1 / 35

Основы Ethernet

Основы Ethernet. Hub. Laptop. Offices. Plant. Floor. Ethernet Backbone. Quantum Ethernet. Quantum Ethernet. Ethernet. Открытая сеть, которая допускает взаимодействие всех уровней предприятия от рабочих мест в офисе до модулей ввода-вывода на контроллере в составе АСУ ТП завода.

jakeem-barlow
Download Presentation

Основы Ethernet

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Основы Ethernet

  2. Hub Laptop Offices Plant Floor Ethernet Backbone Quantum Ethernet Quantum Ethernet Ethernet • Открытая сеть, которая допускает взаимодействие всех уровней предприятия от рабочих мест в офисе до модулей ввода-вывода на контроллере в составе АСУ ТП завода. • Наиболее популярная технология локальных сетей, используемая сегодня. • Schneider has chosen to standardize on TCP/IP as its networking protocol. • Основа – кабель, который соединяет сегменты сети в единое целое. • Может быть медный или волокно-оптический кабель

  3. #$%@&**)(% “Hello PC 2” 1 2 Представление Протоколов • Protocol - Стандарт, позволяющий компьютерам осуществлять соединение • Узлы должны уметь работать с одинаковыми протоколами • Определяет, каким образом компьютеры идентифицируют друг друга в сети • Каким образом происходит процесс передачи данных • Как полученная информация должна быть обработана • Обработка сообщений об ошибках • TCP/IP - (transmission control protocol/Internet Protocol) • Преобладающее в Ethernet программное обеспечение использует TCP/IP • Стандарты, которые определяют и передачу данных и протоколы сети.

  4. FTP из A в B A • илииз B в A B Другие протоколы – Протокол FTP • FTP (File Transfer Protocol) • Протокол, позволяющий передавать файлы между ПК • Часть набора из TCP/IP • FTP работает по принципу клиента/сервера • Программа «Клиент» позволяет Вам взаимодействовать с FTP-сервером • Файлы на FTP-серверах, как правило, сжимаются • Больше файлов может быть сохранено • Уменьшается время передачи файла

  5. Я нет… Brand X Протокол Modbus • Протокол, используемый всеми ПЛК от Modicon • Многие другие устройства также говорят на Modbus’е • Определяет структуру сообщения, которую ПЛК понимают и используют, независимо от типа применённой сети • Описывает процесс использования контроля доступа к другому устройству, как устройство ответит, каким образом будут обнаружены и переданы возможные ошибки • Modbus-сообщения вставляются в пакеты или фреймы,используемые в данной сети • Modbus TCP/IP • Modbus Plus Все мы говорим на Modbus’е

  6. Протокол X-Way • Основной протокол, используемый ПЛК от Telemecanique • Как Modbus от Modicon • X-way сообщения вставляются в пакеты или фреймы,используемые в данной сети • Сети Telemecanique, использующие X-Way: • Unitelway, Ethway, Fipway, Mapway шина Ethway

  7. SNMP (Simple Network Management Protocol) • SNMP – Протокол, позволяющий локальное и удаленное управление узлами на сети • Серверы, Рабочие станции, Маршрутизаторы, Коммутаторы … • Включает в себеагентов (agents) и менеджеров (managers) • Agent – процесс, выполняющийся на каждом управляемом узле, собирающий информацию об управляемом устройстве • Manager – процесс, выполняющийся на автоматизированном рабочем месте управления, который запрашивает информацию об устройствах в сети через агентов

  8. 46 to 1500 Bytes 8 6 6 2 4 Destination Preamble Source Length FrameCheck Data LLC IP TCP IEEE 802.3 Packet Framing • IEEE 802.3 Frame– Различные поля содержат различную информацию • 802.3 framing – Наиболее общие поля на данный момент • поля TCP и IP – наиболее значимая часть поля данных • IP - Инициализация связи, завершение связи, признание узла, контроль за пакетами и управление действиями • TCP – Передача запрашиваемых данных и работа с пакетами

  9. 46 to 1500 Bytes 8 6 6 2 4 Destination Preamble Source FrameCheck Type Data LLC IP TCP Ethernet II Packet Framing • Ethernet II Frame – Четвёртое поле это поле типа (“Type” field) • Содержит уникальный протокол ID (PID), которого нет в структуре 802.3 • Модули ModiconNOE поддерживают стандарт Ethernet II. • ПЛК M1E не поддерживают формат 802.3 • Системы в ПЛК всех типов должны быть настроены как Ethernet II

  10. Запрос Half Duplex Communications • Half Duplex - Сигналы могут проходить в любом направлении, но не в обоих одновременно • Walkie-talkie - половина устройства, потому что только один элемент может говорить в единицу времени • Half Duplex – простая связь использующая для передачи и приёма один и тот же канал • Волоконная оптика не поддерживает Half Duplex Приёмник Источник Ответ

  11. Запрос Full Duplex Communications • Full Duplex - Сигналы могут проходить в любом направлении, одновременно. • Телефон - пример устройства со связью Full Duplex Приёмник Источник Ответ

