Névjegyzék

VLAN a kikötőkön

(Freum), akkor olyan hálózati eszközök, amelyek nem támogatják ezt a szabványt, továbbíthatják a forgalmat anélkül, hogy figyelembe vennék a VLAN tartozékait.

802.1q helyek a keret belsejében címkeamely információt továbbít a VLAN forgalomról.

Tag méret - 4 byte. Ez az ilyen területekből áll:

  • TAG protokoll azonosító (TPID, jelölje be a protokoll azonosítót). Field Size - 16 bit. Jelzi, hogy melyik protokollt használják a címkézéshez. 802.1Q esetében a 0x8100 értékét használják.
  • Kiemelten fontos. (kiemelten fontos). Field Size - 3 bit. Az IEEE 802.1P szabvány által használt szabványnak a továbbított forgalom prioritása.
  • Canonikus formátumjelző (CFI, kanonikus formátumjelző). Field Size - 1 bit. Jelzi a MAC-cím formátumát. 0 - kanonikus, 1 - nem kanonikus. A CFI-t az Ethernet és a Token Ring Networks közötti kompatibilitásra használják.
  • VLAN azonosító (VID, VLAN azonosító). Field Size - 12 bit. Azt jelzi, hogy a VLAN a kerethez tartozik. A lehetséges értékek 0 és 4094 között.

Az Ethernet II szabvány használata esetén a 802.1Q beilleszti a címkét a protokoll típusú mező előtt. Mivel a keret megváltozott, az ellenőrző összeg újraszámolódik.

A 802.1Q szabványban van egy natív VLAN koncepció. Alapértelmezés szerint ez a VLAN 1. A VLAN-ban továbbított forgalom nem tanult.

A Cisco Systems - isl által kidolgozott 802.1q szabadalmaztatott protokoll található.

Formátum keret

Helyezzen be 802.1q tagot az Ethernet-II keretben

Linkek


Wikimedia Alapítvány. 2010.

Nézze meg, mi az "IEEE 802.1Q" más szótárakban:

    IEEE 802.11 - a vezeték nélküli helyi hálózat (WLAN) számítógépes kommunikációjának szabványa, amelyet az IEEE LAN / Man szabványügyi bizottság (IEEE 802) fejlesztette ki az 5 GHz-es és 2,4 GHz-es állami spektrum sávokban. ... Wikipedia

    IEEE 802.11 - (Auch: Vezeték nélküli LAN (WLAN), Wi Fi) Bezeichnet Eine IEEE NORM FÜR KOMMUNIKÁCIÓ FUNKNETZWERKEN. Herausgeber IST DAS Intézet Elektromos és Elektronikai mérnökök (IEEE). Die Erste Version Des Standard Wurde 1997 Verabschiedet. Sie ... ... Deutsch Wikipedia

    IEEE 802.3.

    IEEE 802.

    IEEE 802.3. - EST UNE NORME POUR LES RESEAUX INFORMATIQUES Édictée par L Institte elektromos és elektronika Elgineers (IEEE). Cette Norme Est Générement Connee Sous Le Nom D Ethernet. C est aussi un souus comité du comité ieee 802 compenáns plusz ... wikipégia en français

    A helyi szintű családi szabványok csoportja számítógépes hálózatok (LAN) és a metropolis hálózatok (férfi). Különösen az IEEE 802 szabványok a változó hosszúságú csomagokkal rendelkező hálózatokra korlátozódnak. A 802 szám a következő szabad szám volt ... ... Wikipedia

    IEEE 802.15 - Az IEEE 802 15. munkacsoportja, amely a Wireless Pan (Personal Area Network) szabványokból szakosodott. Tartalmaz hat feladatcsoporttal (számozott 1-től 6-ig): 1. feladatcsoport (WPAN / BLUETOOTH) IEEE 802.15.1 2002 vezeték nélküli személyi területet ... Wikipedia

    IEEE 802. - EST Un Comité De L Ieee Qui Décrit Une famille De Normes hozzátartozók Aux Réseaux Locaux (LAN) Et Métropolitains (Man) bázisok Sur La Váltó De Données NUMERIQUES Par Le BIAIS De Liaisons Filaires Ou Sans Fil. Plusz spécifiquement, les normes ... ... wikipégia en français

    IEEE 802. - utal az IEEE szabványok családjára, amely a helyi hálózatokkal és a nagyvárosi terület hálózatokkal foglalkozik. Pontosabban, az IEEE 802 szabványok korlátozódnak a változó méretű csomagokat hordozó hálózatokra. (Ezzel szemben a sejtalapú hálózatokban az adatok ... Wikipedia

