相互會(huì)話所使用的語言。當(dāng)然，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間通訊，必須使用相同的通信協(xié)議。 通信協(xié)議有很多種，應(yīng)用于不同時(shí)期、不同類型的網(wǎng)絡(luò)。目前的局域網(wǎng)中主要應(yīng)用的協(xié)議有TC

14、P/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議、NETBUIT協(xié)議等。 詳細(xì)一些的介紹將在第三章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)。,,,局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在空間上的排列形式稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠x了網(wǎng)絡(luò)中資源的連接方式，目前常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：總線型、星型、環(huán)型結(jié)構(gòu)。,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,,,2.1 總線型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 采用一條稱為公共總線的傳輸介質(zhì)，各計(jì)算機(jī)直接與總線連接，信息沿總線介質(zhì)逐個(gè)節(jié)點(diǎn)廣播傳送。 總線型網(wǎng)絡(luò)的組建較為容易，下面以使用細(xì)同軸電纜的10Base2總線型網(wǎng)絡(luò)為例，直觀地介紹總線型網(wǎng)絡(luò)的組建技術(shù)：（過程自動(dòng)化級(jí)應(yīng)用案例：Server1Client3，通

15、訊網(wǎng)卡3Com503,細(xì)纜）,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,2.1 總線型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---10BASE2的性能特點(diǎn) 10Base2總線型網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)端結(jié)器間的長(zhǎng)度為網(wǎng)絡(luò)全長(zhǎng)，按照信號(hào)的衰減率與信號(hào)的傳輸速度來推算；（用細(xì)同軸電纜和粗同軸電纜組建的總線型網(wǎng)絡(luò)分別被稱為10BASE2、10BASE5網(wǎng)絡(luò)）。 其中10表示速率為10Mbs，BASE表示網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以基帶方式傳輸，2和5表示網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)間的最大允許距離分別為200米（實(shí)為185米，接近200米）和500米）； 全長(zhǎng)不能超過185米； 所連接的計(jì)算機(jī)不能超過30臺(tái)； 兩個(gè)T型頭間網(wǎng)線長(zhǎng)度不能短于0.5米。,,,二

16、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,2.1 總線型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---10BASE2的組件構(gòu)成 10Base2總線型網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)同軸電纜、T型頭、BNC頭等：,計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的接口, BNC口（用于建立總線型網(wǎng)絡(luò)） RJ45口（用于建立星型網(wǎng)絡(luò)）,,,,,,RJ45口,BNC口,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,2.1 總線型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---10BASE2的組件構(gòu)成 10Base2總線型網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)終端電阻（端接器）；,,,2.2 星型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星型拓?fù)溆芍鞴?jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)組成，主節(jié)點(diǎn)可直接與從節(jié)點(diǎn)通信，而從節(jié)點(diǎn)之間必須通過主節(jié)點(diǎn)才能通信。,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,,,2.2 星型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 初期的星型網(wǎng)絡(luò)

17、中主節(jié)點(diǎn)通常由一種稱為集線器（Hub）的設(shè)備充當(dāng)，因此網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)之間是通過集線器來相互通信的；,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,2.2 星型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---100BASET的組建技術(shù) 以使用雙絞線的100BaseT星型網(wǎng)絡(luò)為例，直觀地介紹星型網(wǎng)絡(luò)的組建技術(shù)： 星型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集線器：,端口數(shù)：一般有8口，12口，16口，24口，32口等。 帶寬：一般有10M、100M、10M與100M自適應(yīng)和1000M等幾種。,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,2.2 星型局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---100BASET的組建技術(shù) 星型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備水晶頭、雙絞線：,,,10BASET、100BASET

18、中的T表示網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)為雙絞線。 雙絞線是一種最常用的傳輸介質(zhì)，兩根導(dǎo)線相互絞在一起，可使線對(duì)之間的電磁干擾減至最小，比較適合少于100米的傳輸。 雙絞線從結(jié)構(gòu)上又分為非屏蔽雙絞線（ Unshielded Twisted-Pair ）和屏蔽雙絞線（STP）兩種。 在工業(yè)以太網(wǎng)中使用的雙絞線主要有5類UTP和1類STP兩類，其中5類UTP的傳輸帶寬為100 MHz。 雙絞線按用途分為5類，分別稱為CAT1-CAT5。以往CAT3，CAT4多用于10M網(wǎng)絡(luò)的組建，而CAT5用于100M網(wǎng)絡(luò)。,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,2.3 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---雙絞線的性能特點(diǎn),,,,RJ45頭，RJ這個(gè)名稱代表已

19、注冊(cè)的插孔（Registered Jack），來源于貝爾系統(tǒng)代碼。是由貝爾系統(tǒng)開發(fā)的，用于將用戶的設(shè)備連接到公共網(wǎng)絡(luò)。,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,2.3 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---水晶頭（RJ45頭）的性能特點(diǎn),,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,2.3 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---連接計(jì)算機(jī)與集線器的網(wǎng)線（PC-to-HUB）,連接計(jì)算機(jī)和集線器之間的PC-to-Hub網(wǎng)線不得超過100米 ！,,PC-to-PC 網(wǎng)線,,,,2.3 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---直接連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)線（PC-to-PC）,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,1985年初，計(jì)算機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)（CCIA）提出對(duì)大樓布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的倡儀；美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA

20、）和美國電信工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）開始標(biāo)準(zhǔn)化制定工作。1991年7月，ANSI/EIA/TIA568即商業(yè)大樓電信布線標(biāo)準(zhǔn)問世；1995年12月，EIA/TIA 568標(biāo)準(zhǔn)正式更新為EIA/TIA/568A。 EIA/TIA的布線標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種雙絞線的線序568A與568B。 在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)布線中應(yīng)用一種布線方式，但兩端都有RJ45端頭的網(wǎng)絡(luò)連線無論是采用端接方式A，還是端接方式B，在網(wǎng)絡(luò)中都是通用的。在實(shí)際的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)工程中通常用的線纜標(biāo)準(zhǔn)是568B的標(biāo)準(zhǔn)，通常認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁干擾的屏蔽更好。 如果是機(jī)器與交換機(jī)或hub相連，則兩頭都做568a，或兩頭都做568b； 如果是兩臺(tái)機(jī)器互連，則需要