  12. MAC и IP адреса Адрес IP • MAC Address– 48-битовый уникальный идентификатор, который назначен каждому устройству в сети Ethernet изготовителем этого устройства (здесь не показан) • IP Address – Уникальный адрес для узла или устройства в сети Ethernet, Internet или Intranet. • Записывается как 4 числа, отделенные точками (192.158.125.202) • Показан экран конфигурации Concept 2.2 NOE

  13. Адресация IP – Классы адресов • Четыре десятичных числа, отделенных точками • Используются числа от 0 до 255 • В двоичном представлении, каждое число представлено 8-ю битами • Номер сети • Номер устройства • Три класса сетей по адресации • Классы A и B полностью использованы • Показан типичный адрес из сети класса C • Три числа для адреса сети • Четвёртое – адреса узла Номер сети Номер устройства 198.168.45.249 11000110.10101000.00101101.11111001 * Прим. – первый октет определяет класс сети

  14. Как устройства получают свои IP-адреса • SA-Устройствам IP-адрес может быть назначен различными способами • Он может быть вручную сконфигурирован из программы, например из Concept’а • Он может быть назначен через BOOTP-сервис (след. слайд) • Адрес может быть взят из значений по умолчанию, привязанных к MAC-адресу • Может быть использовано последние 4 октета из адреса MAC (напр. 54 10 15 18) • Можно рассмотреть MAC-адрес, как шестнадцатеричный – декодировать в десятеричный • IP-адрес NOE «по-умолчанию»: • 84. 16. 21. 24 000054101518

  15. PC Device BOOTP (Bootstrap Protocol) • BOOTP – Протокол, который позволяет устройству получать его IP-адрес от сервера центрального управления • Более эффективный чем RARP, потому что единственное BOOTP-сообщение определяет множество пунктов, необходимых, когда устройство запускается. • IP-адрес, gateway-адрес, server-адрес • We distribute BOOTP Lite • NOE 771 10 содержит встроенный BootP-Сервер • Используется в M1E, NOE771 и ENT Comm Adapter чтобы получить информацию о конфигурации • Server должен быть ПК в одной сети с устройством • Типовой синтаксис команды:bootplt ip_addr target_mac_addr default_router subnet_mask ‘bootplt 198.202.138.77 000054000001 198.222.100.101 200.100.000.000’

  16. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Специальные типы IP адресов Сетевой адрес. (Маршруты, определение сетей) «Моя сеть». Destination – NO! «Я». Destination – NO! «Я в моей сети». Destination – NO! Широковещательный адрес. Source – NO! Ограниченный широковещательный адрес. Source – NO! Групповые адреса. (Class D) Адрес loopback. Зарезервированные адреса. (Class E) К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  17. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Специальные типы IP адресов • 10.0.0.0/8 — сеть класса А. Занимает пространство адресов 10.0.0.0 — 10.255.255.255. • 172.16.0.0/16 — 172.31.0.0/16 — 16 сетей класса B. Занимают пространство адресов 172.16.0.0 — 172.31.255.255. • 192.168.0.0/24 — 192.168.255.0/24 — 256 сетей класса С. Занимают 192.168.0.0 — 192.168.255.255. К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  18. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Протоколы: ARP • ARP - поиск аппаратного адреса по IP адресу. • ARP - реализация кэширования в Ethernet-сетях. • Reverse ARP - поиск IP адреса по аппаратному. • ARP-представитель. • Утилита arp. К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  19. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Протоколы: IP К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  20. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Протоколы: TCP • Любой сетевой уровень. • Контроль доставки («сессии») и управление потоком («окно»). • Контроль целостности. • Поддержка многопотоковых и многозадачных сред. • Сложность. К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  21. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Протоколы: UDP • Только IP-протокол в качестве транспортного. • Нет контроля. • Необязательный контроль целостности. • Поддержка многопотоковых и многозадачных сред. • Простота. К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  22. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Разрешение имен Широковещание (NetBIOS) Файлы локального разрешения имен (host). DNS. WINS (NetBIOS). • HOSTS - разрешение имен хостов в IP адреса. • LMHOSTS - разрешение имен NetBIOS в IP адреса. • NETWORKS - разрешение имен сетей в сетевые адреса. • PROTOCOL - разрешение имен протоколов в номер протокола RFC. • SERVICES - разрешение имени сервиса в номер порта и имя протокола. К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  23. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Разрешение имен с помощью DNS • Internet-стандарт (RFC1034, RFC1035, RFC974). • Имеет иерархическую структуру. • Клиент-серверная архитектура - централизованное управление и децентрализованное использование. • Рекурсивное разрешение имен. • Возможность репликации зон. • Кэширование. • Статические данные, изменяемые вручную.Имеются расширения для динамического изменения. • Прямое и обратное разрешение имен. К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  24. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Разрешение имен с помощью DNS DNS-сервер (корневой) Ссылки на TLD: .ru – 2.2.2.2 … Итеративный Mail.iiat.ru?  1.1.1.1 Рекурсивный Mail.iiat.ru?  .ru = 2.2.2.2 Итеративный Mail.iiat.ru?  mail.iiat.ru = 212.83.0.34 DNS-сервер Список корневых серверов: 1.1.1.1 … .iiat.ru = 3.3.3.3 DNS-сервер (.ru) Ссылки на: iiat.ru – 3.3.3.3 … 2.2.2.2 3.3.3.3 Итеративный Mail.iiat.ru?  DNS-сервер (.iiat.ru) Записи: MailA 212.83.0.34 … mail.iiat.ru = 212.83.0.34 К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  25. ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Разрешение имен с помощью DNS Роли серверов: • Основной сервер имен (Primary Server). • Дополнительный сервер имен (Secondary Server). • Главный сервер имен (Master Server). • Кэширующий сервер имен. К ПРАКТИКУМ НА ЭВМ