    IEEE 802.15.4a - (hivatalosan neveztem IEEE 802.15.4a 2007) az IEEE 802.15.4 módosítása (hivatalosan hívott IEEE 802.15.4 20060, amely a további fizikai rétegeket (fizes) adja hozzá az eredeti szabványhoz .OnerViewieee 802.15 .. ... Wikipedia

    IEEE 802.11 - Exemple D équipement fabriqué sur les Acrecrandations de la norme IEEE 802.11. Ici, Un Routeur Avec Switch 4 port intégré de la Marque Linksys. IEEE 802.11 EST ENSZ Terme Qui Désigne Un Ensemble DE NORMES VONATKOZÓ LES RESEAUX SANS FIL QUI ONT ... WIKIPÉDIA EN FRANçAIS


A modern kapcsolók funkcionalitása lehetővé teszi a virtuális hálózatok (VLAN-hálózatok) megszervezését, hogy rugalmas hálózati infrastruktúrát hozzon létre. Jelenleg a VLAN hálózat még nem volt elterjedt, különösen kicsi vállalati hálózatok. Ez nagyrészt annak köszönhető, hogy a VLAN hálózatok szervezésének kapcsolóinak konfigurációja nagyon nehéz, különösen akkor, ha a hálózati infrastruktúra több kapcsolót is tartalmaz. Ezenkívül a VLAN hálózatok létrehozásakor bekapcsolva, valamint más funkcionalitás beállítása, jelentősen eltérhet a különböző cégek kapcsolóitól, a jól ismert hálózati berendezések, például a Cisco, a HP, a 3Com, Allied Telesyn következtében , Avaya, rendezzen különleges kurzusokat a felszerelésükkel. Nyilvánvaló, hogy világos, hogy egyszerűsíti a berendezések konfigurációjának egyszerűsítését, hogy ezt a folyamatot intuitív és egyszerűvé tegye, és még annyit, hogy általános megállapodások és egységes felületek kialakítása a különböző gyártókból származó berendezések létrehozásához - egyértelműen nem a A gyártók maguk is, de a felhasználók teljesen képesek egymástól függetlenül megérteni a kapcsolók lehetőségeit. Ezért ebben a cikkben megvizsgáljuk a modern kapcsolók lehetőségeit a virtuális hálózatok szervezéséről, és elmondjuk a konfiguráció alapelveinek.

Virtuális hálózatok hozzárendelése

a VLAN-t (virtuális LAN) olyan hálózati csomópontok csoportjának nevezik, amelyek sugárzott forgalmi domainet (broadcast domain) alkotnak. Az ilyen definíció meglehetősen helyes, de kevés informatív, ezért megpróbáljuk értelmezni a virtuális hálózat fogalmát kissé másképp.

Ha helyi hálózatot hoz létre a kapcsoló alapján, annak ellenére, hogy a felhasználói szűrők forgalmi korlátozásának lehetőségét használva minden hálózati csomópont egyetlen adattartási tartomány, azaz a sugárzott forgalom továbbítása minden hálózati csomópontra. Így a kapcsoló kezdetben nem korlátozza a sugárzási forgalmat, és a megadott elvre épített hálózatok laposnak nevezik.

Virtuális hálózatok alkotnak csomópont csoport, amelyben az összes forgalom, beleértve a közvetítést, teljesen el van szigetelve a csatornán szintű egyéb hálózati csomópontok. Ez azt jelenti, hogy az a kereteknek hálózati csomópontok között kapcsolódó különböző virtuális hálózatok alapján a csatorna szintjén nem lesz lehetséges (bár virtuális hálózatok kölcsönhatásba egymással hálózati szinten használó router).

Az egyes hálózati csomópontok elkülönítése csatorna szinten a technológia segítségével virtuális hálózatok Lehetővé teszi, hogy egyszerre több feladatot oldjon meg. Először is, a virtuális hálózatok hozzájárulnak a hálózati teljesítmény növeléséhez, a virtuális hálózaton belüli sugárzási forgalom lokalizálása és akadályozza a sugárzott viharútvonalon. A kapcsolótáblák küldenek sugárzott csomagokat (valamint csoportos és ismeretlen címekkel rendelkező csomagokat) a virtuális hálózaton belül, de nem a virtuális hálózatok között. Másodszor, a virtuális hálózatok egymástól a csatorna szintjén történő elkülönítése lehetővé teszi, hogy javítsa a hálózat biztonságát, hogy a felhasználók bizonyos kategóriáira vonatkozó erőforrások részét képezik.