21、一頭做568a，另一頭做568b，也就是常說的1和3，2和6互換了；,,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,2.4 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---關(guān)于568標(biāo)準(zhǔn),,,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,2.4 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---關(guān)于568標(biāo)準(zhǔn),,標(biāo)準(zhǔn)568A： 綠白-1，綠-2，橙白-3，藍(lán)-4，藍(lán)白-5，橙-6，褐白-7，褐-8； 標(biāo)準(zhǔn)568B： 橙白-1，橙-2，綠白-3，藍(lán)-4，藍(lán)白-5，綠-6，褐白-7，褐-8。,,,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,2.5 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---星型網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展,,由一臺(tái)集線器構(gòu)成的星型網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)的數(shù)量由集線器的端口數(shù)決定，而企業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)往往要求連入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)數(shù)量較多。為增加端口密度，

22、可通過級(jí)聯(lián)式擴(kuò)展、堆疊式擴(kuò)展下列兩種方式對(duì)星型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展。級(jí)聯(lián)式擴(kuò)展、堆疊式擴(kuò)展是多臺(tái)交換機(jī)或集線器連接在一起的兩種方式。,2.5 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---星型網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)式擴(kuò)展,級(jí)聯(lián)式擴(kuò)展限制： 級(jí)聯(lián)的集線器個(gè)數(shù)不能多于4臺(tái)。 用于連接兩臺(tái)集線器的網(wǎng)線長(zhǎng)度不應(yīng)超過5米。,,,,,,,,OUT,IN,OUT,OUT,IN,,,堆疊口,星型網(wǎng)絡(luò)的堆疊式擴(kuò)展通過對(duì)集線器的堆疊式連接實(shí)現(xiàn),兩臺(tái)或多臺(tái)集線器被堆疊在一起后，這些集線器從邏輯上就被認(rèn)為是一臺(tái)集線器了。,2.5 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---星型網(wǎng)絡(luò)的堆疊式擴(kuò)展,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,2.5 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)---星型網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展方式

23、的比較,2.6 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),環(huán)型網(wǎng)絡(luò)是將計(jì)算機(jī)連成一個(gè)環(huán)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)按位置不同有一個(gè)順序編號(hào)。在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)按計(jì)算機(jī)編號(hào)順序以接力方式傳輸。 過程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)少有應(yīng)用此模式，一般用雙以太網(wǎng)解決。因此不做具體分析講解。,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)中，用于計(jì)算機(jī)之間、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間的連接設(shè)備。 （1）中繼器 （2）網(wǎng)橋 （3）路由器 （4）交換機(jī),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備-中繼器(Repeater),中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，它連接同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)段。 中繼器的主要功能就是將收到的信號(hào)重新整理，使其恢復(fù)原來的波形和強(qiáng)度，

24、然后繼續(xù)傳遞下去，以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸。,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,,,網(wǎng)段1,網(wǎng)段2,中繼器,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備-中繼器(Repeater)，用中繼器擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,網(wǎng)段(Segment)和子網(wǎng)(Subnet)都是網(wǎng)絡(luò)中通過互連設(shè)備隔開的一部分。 網(wǎng)段可以不具備獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的特性，但子網(wǎng)必須能夠成為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備-中繼器(Repeater)，網(wǎng)段和子網(wǎng),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,網(wǎng)橋是用于兩個(gè)相似網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備，可對(duì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行簡(jiǎn)單管理，即它不僅能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離和范圍，還可使網(wǎng)絡(luò)具有一定的可靠性和安全性。,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備---網(wǎng)橋(B

25、ridge),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,,,網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)2,A,B,C,D,網(wǎng)橋,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備---網(wǎng)橋(Bridge)，用網(wǎng)橋連接網(wǎng)絡(luò),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,路由器是用于連接不同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，它為不同網(wǎng)絡(luò)之間的用戶提供最佳的通信路徑，因此路由器有時(shí)俗稱為“路徑選擇器”。,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備---路由器 (Router),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,,,,,,,,,,,,,,,路由器,,網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)2,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備---用路由器連接兩個(gè)不同類型的網(wǎng)絡(luò),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,和集線器類似，交換機(jī)也是一種多端口網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，其外觀和接口與集線器一樣，但交換機(jī)卻更智能。

26、 交換機(jī)使用特殊技術(shù)突破了集線器同時(shí)只能有一對(duì)端口工作的限制，可緩解局域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)流量的瓶頸問題。,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備---交換機(jī)(Switch),二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,2.7 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備---防火墻（FireWall ）,二 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c設(shè)備,企業(yè)的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要與外部的網(wǎng)絡(luò)（如Internet）連接起來時(shí)，為了防止外部不軌之人對(duì)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的破壞，需要在工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)間建立的一種訪問控制監(jiān)督系統(tǒng)，這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的防火墻。 主要優(yōu)點(diǎn)是： 過濾不安全服務(wù)和非法用戶，禁止未授權(quán)訪問； 控制對(duì)特殊站點(diǎn)的訪問； 監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)安全和預(yù)訪的方便端點(diǎn)； 存在缺陷是： 不能防范繞過防火