  26. Router X System B System C System D System A ARP и RARP • ARP – Address Resolution Protocol • Протокол, который IP-адресу ставит в соответствие физические MAC-адреса. • В этой сети сообщение от C к A: Система C распространяет ARP • Отвечает только A • MAC-адрес возвращен и запасен таким образом, чтобы в следующий раз система С могла «говорить» с системой B без того, чтобы использовать ARP • Different LAN (A to C) – All systems receive ARP • Router knows C is on different LAN (routing table) • Router X sends its MAC address to A and acts as a Proxy Server to system C • A stores X’s address and uses when needs to talk to C Сообщение для одного из нас Сообщение не для нас ARP answer Это - для меня, Мой MAC-адрес …. Каков ваш адрес MAC?

  27. 192.168.125.202 192.168.125.202 ARP и SA модули • После старта NOE и ETY передают без запроса ARP • Должны иметь правильные IP-адреса • Выбрасывают в сеть собственный MAC-адрес, добавляют IP и смотрят, отвечает ли любой другой модуль с адресом MAC • Если нет, то IP-адрес нового ПЛК уникален • Если другой модуль отвечает, то IP-адрес не уникален. • Для того, чтобы указать на невозможность работы применяются различные форматы мигания • Приведён пример совпадения IP-адресов Hello 192.168.125.202, you there?

  28. Маска подсети Маска подсети • Используется в системе, чтобы определить, предназначено ли сообщение Ethernet для местной сети или требуется передача его в удаленную сеть. • Эта тема будет объясняться на следующем слайде.

  29. 198.168.45.3 Приёмник Маска Приёмник 11000110.10101000.00101100.00000101 11000110.10101000.00101101.00000011 Результат 11111111.11111111.11111111.00000000 11111111.11111111.11111111.00000000 11000110.10101000.00101101.00000000 В одной сети 198.168.44.4 Приёмник Маска 11000110.10101000.00101100.00000000 В разных сетях Маска подсети 198.168.45.32 • Маска подсети для сетей класса C 255.255.255.0 • Адрес приёмникаскладывается с маской, результатсравнивается с исходным адресом сети • Если результат = исходный адрес сети, тогда приёмник в локальной сети • Если результат <> исходный адрес сети, тогда приёмник в удалённой сети • Different network messages are directed to “Default Gateway” Адрес источника

  30. Gateway Устройства Default Gateway • Gateway – Маршрутизатор.Иногда называют “Default Gateway” • Если результат сложения (ANDing)адреса приёмника и маски подсети не совпадает с исходым адресом сети, то сообщение направляется в “Default Gateway”

  31. Среда передачи – Витая пара • UTP - изолированные пары медного провода, которые свиты вместе. • Многоканальные, цвето-кодированные пары, заключенные в пластиковую трубку-изоляцию • Быстрее чем коаксиальный кабель • Категория 5 (cat 5) - наиболее типичный кабель в компьютерных сетях • Cat 5 = 100 Mbps • Cat 3 = 10 Mbps • Экранированная витая пара - витая пара, обернутая в фольгу

  32. Прямой кабель используется для подключения ПК <–> Hubs, Switches … «Перевёртыш» используется для соединения 2-x ПК или ПК <->NOE DTE – Data Terminal Equipment – Любое приёмо-передающее устройство Прямые кабели Прямой кабель Концентратор, Коммутатор, … «Перевёртыш» ПЛК, Компьютеры … Типы кабелей (Internal Wiring) DTE

  33. Волоконно-оптический кабель • Состоит из трёх частей: • Носитель (стекло или пластик) • Отражатель • Защитный кожух • Core – Обеспечивает прохождение света • Cladding - Стеклянная трубка, которая отражает любой «заблудившийся» свет назад в русло носителя • Protective Sheath – Защищает носитель и отражатель • Использование волоконной оптики позволяет защитить систему от вмешательства и существенно увеличить дальность передачи сообщений • Часто используется как основная среда передачи данных

  34. Соединителя для волоконной оптики • Оборудование ConneXium использует оба типа соединителей ST и SC • Соединители ST имеют замок типа штыка ST Connector SC Connector

  35. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

More Related