A virtuális hálózatok típusai

egy általánosan elismert szabvány megjelenése az IEEE 802.1Q virtuális hálózatok megszervezéséhez Minden hálózati berendezés gyártója használt VLAN saját technológiáját. Az ilyen megközelítés jelentős hátránya volt - az egyik gyártó technológiái összeegyeztethetetlenek voltak a többi vállalat technológiáival. Ezért, amikor több kapcsoló alapján virtuális hálózatok építése során csak egy gyártóeszközt kellett használni. Az IEEE 802.1Q virtuális hálózati szabvány elfogadása lehetővé tette az összeférhetetlenség problémájának leküzdését, de még mindig vannak olyan kapcsolók, amelyek nem támogatják az IEEE 802.1Q szabványt, vagy kivéve a virtuális hálózatok megszervezését az IEEE 802.1Q szerint , Adjon más technológiákat.

Számos módja van a virtuális hálózatok megteremtésére, de ma a kapcsolókban a kikötők csoportosítási technológiát elsősorban főként hajtják végre, vagy az IEEE 802.1Q specifikációt használják.

A portcsoportosításon alapuló virtuális hálózatok

a portcsoportok (port-alapú) alapuló ITUAL Networks rendszerint az úgynevezett intelligens kapcsolókban vagy az ellenőrzött kapcsolókban valósul meg - az IEEE 802.1Q szabvány alapján VLAN-k szervezésének lehetőségét.

Ez a módszer a virtuális hálózatok létrehozásának módja meglehetősen egyszerű, és általában nem okoz problémákat. A kapcsoló mindegyik portja virtuális hálózatnak tulajdonítható, azaz a portok virtuális hálózatokba vannak csoportosítva. A hálózatban lévő hálózati csomag előmozdítására vonatkozó döntés a címzett MAC-címén és a vele kapcsolatos kikötő MAC-címén alapul. Ha az adott virtuális hálózathoz tartozó kikötőt például a VLAN # 1-hez rendeli, csatlakoztassa a felhasználói számítógépet, akkor ez a számítógép automatikusan a VLAN # 1 hálózathoz tartozik. Ha a kapcsoló csatlakozik ehhez a porthoz, akkor a kapcsoló összes portja szintén a VLAN # 1-hez tartozik (1. ábra).

Ábra. 1. Virtuális hálózatok, amelyek egy kikötői csoportosító technológiát használnak egy kapcsoló alapján

Ha a port csoportosítási technológiát, ugyanazt a port lehet egyszerre rendelni több virtuális hálózatokat, amely lehetővé teszi, hogy végre a megosztott erőforrások a felhasználók között a különböző virtuális hálózatok. Például, hogy végre közös hozzáférést a hálózati nyomtató, illetve a VLAN VLAN # 1 és a VLAN # 2 felhasználók szerver, egy switch port, amelyhez a hálózati nyomtató vagy fájlszerver felépül, meg kell csatolni egyszerre VLAN hálózatok. # 1 és VLAN 2 (2. ábra).

Ábra. 2. Megosztott erőforrás létrehozása több virtuális hálózat között a Port csoportosító technológiával

A leírt technológia számos előnye az IEEE 802.1Q szabvány használatával összehasonlítva, de hátrányai is vannak.

Az előnyök a virtuális hálózatok konfigurációjának egyszerűségének tulajdoníthatóak. Ezenkívül nem szükséges, hogy az IEEE 802.1Q végcsomópontok támogassák az ETERNET szabványt, és mivel a legtöbb Ethernet hálózati vezérlők nem támogatják ezt a szabványt, a kikötőcsoporton alapuló hálózati szervezet könnyebb lehet. Ezenkívül a virtuális hálózatok hasonló szervezetével is metszi, ami lehetővé teszi a megosztott hálózati erőforrások létrehozását.

A portcsoportosításon alapuló virtuális hálózatok létrehozására szolgáló technológiát az egy kapcsoló használatával vagy egy vezérlésű kapcsolóval ellátott verem használatával alkalmazzák. Ha azonban a hálózat meglehetősen nagy és több kapcsolóra épül, akkor a portcsoporton alapuló virtuális hálózatok szervezésének lehetősége jelentős korlátozásokat mutat. Először is, ez a technológia rosszul skálázott, és a legtöbb esetben csak egy kapcsolóra korlátozódik.