27、墻的攻擊； 不能防病毒； 不能防止數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式攻擊,3.1 開放系統(tǒng)互連參考模型,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),Open System Interconnection/Reference Model OSI/RM,3.1.1 基本介紹 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的OSI/RM模型，把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的組織與實(shí)現(xiàn)按功能劃分為七個(gè)層次（一臺(tái)計(jì)算機(jī)的某指定層同另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的相應(yīng)層對(duì)話，對(duì)話的全部規(guī)則和約定就構(gòu)成該層的協(xié)議）：,3.1.2 兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸示意圖,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),3.1.3 ISO/OSI 七層通信模型簡(jiǎn)介,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),物理鏈路層協(xié)議（Physical Layer）

28、物理層位于OSI 參考模型的最低層，它直接面向原始比特流的傳輸。為了實(shí)現(xiàn)原始比特流的物理傳輸，物理層必須解決好包括傳輸介質(zhì)、信道類型、數(shù)據(jù)與信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換、信號(hào)傳輸中的衰減和噪聲等在內(nèi)的一系列問題。另外，物理層標(biāo)準(zhǔn)要給出關(guān)于物理接口的機(jī)械、電氣功能和規(guī)程特性，以便于不同的制造廠家既能夠根據(jù)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)各自獨(dú)立地制造設(shè)備，又能使各個(gè)廠家的產(chǎn)品能夠相互兼容。 物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個(gè)開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設(shè)備指DTE和DCE間的互連設(shè)備。D

29、TE即數(shù)據(jù)終端設(shè)備，又稱物理設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、終端等都包括在內(nèi)；DCE則是數(shù)據(jù)通信設(shè)備或電路連接設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器等。數(shù)據(jù)傳輸通常是經(jīng)過DTEDCE，再經(jīng)過DCEDTE的路徑?；ミB設(shè)備指將DTE、DCE連接起來的裝置，如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細(xì)同軸電纜、T型接、插頭，接收器，發(fā)送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。,3.1.3 ISO/OSI 七層通信模型簡(jiǎn)介,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（Data Link Layer） 數(shù)據(jù)鏈路層涉及相鄰結(jié)點(diǎn)之間的可靠數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)鏈路層通過加強(qiáng)物理層傳輸原始比特的功能，使之對(duì)網(wǎng)絡(luò)層表現(xiàn)為一條無錯(cuò)線路。為了能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰結(jié)點(diǎn)之間無差錯(cuò)的

30、數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)傳輸過程中提供了確認(rèn)、差錯(cuò)控制和流量控制等機(jī)制。約定數(shù)據(jù)的正確傳送規(guī)則。 在這一層發(fā)送方把送出的信息分裝成數(shù)據(jù)幀，然后依序傳送各幀，提供錯(cuò)誤檢測(cè)手段，接收和處理回執(zhí)幀，重發(fā)噪聲干擾破壞后的數(shù)據(jù)幀，解決傳輸速度的匹配。獨(dú)立的鏈路產(chǎn)品中最常見的當(dāng)屬網(wǎng)卡,網(wǎng)橋也是鏈路產(chǎn)品。MODEM的某些功能有人認(rèn)為屬于鏈路層,對(duì)此還有爭(zhēng)議.數(shù)據(jù)鏈路層將本質(zhì)上不可靠的傳輸媒體變成可靠的傳輸通路提供給網(wǎng)絡(luò)層。在IEEE802.3情況下，數(shù)據(jù)鏈路層分成了兩個(gè)子層，一個(gè)是邏輯鏈路控制，另一個(gè)是媒體訪問控制。,3.1.3 ISO/OSI 七層通信模型簡(jiǎn)介,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)層（Netwo

31、rk Layer） 網(wǎng)絡(luò)中的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，中間可能要經(jīng)過許多中間結(jié)點(diǎn)甚至不同的通信子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是在通信子網(wǎng)中選擇一條合適的路徑，使發(fā)送端傳輸層所傳下來的數(shù)據(jù)能夠通過所選擇的路徑到達(dá)目的端。 為了實(shí)現(xiàn)路徑選擇，網(wǎng)絡(luò)層必須使用尋址方案來確定存在哪些網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)備在這些網(wǎng)絡(luò)中所處的位置，不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議所采用的尋址方案是不同的。在確定了目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的位置后，網(wǎng)絡(luò)層還要負(fù)責(zé)引導(dǎo)數(shù)據(jù)報(bào)正確地通過網(wǎng)絡(luò)，找到通過網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路徑，即路由選擇。如果子網(wǎng)中同時(shí)出現(xiàn)過多的分組，它們將相互阻塞通路并可能形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸，所以網(wǎng)絡(luò)層還需要提供擁塞控制機(jī)制以避免此類現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外，網(wǎng)絡(luò)層還要解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連問題。典

32、型應(yīng)用產(chǎn)品是路由器。,3.1.3 ISO/OSI 七層通信模型簡(jiǎn)介,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),傳輸層（Transport Layer） 傳輸層是OSI 參考模型中惟一負(fù)責(zé)端到端結(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸和控制功能的層。傳輸層是OSI 參考模型中承上啟下的層，它下面的3 層主要面向網(wǎng)絡(luò)通信，以確保信息被準(zhǔn)確有效地傳輸；它上面的3 個(gè)層次則面向用戶主機(jī)，為用戶提供各種服務(wù)。 傳輸層通過彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量的不足，為會(huì)話層提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。它為會(huì)話層屏蔽了傳輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，使會(huì)話層不會(huì)受到下3 層技術(shù)變化的影響。但同時(shí)，它又依靠下面的3 個(gè)層次控制實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)通信操作，來完成數(shù)據(jù)從源到目標(biāo)的傳輸

33、。傳輸層為了向會(huì)話層提供可靠的端到端傳輸服務(wù)，也使用了差錯(cuò)控制和流量控制等機(jī)制。,3.1.3 ISO/OSI 七層通信模型簡(jiǎn)介,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),會(huì)話層（Session Layer） 會(huì)話層的主要功能是在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間建立、維護(hù)和釋放面向用戶的連接，并對(duì)會(huì)話進(jìn)行管理和控制，保證會(huì)話數(shù)據(jù)可靠傳輸。 在會(huì)話層和傳輸層都提到了連接，那么會(huì)話連接和傳輸連接到底有什么區(qū)別呢？會(huì)話連接和傳輸連接之間有3 種關(guān)系：一對(duì)一關(guān)系，即一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)一個(gè)傳輸連接；一對(duì)多關(guān)系，一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)多個(gè)傳輸連接；多對(duì)一關(guān)系，多個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)一個(gè)傳輸關(guān)系。 會(huì)話過程中，會(huì)話層需要決定到底使用全雙工通信還是半雙工通信。如果

34、采用全雙工通信，則會(huì)話層在對(duì)話管理中要做的工作就很少；如果采用半雙工通信，會(huì)話層則通過一個(gè)數(shù)據(jù)令牌來協(xié)調(diào)會(huì)話，保證每次只有一個(gè)用戶能夠傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)會(huì)話層建立一個(gè)會(huì)話時(shí)，先讓一個(gè)用戶得到令牌，只有獲得令牌的用戶才有權(quán)進(jìn)行發(fā)送。如果接收方想要發(fā)送數(shù)據(jù)，可以請(qǐng)求獲得令牌，由發(fā)送方?jīng)Q定何時(shí)放棄。一旦得到令牌，接收方就轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)送方。 當(dāng)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，例如正在下載一個(gè)100 MB 的文件，當(dāng)下載到95 MB 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)斷線了，為了解決這個(gè)問題，會(huì)話層提供了同步服務(wù)，通過在數(shù)據(jù)流中定義檢查點(diǎn)（Checkpoint）來把會(huì)話分割成明顯的會(huì)話單元。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)時(shí)，從最后一個(gè)檢查點(diǎn)開始重傳數(shù)據(jù)。 常見的會(huì)

35、話層協(xié)議有：結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）、遠(yuǎn)程進(jìn)程呼叫（RPC）、X-windows 系統(tǒng)、AppleTalk 會(huì)話協(xié)議、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)話控制協(xié)議（DNA SCP）等。,3.1.3 ISO/OSI 七層通信模型簡(jiǎn)介,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),表示層（Presentation Layer） OSI 模型中，表示層以下的各層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)不要出錯(cuò)。但數(shù)據(jù)的傳輸沒有出錯(cuò)，并不代表數(shù)據(jù)所表示的信息不會(huì)出錯(cuò)。表示層專門負(fù)責(zé)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)信息表示方式的問題。表示層負(fù)責(zé)在不同的數(shù)據(jù)格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作，以實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的信息交換。 除了編碼外，還包括數(shù)組、浮點(diǎn)數(shù)、記錄、圖像、聲音等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

36、，表示層用抽象的方式來定義交換中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示法和網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)表示法之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 表示層還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的加密，以在數(shù)據(jù)的傳輸過程對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。數(shù)據(jù)在發(fā)送端被加密，在接收端解密。使用加密密鑰來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。 表示層還負(fù)責(zé)文件的壓縮，通過算法來壓縮文件的大小，降低傳輸費(fèi)用。,3.1.3 ISO/OSI 七層通信模型簡(jiǎn)介,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),應(yīng)用層（Application Layer） 應(yīng)用層是OSI 參考模型中最靠近用戶的一層，負(fù)責(zé)為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 與OSI 參考模型其他層不同的是，它不為任何其他OSI 層提供服務(wù)，而只是為OSI 模型以外的應(yīng)用程序提供

37、服務(wù)，如電子表格程序和文字處理程序。包括為相互通信的應(yīng)用程序或進(jìn)程之間建立連接、進(jìn)行同步，建立關(guān)于錯(cuò)誤糾正和控制數(shù)據(jù)完整性過程的協(xié)商等。 應(yīng)用層還包含大量的應(yīng)用協(xié)議，如遠(yuǎn)程登錄（Telnet）、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）和超文本傳輸協(xié)議（HTTP）等。,3.2 TCP/IP通信模型,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),盡管OSI 參考模型得到了全世界的認(rèn)同，但是互聯(lián)網(wǎng)歷史上和技術(shù)上的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)都是TCP/IP（傳輸控制協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議）模型。TCP/IP 模型及其協(xié)議族使得世界上任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的通信成為可能，并且通信速度接近光速。TCP/IP 事實(shí)上是一個(gè)協(xié)議系列或協(xié)議族，目前

38、包含了100 多個(gè)協(xié)議，用來將各種計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備組成實(shí)際的TCP/IP 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,3.2.1 TCP/IP模型基本介紹,TCP：Transfer Control Protocol（傳輸控制協(xié)議）； IP： Internet Protocol（網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議） TCP 和IP 是兩個(gè)獨(dú)立且緊密結(jié)合的協(xié)議，負(fù)責(zé)管理和引導(dǎo)數(shù)據(jù)報(bào)文在Internet 上的傳輸。二者使用專門的報(bào)文頭定義每個(gè)報(bào)文的內(nèi)容。TCP 負(fù)責(zé)和遠(yuǎn)程主機(jī)的連接；IP 負(fù)責(zé)尋址，使報(bào)文被送到其該去的地方。,3.2.2 TCP/IP通信模型介紹,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)接口層是TCP/IP 模型的最低層，負(fù)責(zé)接收從網(wǎng)絡(luò)層交來