Fontolja meg azt a helyzetet, amikor a hálózat két kapcsolóon alapul, amely támogatja a portcsoportok alapján a virtuális hálózatok szervezésének technológiáját (3.

Ábra. 3. Virtuális hálózatok végrehajtása a kikötőcsoportok alapján két kapcsoló használatakor

Szükség legyen rá, hogy az első és a második kapcsolók portjának része a VLAN # 1-hez, a másik pedig a VLAN # 2-hez. Ehhez először is szükség van arra, hogy mindkét kapcsoló nemcsak a portcsoporton alapuló virtuális hálózatok megszervezésére kerül sor, hanem az ilyen hálózatok több kapcsolóra történő elosztására is (egy ilyen funkció messze különbözik az összes kapcsolótól), másodszor, hogy legyen A kapcsolók között telepítve sok fizikai kapcsolatot hoznak létre, mint virtuális hálózatok. Tekintsünk két hatoldalú kapcsolót. Legyen az első kapcsoló 1. és 2. oldalra a VLAN # 1, és a 3. és 4. portok a VLAN # 2; Az 1., 2. és 3. második kapcsoló portjában a VLAN # 1 és a 4-es portra vonatkozik - a VLAN # 2-re. Az első kapcsoló első kapcsolójához, hogy kommunikáljon a VLAN # 1 felhasználókkal a második kapcsolóval, ezeket a kapcsolókat a VLAN # 1-hez kapcsolódó portokkal kell összekapcsolni (például az első és a második kapcsolók 5-ös portját kell tulajdonítani # 1). Hasonlóképpen, kommunikálni VLAN # 2 felhasználók VLAN # 2 felhasználók a második kapcsoló, ezek a kapcsolók kell keresztül csatlakoztatott portok tulajdonítható VLAN # 2 (ez lehet portokat 6 mindkét kapcsolók). Így a portcsoportosítási technológián alapuló virtuális hálózatok skálázhatóságának problémája megoldódott (bár nem minden esetben) a kapcsolók közötti túlzott kapcsolatok létrehozásával.

Virtuális hálózatok az IEEE 802.1Q szabvány alapján

a fejlett hálózati infrastruktúra jelenléte sok kapcsolóval, hatékonyabb megoldás a virtuális hálózatok létrehozására IEEE 802.1Q technológia. Az IEEE 802.1Q szabványon alapuló virtuális hálózatokban a továbbított Ethernet keretek tartozékaira vonatkozó információk egy adott virtuális hálózathoz beágyazódnak a továbbított keretbe. Így az IEEE 802.1Q szabvány határozza meg az Ethernet keretszerkezet változásait, lehetővé téve a VLAN információkat a hálózaton keresztül történő továbbítására.

A címke hozzáadódik az Ethernethez (címke) 4 bájt hossza - az ilyen kereteket címke keretnek nevezzük (címkézett keret). További bitek tartalmaznak információt az Ethernet kereten a virtuális hálózathoz és prioritáshoz (4. ábra).

A hozzáadott keret címke tartalmazza a TPID double-byte mezőt (címke protokoll azonosítót) és egy TCI dupla bájtos mezőt (címkevezérlő információt). A TCI mező viszont elsőbbségi, CFI és VID mezőkből áll. A Priotity Field 3 bites nyolcféle keret prioritást biztosít. A VID mező (VLAN ID) 12 bithossz egy virtuális hálózati azonosító. Ezek a 12 bit lehetővé teszi, hogy meghatározza a 4096 különböző virtuális hálózatot, de az azonosító 0 és 4095 fenntartva van speciális használatEzért összesen a 802.1q szabványban 4094 virtuális hálózatot határozhat meg. A CFI mező (Canonical Format indikátor) 1 bit hosszúságú, hogy az Ethernet autópálya által továbbított egyéb hálózatok (Token Ring, FDDI) kereteire utaljon, és az Ethernet keretek mindig 0.

Az Ethernet keretformátumának megváltoztatása arra a tényre vezet, hogy az IEEE 802.1Q szabványt nem támogató hálózati eszközök (az ilyen eszközöknek címke-unaware-nak nevezik), nem tudnak olyan kereteket működni, amelyekben a címkéket beillesztik, és ma a hálózati eszközök túlnyomó többsége (Különösen a hálózat végcsomópontjainak hálózati ethernet-kontrollerei) nem támogatják ezt a szabványt. Ezért, hogy kompatibilitást biztosítson eszközök, amelyek támogatják az IEEE 802.1Q (Tag-Aware eszköz) szabvány, az IEEE 802.1Q szabvány kapcsolók támogatnia kell mind a hagyományos Ethernet-keretek, azaz nem-tag (címkézetlen), és a címke (tagged).