39、的IP 數(shù)據(jù)報(bào)并將IP 數(shù)據(jù)報(bào)通過底層物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，或者從底層物理網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP 數(shù)據(jù)報(bào)，交給網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)接口層使采用不同技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)硬件的網(wǎng)絡(luò)之間能夠互連，它包括屬于操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口卡，以處理具體的硬件物理接口。網(wǎng)絡(luò)接口層中包括各種物理網(wǎng)協(xié)議，例如Ethernet、令牌環(huán)、幀中繼、ISDN和分組交換網(wǎng)X.25 等。當(dāng)各種物理網(wǎng)被用做傳輸IP 數(shù)據(jù)包的通道時(shí)，就可以認(rèn)為是屬于這一層的內(nèi)容。,3.2.2 TCP/IP通信模型介紹,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)獨(dú)立地將分組從源主機(jī)送往目的主機(jī)，涉及為分組提供最佳路徑的選擇和交換功能，并使這一過程與它們所經(jīng)過的

40、路徑和網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。TCP/IP 模型的網(wǎng)絡(luò)層在功能上非常類似于OSI 參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層，即檢查網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以決定傳輸報(bào)文的最佳路由。網(wǎng)絡(luò)層包括多個(gè)重要協(xié)議，主要協(xié)議有4 個(gè)，即IP、ARP、RARP 和ICMP。 網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol，簡(jiǎn)稱IP）是其中的核心協(xié)議，IP 協(xié)議規(guī)定網(wǎng)際層數(shù)據(jù)分組的格式。 Internet 控制消息協(xié)議（Internet Control Message Protocol，簡(jiǎn)稱ICMP）：提供網(wǎng)絡(luò)控制和消息傳遞功能。 地址解釋協(xié)議（Address Resolution Protocol，簡(jiǎn)稱ARP）：用來將邏輯地址解析成物理地址。 反向地址解

41、釋協(xié)議（Reverse Address Resolution Protocol，簡(jiǎn)稱RARP）：通過RARP廣播，將物理地址解析成邏輯地址。,3.2.2 TCP/IP通信模型介紹,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),傳輸層的作用是在源結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)的兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)通信。傳輸層的作用是在源結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)的兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)通信。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕瑐鬏攲訁f(xié)議也提供了確認(rèn)、差錯(cuò)控制和流量控制等機(jī)制。傳輸層從應(yīng)用層接收數(shù)據(jù)，并且在必要的時(shí)候把它分成較小的單元，傳遞給網(wǎng)絡(luò)層，并確保到達(dá)對(duì)方的各段信息正確無誤。傳輸層的主要協(xié)議有TCP 和UDP。 傳輸控制協(xié)議（Trans

42、port Control Protocol，簡(jiǎn)稱TCP）：是面向連接的協(xié)議，用三次握手和滑動(dòng)窗口機(jī)制來保證傳輸?shù)目煽啃院瓦M(jìn)行流量控制。 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（User Datagram Protocol，簡(jiǎn)稱UDP）是面向無連接的不可靠傳輸層協(xié)議。,3.2.2 TCP/IP通信模型介紹,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),應(yīng)用層涉及為用戶提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并為這些應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)支撐服務(wù)，把用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送到低層，為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)接口。由于TCP/IP 將所有與應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容都?xì)w為一層，所以在應(yīng)用層要處理高層協(xié)議、數(shù)據(jù)表達(dá)和對(duì)話控制等任務(wù)。 應(yīng)用層包括了眾多的應(yīng)用與應(yīng)用支撐協(xié)議。 常見的應(yīng)用協(xié)議有： FTP、HTTP、

43、SMTP、Telnet； 文件傳輸協(xié)議FTP （File Transfer Protocol）； 簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）；（例如發(fā)送Email就是用的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議） 遠(yuǎn)程登錄Telnet（TCP/IP Terminal EmulationProtocol）； 超文本傳輸協(xié)議HTTP （Hyper Text Transfer Protocol） 常見的應(yīng)用支撐協(xié)議包括DNS和SNMP等。 域名服務(wù)DNS(Domain Name Service)；（通過IPconfig/all，可以在Windows XP 系統(tǒng)中查看自己的DNS服務(wù)器

44、地址） 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP(Simple Network Management Protocol)；,3.3 OSI 模型和TCP/IP 模型的區(qū)別,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),相似點(diǎn) ISO/OSI 模型和TCP/IP 模型有許多相似之處，具體表現(xiàn)在： 兩者均采用了層次結(jié)構(gòu)并存在可比的傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層； 兩者都有應(yīng)用層，雖然所提供的服務(wù)有所不同； 均是一種基于協(xié)議數(shù)據(jù)單元的包交換網(wǎng)絡(luò)，而且分別作為概念上的模型和事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，具有同等的重要性。,3.3 OSI 模型和TCP/IP 模型的區(qū)別,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),不同點(diǎn) ISO/OSI 模型和TCP/IP 模型還有許多不同之處: OSI 模

45、型包括了7 層，而TCP/IP 模型只有4 層。雖然它們具有功能相當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，但其他層并不相同。 TCP/IP 模型中沒有專門的表示層和會(huì)話層，它將與這兩層相關(guān)的表達(dá)、編碼和會(huì)話控制等功能包含到了應(yīng)用層中去完成。另外，TCP/IP 模型還將OSI 的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層包括到了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口層中。 OSI 參考模型在網(wǎng)絡(luò)層支持無連接和面向連接的兩種服務(wù)，而在傳輸層僅支持面向連接的服務(wù)。TCP/IP 模型在網(wǎng)絡(luò)層則只支持無連接的一種服務(wù)，但在傳輸層支持面向連接和無連接兩種服務(wù)。 TCP/IP 由于有較少的層次，因而顯得更簡(jiǎn)單，TCPIP 一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問題，并將網(wǎng)際協(xié)

46、議（IP）作為TCP/IP 的重要組成部分，并且作為從Internet上發(fā)展起來的協(xié)議，已經(jīng)成了網(wǎng)絡(luò)互連的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。但是，目前還沒有實(shí)際網(wǎng)絡(luò)是建立在OSI 參考模型基礎(chǔ)上的，OSI 僅僅作為理論的參考模型被廣泛使用。,3.4 關(guān)于IP地址,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),邏輯結(jié)構(gòu) IP地址是一個(gè)由4個(gè)字節(jié)，共32位的二進(jìn)制數(shù)，邏輯上分兩個(gè)部分： 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)主機(jī)所屬的網(wǎng)絡(luò)； 主機(jī)標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)主機(jī)本身。,3.4 關(guān)于IP地址,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),邏輯結(jié)構(gòu),3.4 關(guān)于IP地址,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),2 IP地址分類：,3.4 關(guān)于IP地址,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),,A類網(wǎng)絡(luò)用第一組數(shù)字（即第一個(gè)字節(jié)）

47、標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)本身，后面三組數(shù)字作為連接于網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的地址，并且規(guī)定第一個(gè)字節(jié)的第一位必須為0。,3.4 關(guān)于IP地址,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),,B類網(wǎng)絡(luò)用第一、二兩個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)本身，后面兩個(gè)字節(jié)作為連接于網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的地址，并且規(guī)定第一個(gè)字節(jié)的前兩位必須為10。,3.4 關(guān)于IP地址,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),,C類網(wǎng)絡(luò)用前三個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)本身，最后一個(gè)字節(jié)作為連接于網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的地址，并且規(guī)定第一個(gè)字節(jié)的前三位必須為110。,3.4 關(guān)于IP地址,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),IP地址的表示法 為了方便，IP地址一般用圓點(diǎn)隔開的4個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示。,3.4 子網(wǎng)掩碼,三 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),為子網(wǎng)掩碼

48、的結(jié)構(gòu)與IP地址一樣，也由4個(gè)字節(jié)的32位二進(jìn)制數(shù)組成，一般也用由圓點(diǎn)隔開的4個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示。 在同一個(gè)子網(wǎng)中子網(wǎng)掩碼相同。 這里所提子網(wǎng)指的是對(duì)一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分形成的邏輯網(wǎng)絡(luò)。 子網(wǎng)掩碼的作用 （1）獲取IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相應(yīng)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)。 （2）將一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分為若干邏輯子網(wǎng)。 最簡(jiǎn)單的子網(wǎng)掩碼 對(duì)于A類，B類，C類網(wǎng)絡(luò)來講，它們最簡(jiǎn)單的子網(wǎng)掩碼分別為： 255.0.0.0 255.255.0.0 255.255.255.0,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,環(huán)網(wǎng)概述 根據(jù)廠區(qū)廠房的

49、位置分布，冷軋退火主電室，焊管主控室，煤氣加壓主控室，二期空壓站主控室，制氧廠12000主控室構(gòu)成一個(gè)百兆環(huán)網(wǎng)；一期發(fā)電主控室，3#高爐主控室，2#高爐主控室，燒結(jié)主控室，轉(zhuǎn)爐主電室，板坯主電室，二軋加熱爐儀表室、一軋加熱爐主控室組成一個(gè)百兆環(huán)網(wǎng)。 兩個(gè)環(huán)網(wǎng)主要負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，通過千兆的光纖鏈路與MES核心交換機(jī)相連。 設(shè)備選型 環(huán)網(wǎng)核心交換機(jī)選用四臺(tái)模塊化的MS4128-L3P工業(yè)級(jí)交換機(jī)和相應(yīng)接口模塊； 其他環(huán)網(wǎng)交換機(jī)選用模塊化交換機(jī)MS系列和相應(yīng)的接口模塊。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)功能說明 每個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)采用100M全雙工光纖冗余環(huán)網(wǎng)，一旦發(fā)生故障，網(wǎng)絡(luò)可以在500ms之內(nèi)切換成總線結(jié)構(gòu)。 每個(gè)環(huán)

50、網(wǎng)配置兩臺(tái)MS4128-L3P核心交換機(jī)，支持動(dòng)、靜路由，支持路由冗余協(xié)議； 每個(gè)環(huán)網(wǎng)的核心交換機(jī)與MES系統(tǒng)核心交換機(jī)的連接采用1000M的單模光纖采用Dual homing技術(shù)鏈路冗余連接，主連接鏈路發(fā)生故障時(shí)，備份連接鏈路在800毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)切換； 兩個(gè)環(huán)網(wǎng)之間采用備用冗余鏈接，當(dāng)環(huán)網(wǎng)與核心交換機(jī)的鏈路發(fā)生故障時(shí)啟用備份線路。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,方案特點(diǎn) 兩個(gè)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)與MES核心交換機(jī)的鏈路采用1000M，交換速率大，可保證系統(tǒng)的通信的實(shí)時(shí)性。 核心交換機(jī)支持動(dòng)、靜態(tài)路由功能，同時(shí)支持路由冗余協(xié)議，保證各個(gè)子網(wǎng)的安全通信； 可根據(jù)需要選用不同的網(wǎng)絡(luò)接口模塊，配置靈活，具有良好的可擴(kuò)展

51、性,同時(shí)可降低備件的費(fèi)用。 實(shí)現(xiàn)層間和層內(nèi)通訊鏈路冗余，網(wǎng)絡(luò)自愈時(shí)間<500ms，可靠性高； 支持SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），網(wǎng)絡(luò)設(shè)備診斷和故障定位，通過可視化的網(wǎng)管軟件可對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置VLAN、路由，以及交換機(jī)的其它配置，監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行流量分析，平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，以及整個(gè)系統(tǒng)的故障診斷，記錄網(wǎng)絡(luò)報(bào)警。 支持VLAN（虛擬局域網(wǎng)）子網(wǎng)劃分功能，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用分類和訪問控制，同時(shí)通過核心交換機(jī)的路由功能又可保證各子網(wǎng)的數(shù)據(jù)通訊，避免了廣播風(fēng)暴對(duì)MES系統(tǒng)的影響。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,4.1赫斯曼交換機(jī) 世界第一臺(tái)卡軌式安裝、模塊化設(shè)計(jì)，并支持網(wǎng)絡(luò)管理的千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。具