A beérkező és kimenő forgalom a forrás és a címzett típusától függően megcímkézett típusú keretek, és a kijelölt típusú keretek képezhetők - csak ebben az esetben kompatibilitást tud elérni a külső készülékre a kapcsolóhoz képest. A kapcsoló belsejében található forgalom mindig címkézett csomagokból áll. Ezért támogatja különböző típusok A forgalom, és hogy a kapcsoló által kijelölt csomagok belső forgalma, a kapcsoló fogadott és továbbító portjaiból, a kereteket az előre meghatározott szabályoknak megfelelően kell átalakítani.

InBreck Szabályok (Belépési szabályok)

Fontolja meg részletesebben a keret átviteli folyamatát a kapcsolóval (5. ábra). A forgalomhoz viszonyítva mindegyik kapcsoló port lehet bemeneti és kimenet. Miután a keretet elfogadja a kapcsoló bemeneti kikötőjével, a további folyamatról szóló határozatot az előre meghatározott bemeneti szabályok (INGRUS szabályok) alapján fogadják el. Mivel a beérkezett keret a címkézett típusra és a nem megfelelő típusra vonatkozhat, a bemeneti port szabályai meghatározzák, hogy a keretek típusát a kikötőbe kell venni, és amely szűréssel kell ellátni. A következő lehetőségek lehetségesek: csak címkézett típusú keretek fogadása, csak nem használt típusú keretek fogadása, mindkét típus vázlata. Alapértelmezés szerint az összes kapcsoló esetében a bemeneti kikötői szabályok megállapítják mindkét típus kereteinek fogadását.

Ábra. 5. Személyi promóciós folyamat a kapcsolóban kompatibilis az IEEE 802.1Q szabványsal

Ha a bemeneti port szabályai meghatározzák, hogy megkapja a címkézett keretet, amely egy adott virtuális hálózathoz (VID) tartalmazza a tartozékokat, akkor ez a keret változatlan. És ha meghatározza a virtuális hálózati tartozékokkal kapcsolatos információkat, akkor az elsőrészt a virtuális hálózati tartozékokkal kapcsolatos információkat tartalmazza, majd az ilyen keretet a kapcsoló bemeneti portjával átalakítja, Minden képkocka címkékkel kell rendelkeznie a virtuális hálózathoz tartozó tartozékokról).

Annak érdekében, hogy egy ilyen konverzió lehetővé váljon, egy egyedi PVID-t hozzárendelnek a kapcsoló minden egyes portjához, amely meghatározza a port portját egy adott virtuális hálózathoz a kapcsoló belsejében (alapértelmezés szerint az összes switter portnak ugyanaz a PVID \u003d 1 azonosító). A kijelölt típusú keret átalakul a címkézett típusra, amelyet a VID címkével egészítenek ki (6. ábra). A bejövő értetlen keret VI vid mezőjének értéke egy bejövő port PVID értékre van állítva, azaz az összes bejövő kijelző keret automatikusan attól a virtuális hálózathoz vezet, amelyhez a bejövő port tartozik.

Csomagfejlesztési szabályok (továbbítási folyamat)

Miután az összes bejövő keretet kiszűrjük, átalakították vagy változatlanok a bejövő kikötői szabályoknak megfelelően, a kimeneti kikötőbe történő továbbítására vonatkozó döntés az előre meghatározott csomag promóciós szabályok alapján történik. A kapcsoló belsejében lévő csomag promóciós szabály az, hogy a csomagok csak egy virtuális hálózathoz tartozó portok között továbbíthatók. Amint azt már megjegyeztük, minden port hozzárendeli a PVID azonosítót, amelyet a hozzárendelt kijelölt keretek átalakítására használnak, valamint a VID \u003d PVID azonosítóval a virtuális hálózathoz tartozó porthálózat meghatározására. Így az egyik kapcsolóban azonos azonosítókkal rendelkező portok egy virtuális hálózathoz kapcsolódnak. Ha a virtuális hálózat egyetlen kapcsolóval alapul, a PVID port azonosítója, amely meghatározza annak a virtuális hálózathoz való tartozását, elég elég. Igaz, az így létrehozott hálózatok nem fedhetik át egymástól, mivel a kapcsoló minden egyes portja csak egy azonosítónak felel meg. Ebben az értelemben a létrehozott virtuális hálózatoknak nincs ilyen rugalmassága, mint a portokon alapuló virtuális hálózatok. Az IEEE 802.1Q szabványt azonban a virtuális hálózatok skálázható infrastruktúrájának megteremtése, beleértve több kapcsolót is, és ez a fő előnye a VLAN-alapú formáció technológiához képest. De annak érdekében, hogy kibővíthessék a hálózatot egy kapcsolón kívül, egyes port azonosítók nem elegendőek, így minden egyes kikötő több virtuális hálózathoz kapcsolódhat, amelyek különböző VID-azonosítóval rendelkeznek.

Ha a csomag megbízás cím megfelel a switch port, amely ugyanabban a virtuális hálózat maga a csomagolás (is egyezik a csomag VID és VID port vagy VID csomagot és PVID port), akkor egy ilyen csomag lehet továbbítani. Ha a továbbított keret a virtuális hálózathoz tartozik, amellyel a kimeneti port nincs csatlakoztatva (a VID csomag nem felel meg a PVID / vid port), akkor a keret nem továbbítható és eldobható.

Hétvégi szabályok (eGress szabályok)

A kapcsoló belsejében lévő keretek után a kimeneti portra továbbítják, további átalakításuk a kimeneti kikötői szabályoktól függ. Amint azt már említettük, a kapcsoló belsejében lévő forgalom csak címkézett típusú csomagokból hozható létre, és a bejövő és kimenő forgalom a mindkét típus csomagolásával alakítható ki. Ennek megfelelően meghatározza a kimeneti port szabályait (a címke vezérlési szabálya - címke vezérlését) meghatározható, hogy a címkézett kereteket átalakítják-e a nem használt formátumba.

Minden kapcsoló port úgy konfigurálható, mint címkézett vagy kijelölt port. Ha a kimeneti port jelölt port, akkor a kimenő forgalom címkézett típusú kereteket hoz létre, amelyek tájékoztatást kapnak egy virtuális hálózati kiegészítőkről. Következésképpen a kimeneti kikötő nem változtatja meg a keret típusát, így ugyanaz, mint a kapcsoló belsejében. Csak az IEEE 802.1Q szabványhoz kompatibilis eszköz csatlakoztatható a megadott porthoz, például olyan kapcsolóval vagy hálózati kártyához, amely támogatja a standard virtuális hálózatainak munkáját.

Ha a kimeneti kapcsoló port a kijelölt port, akkor az összes kimenő keret átalakul a kijelölt típusra, azaz a virtuális hálózati kiegészítőkről további információkat eltávolítanak tőlük. Ahhoz, hogy ezt a port, akkor csatlakoztathatja bármilyen hálózati eszköz, beleértve egy kapcsoló, amely nem kompatibilis az IEEE 802.1Q szabvány, vagy a számítógép, a végső fogyasztók számára, amelyek hálózati kártyák nem támogatják munkáját virtuális hálózatok ezt a szabványt.

Az IEEE 802.1Q virtuális hálózatok konfigurálása

Tekintsünk konkrét példákat az IEEE 802.1Q virtuális hálózatok konfigurálására.

A VLAN hálózatot az IEEE 802.1Q szabványnak megfelelően alkotja, a következőket kell tennie:

  • Állítsa be a virtuális hálózati nevet (például VLAN # 1), és határozza meg annak azonosítóját (VID);
  • válasszon portokat, amelyek a virtuális hálózathoz kapcsolódnak;
  • Állítsa be a virtuális hálózati bemeneti kikötők szabályait (az összes típus keretével való munkavégzési képesség, csak korlátlan keretek vagy csak címkézett keretekkel);
  • telepítse ugyanazt a PVID port azonosítókat a virtuális hálózatban;
  • Állítsa be az egyes kikötői virtuális hálózatot A kimeneti kikötő szabály, konfigurálva őket címkézett portként vagy nem használt portként.

Ezután meg kell ismételnie a fenti műveleteket a következő virtuális hálózathoz. Emlékeztetni kell arra, hogy csak egy PVID azonosító állítható be minden egyes kikötőre, de ugyanaz a port lehet része a különböző virtuális hálózatoknak, azaz egyidejűleg több VIDS-vel.