52、有如下特點(diǎn)： 采用導(dǎo)軌方式安裝，無風(fēng)扇散熱方式，工作溫度范圍為060； 支持多種冗余，包括HIPER-Ring（超級(jí)冗余環(huán)），RSTP（快速生成樹），冗余環(huán)-環(huán)之間耦合，Dual Homing， 雙24VDC電源冗余，冗余狀態(tài)信號(hào)輸出； 采用HIPER-Ring（超級(jí)冗余環(huán)）技術(shù)可以組建100Mbps/1000Mbps快速自愈環(huán)網(wǎng)，環(huán)上最多可串接50臺(tái)交換機(jī)，并允許光纖和雙絞線多種介質(zhì)，當(dāng)發(fā)生鏈路斷點(diǎn)時(shí)，環(huán)網(wǎng)可以在500毫秒內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)正常工作； MSModular Industrial Communication Switch，即模塊化工業(yè)通信交換機(jī)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)展、端口配置靈活；

53、支持基于端口的VLAN設(shè)置、IGMP Snooping組播管理、IEEE 802.3x流控制和SNTP協(xié)議(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)； 網(wǎng)絡(luò)管理功能包括串口網(wǎng)管、基于WEB的網(wǎng)管、SNMP V1/V2/V3和HiVision網(wǎng)絡(luò)管理，采用HiVision或者HiOPC，可以將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息以O(shè)PC方式傳遞到HMI/ SCADA軟件中，從而將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與其他智能設(shè)備的監(jiān)控集成一體。 POWER MICE4000支持動(dòng)、靜態(tài)路由支持，支持路由冗余協(xié)議。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,交換機(jī)底板 MS20-16 模塊化交換機(jī)主機(jī)，帶插接4個(gè)模塊的底板，可擴(kuò)展兩個(gè)模塊； MS20-08 模塊化交

54、換機(jī)主機(jī)，帶插接2個(gè)模塊的底板； POWER MICE 4000（MS4128-L3） 模塊化交換機(jī)主機(jī)，帶插接4個(gè)模塊的底板，支持兆 ；,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,介質(zhì)模塊 MM2-4TX1 4個(gè) 10M/100M RJ45電口模塊；安裝在交換機(jī)的插槽上； MM3-2FXM2/2TX1 2個(gè)100M多模光口（SC接頭），2個(gè) 10M/100M RJ45電口模塊 安裝在交換機(jī)的插槽上； 擴(kuò)展底板 MB - 2T 擴(kuò)展底板（可擴(kuò)展2個(gè)模塊） 擴(kuò)展到交換機(jī)底板右端。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,4.1赫斯曼交換機(jī) MS是世界第一臺(tái)卡軌式安裝、模塊化設(shè)計(jì)，并支持網(wǎng)絡(luò)管理的千

55、兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。它具有如下特點(diǎn)： 采用導(dǎo)軌方式安裝，無風(fēng)扇散熱方式，工作溫度范圍為060； 支持多種冗余，包括HIPER-Ring（超級(jí)冗余環(huán)），RSTP（快速生成樹），冗余環(huán)-環(huán)之間耦合，Dual Homing， 雙24VDC電源冗余，冗余狀態(tài)信號(hào)輸出； 采用HIPER-Ring（超級(jí)冗余環(huán)）技術(shù)可以組建100Mbps/1000Mbps快速自愈環(huán)網(wǎng)，環(huán)上最多可串接50臺(tái)交換機(jī)，并允許光纖和雙絞線多種介質(zhì)，當(dāng)發(fā)生鏈路斷點(diǎn)時(shí)，環(huán)網(wǎng)可以在500毫秒內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)正常工作； MSModular Industrial Communication Switch，即模塊化工業(yè)通信交換機(jī)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，便

56、于擴(kuò)展、端口配置靈活； 支持基于端口的VLAN設(shè)置、IGMP Snooping組播管理、IEEE 802.3x流控制和SNTP協(xié)議(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)； 網(wǎng)絡(luò)管理功能包括串口網(wǎng)管、基于WEB的網(wǎng)管、SNMP V1/V2/V3和HiVision網(wǎng)絡(luò)管理，采用HiVision或者HiOPC，可以將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息以O(shè)PC方式傳遞到HMI/ SCADA軟件中，從而將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與其他智能設(shè)備的監(jiān)控集成一體。 POWER MICE4000支持動(dòng)、靜態(tài)路由支持，支持路由冗余協(xié)議。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,網(wǎng)管軟件：赫斯曼的Hivision允許您觀察網(wǎng)絡(luò)上任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)的全面監(jiān)視，您能夠?qū)崿F(xiàn)綜

57、合的負(fù)載和故障分析。HiVision圖形方式的交互式用戶界面以及設(shè)備圖案化使您的工作更直接，更容易理解，并且其他方便的附加功能讓您在使用時(shí)增加了巨大的價(jià)值。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,主窗口圖,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,監(jiān)視結(jié)果可以利用E-Mail，SMS或參考視窗來顯示或傳送。 通過標(biāo)準(zhǔn)MIB集成OEM設(shè)備。 使用端口管理器對(duì)任意聯(lián)接進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)置即可提供全面的負(fù)載和故障分析。 方便查詢Hirschmann網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)，并具有故障陷阱處理功能，可對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或單一設(shè)備的故障陷阱歷史進(jìn)行精確跟蹤。 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并顯示所有支持SNMP的設(shè)備，支持SNMP、RMON網(wǎng)絡(luò)管理功能，自動(dòng)識(shí)別所有的Hirschma