1. táblázat: A port jellemzőinek beállítása Virtuális hálózatok létrehozásakor egy kapcsoló alapján

Példák a VLAN-hálózatok építésére, az IEEE 802.1Q szabványhoz kompatibilis kapcsolók alapján

És most tekintse meg az IEEE 802.1Q szabványt támogató kapcsolók alapjául szolgáló virtuális hálózatok építési példáit.

Ha csak egy kapcsoló van, a kikötők a végfelhasználói számítógépekhez kapcsolódnak, majd teljesen elkülönített virtuális hálózatok létrehozása, az összes portnak kijelölni kell, hogy az Ethernet vezérlők kompatibilitása legyen. A hálózati csomópontok összekapcsolását egy adott VLAN-hoz a PVID portazonosító beállítása határozza meg.

Vegyünk egy nyolc portkapcsolót három szigetelt VLAN virtuális hálózatok alapján # 1, VLAN # 2 és VLAN # 3 (7. ábra). Az első és a második kikötői port a PVID \u003d 1 azonosítóhoz van hozzárendelve. Mivel ezeknek a kikötők azonosítói egybeesnek az első virtuális hálózati azonosítóval (PVID \u003d VID), akkor a portadatok a VLAN # 1 virtuális hálózatot képezik (1. táblázat). Ha a 3., 5. és 6. pont a PVID \u003d 2 (egybeesik a VID VID # 2 azonosítóval), akkor a második virtuális hálózatot a 3., 4. és 8. port alkotja. Hasonlóképpen a VLAN # 3 a Ports 5 A 6. és 7. ábra a véges felszereléssel való kompatibilitás támogatására (feltételezzük, hogy a hálózati ügyfélkliensek csatlakoztatva vannak a kapcsolókorokhoz, a hálózati kártyák nem kompatibilisek az IEEE 802.1Q szabványsal) Az összes portot úgy kell konfigurálni, mint a kijelölés.

Ábra. 7. Három VLAN hálózat szervezése az IEEE 802.1Q szabvány szerint egy kapcsoló alapján

Ha a hálózati infrastruktúra számos kapcsolót tartalmaz az IEEE 802.1Q szabványt támogató, akkor számos más konfigurációs elvt kell használni a kapcsolók összekapcsolására. Tekintsünk két hat portos kapcsolót, amely támogatja az IEEE 802.1Q szabványt, és amelynek alapján három elszigetelt VLAN virtuális hálózatot kell beállítani # 1, VLAN # 2 és VLAN # 3.

Tegyük fel, hogy az első virtuális hálózat magában foglalja az első kapcsoló 1. és 2. portjához csatlakoztatott ügyfeleket, valamint a második kapcsoló 5. és 6. pontját. A VLAN # 2 hálózat magában foglalja a 3. port 3 portjához és a második kapcsoló 1. portjához csatlakoztatott ügyfeleket, és a VLAN # 3 hálózat tartalmazza az első kapcsoló és a második kapcsoló 2. és 3. portjához csatlakoztatott ügyfeleket. Az első kapcsoló 6. portját és a második kapcsoló 4 portját a kapcsolók összekapcsolására használják (8.

Ábra. 8. Három VLAN hálózat szervezése az IEEE 802.1Q szabvány szerint két kapcsoló alapján

A megadott virtuális hálózatok konfigurálásához először mindenkinek meg kell határoznia három virtuális hálózat VLAN # 1, VLAN # 2 és a VLAN # 3 kapcsolóján, az azonosítók beállítása (VID \u003d 1 a VLAN # 1, VID \u003d 2 esetében VLAN # 2 és VID \u003d 3 a VLAN # 3 esetében).

Az 1. és a 2. bekapcsológombon a VLAN # 1 részének kell lennie, amelyre a portokat PVID \u003d 1. Az első kapcsoló portot a VLAN # 2-nek kell tulajdonítani, amelyre a portazonosítót a PVID \u003d 2-hez rendelik. Hasonlóképpen, a PVID \u003d 3 azonosítók az 5. és 6. port esetében vannak beállítva, mivel ezek a kikötők a VLAN # 3-ba tartoznak. Az első kapcsoló összes megadott portját úgy kell beállítani, mint a kijelöletlen kikötő, hogy biztosítsuk a kompatibilitást hálózati kártyák ügyfelek.