58、nn網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，顯示網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)和IP地址與MAC地址之間的關(guān)系。 用高品質(zhì)的圖像真實(shí)地表示所監(jiān)控的設(shè)備。 具有對(duì)標(biāo)準(zhǔn)RMON 1-3 AC: 1830 V, 4763 Hz 導(dǎo)軌安裝能力,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,摩莎交換機(jī) EDS-208特點(diǎn) 高性能的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)： 8個(gè)/5個(gè)10/100BaseT(X) (RJ45端口) 支持IEEE 802.3/ 802.3u/ 802.3x協(xié)議 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，1K地址表 速率10/100M，支持全雙工/半雙工，自動(dòng)識(shí)別MDI/MDIX 廣播風(fēng)暴保護(hù) 工業(yè)化設(shè)計(jì) -10 60C的操作溫度 外殼設(shè)計(jì)：IP30 保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 電源輸入 DC: 1248 V; AC:

59、1830 V, 4763 Hz 導(dǎo)軌安裝能力,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,光電轉(zhuǎn)換器 （VRIX Omate 3000） 光纖收發(fā)器技術(shù)性能 標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.3 100Base-FX,10/100Base-T(X) 電氣接口：2個(gè)屏蔽RJ45（10/100Base-TX） 雙絞線傳輸距離100米 光纖接口：1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的SC/FC/ST接口 電源接口：930VDC、DV220V 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)：符合EN55082-2 固定方式：標(biāo)準(zhǔn)DIN卡軌或固定在機(jī)柜 全速存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā) 9.1M緩沖內(nèi)存,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,設(shè)備參數(shù) Omate 3000設(shè)備特點(diǎn) 工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，支持多種電源輸入，適用于不同應(yīng)用環(huán)境。

60、 提供1-4對(duì)100Base-Fx光口，2-10個(gè)10/100Base-T自適應(yīng)以太網(wǎng)口。 獨(dú)特的自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)，系統(tǒng)可組成環(huán)型、鏈型、星型等不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 高性能以太網(wǎng)交換技術(shù)，基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式。 抗干擾性強(qiáng)，具有防電磁干擾、防靜電、抗雷擊等功能。 兼容性好：以太網(wǎng)接口10/100M自適應(yīng)，自診斷和自動(dòng)MDIMDIX連接。 支持多級(jí)QoS和端口流控。 支持VLAN和生成樹協(xié)議。 具有廣播風(fēng)暴保護(hù)功能，支持組播。 強(qiáng)大的網(wǎng)管功能。包括自動(dòng)設(shè)備及信息查找、自動(dòng)加載設(shè)備、設(shè)備連接、遠(yuǎn)程配置、實(shí)時(shí)檢測(cè)在線設(shè)備的數(shù)目及工作狀態(tài)、告警處理以及系統(tǒng)管理等。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,Omate 3000設(shè)備使

61、用條件 工作溫度：-30+75 工作濕度：5%95%（無凝露） 功 耗：4.8W （壁掛式） 供電方式(提供方向電壓輸入保護(hù))： (1)DC12V： 范圍918V (2)DC24V： 范圍1836V (3)DC48V： 范圍3672V (4)AC220V：范圍180260V 壁掛式設(shè)備安裝尺寸：180 x 120 x 30mm 安裝方式：壁掛及標(biāo)準(zhǔn)1U、3U機(jī)箱可選。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,Omate 3000光接口參數(shù) 線路速率：125Mb/s 發(fā)送波長(zhǎng)：1310nm或1550nm 光纖接頭：SC/ST/FC 發(fā)送功率：（-8）--（-15）dBm 接收靈敏度： -34dBm Omat

62、e 3000以太網(wǎng)接口及交換性能 標(biāo) 準(zhǔn)：符合IEEE802.3，802.3u，802.3x，IEEE802.1P，IEEE802.1Q。 接口速率：10/100Base-T自適應(yīng)，全/半雙工模式，自診斷和自動(dòng)MDI/MDIX功能。 接口類型：標(biāo)準(zhǔn)RJ45（帶屏蔽）。內(nèi)嵌1.5 KV電磁隔離保護(hù)。 處理類型：存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，以及多級(jí)QoS和端口流控。具有廣播風(fēng)暴保護(hù)，支持VLAN和生成樹協(xié)議。 地址表大?。?K單一的地址表。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,光纜 多模光纖 多模光纖電纜容許不同光束于一條電纜上傳輸，由于多模光纜的芯徑較大，故可使用較為廉宜的偶合器及接線器，多模光纜的光纖直徑為50m至100m

63、。 在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上，最受歡迎的多模光纜為62.5/125m，62.5/125意指光纜芯徑為62.5m而色層（cladding）直徑為125m，其他較為普通的為50/125及100/140。 相對(duì)于雙絞線，多模光纖能夠支持較長(zhǎng)的傳輸距離，在10mbps及100mbps的以太網(wǎng)中，多模光纖最長(zhǎng)可支持2000米的傳輸距離；而于1GpS千兆網(wǎng)中，多模光纖最高可支持550米的傳輸距離。,四 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例,單模光纖 單模光纖（SingleMode Fiber, SMF）具備10 micron的芯直徑，可容許單模光束傳輸，可減除頻寬及振模色散(Modal dispersion)的限制，但由于單模光纖芯徑太小，較難控制光束傳輸，故需要極為昂貴的激光作為光源體，而單模光纜的主要限制在于材料色散(Material dispersion)，單模光纜主要利用激光才能獲得高頻寬，而由于LED會(huì)發(fā)放大量不同頻寬的光源，所以材料色散要求非常重要。 單模光纖相比于多模光纖可支持更長(zhǎng)傳輸距離，在100MBPS的以太網(wǎng)以至運(yùn)行的1G千兆網(wǎng)，單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。 適用于波長(zhǎng)1310nm、1550nm和1625nm的應(yīng)用環(huán)境。,,,THE END,講解完畢 謝謝,