Az első 4 kapcsolóportot a második kapcsolóval való kommunikációhoz használják, és mindhárom virtuális hálózat keretét át kell adni a második kapcsoló megváltoztatása nélkül. Ezért úgy kell beállítani, mint a címkézett port, és tartalmaznia kell mindhárom virtuális hálózatban (a VID \u003d 1, VID \u003d 2 és VID \u003d 3) tartalmazza. Ebben az esetben a portazonosító nem számít és lehet (a mi esetünkben PVID \u003d 4).

A virtuális hálózatokhoz hasonló konfigurációs eljárást végeznek a második kapcsolóval. A két kapcsoló portjainak konfigurációját táblázat tartalmazza. 2.

2. táblázat: A port jellemzőinek beállítása A virtuális hálózatok megteremtésekor két kapcsoló alapján

Automatikus regisztráció az IEEE 802.1Q virtuális hálózatokban

az úgynevezett statikus virtuális hálózatokhoz kapcsolódó virtuális hálózatok (statikus VLAN), amelyben az összes port manuálisan van konfigurálva, ami azonban nagyon világosan, de a fejlett hálózati infrastruktúrával meglehetősen rutinszerű üzlet. Ezenkívül minden alkalommal, amikor a hálózat a hálózaton belül mozog, szükség van a hálózat újrakonfigurálására annak érdekében, hogy megmentse tagságukat a megadott virtuális hálózatokban, és ez természetesen rendkívül nemkívánatos.

A virtuális hálózatok konfigurálásának alternatív módja van, és az ebben az esetben létrehozott hálózatot dinamikus virtuális hálózatoknak nevezik (dinamikus VLAN). Ilyen hálózatokban a felhasználók automatikusan regisztrálhatnak a VLAN hálózaton, amelyet egy speciális GVRP regisztrációs protokoll (GARP VLAN Registration Protocol) használhat. Ez a protokoll meghatározza egy olyan módszert, amelynek átkapcsolása a VLAN hálózatról a VLAN-tagok automatikus regisztrálása a portokban a hálózaton keresztül.

A GVRP funkciót támogató összes kapcsoló dinamikusan fogadhat más kapcsolóktól (és ezért továbbítja az egyéb kapcsolóknak) Információkat A VLAN információk tartalmazzák az aktuális VLAN elemeire vonatkozó adatokat, amelyeken keresztül elérheted a VLAN elemeket stb. . Egy másik GVRP protokoll segítségével történő kommunikációhoz a GVRP BPDU (GVRP híd protokoll adategységeit) használják. Bármely eszközt támogató GVPR protokoll, amely egy ilyen üzenetet kap, dinamikusan kapcsolódhat az adott VLAN hálózathoz, amelyet értesítést jelent.

Fő kinevezési technológia Wi-Fi (Vezeték nélküli hűség - "Vezeték nélküli pontosság") - Vezeték nélküli kiterjesztés networks Ethernet. Azt is alkalmazzák, ahol nemkívánatos vagy lehetetlen vezetékes hálózatok használata, lásd a "Vezeték nélküli helyi terület" szakasz kezdetét. Például a mechanizmusok mozgó részeiből származó információk átvitele; Ha nem tudja fúrni a falakat; Egy nagy raktáron, ahol a számítógépet viselni kell veled.

Wi-Fi-t terveztek konzorcium Wi-Fi alapján az IEEE 802.11 (1997) szabványsorozat [ANSI] és az átviteli sebességet 1 ... 2-54 Mbps. A Wi-Fi konzorcium az alkalmazás specifikációit fejlessze fel a Wi-Fi standard megvalósítására, elvégzi a szabványoknak való megfelelés érdekében más cégek termékeinek vizsgálatát és tanúsítását, szervezi a kiállításokat, biztosítja a Wi-Fi berendezések fejlesztőinek szükséges információit.

Annak ellenére, hogy az IEEE 802.11 szabvány 1997-ben ratifikált, a Wi-Fi hálózat csak az elmúlt években széles körben elterjedt, amikor a soros hálózati berendezések árai jelentősen csökkentek. Az ipari automatizálási a különböző 802.11 sorozat szabványok, csak két alkalmazzuk: 802.11b átviteli sebességgel akár 11 Mbps és 802,11g (54 Mbps).

A rádiócsatornás jelátvitelét két módszerrel végezzük: FHSS és DSSS (lásd a szakaszt). Ez differenciálási fázis modulációt használ dbpsk és dqsk (lásd " Modulációs módszerek hordozó ") a Barkerkódok használatával, kiegészítő kódok ( CCK. - kompatibilis kódkoncentráció) és a technológia dupla konvolúciós kódolás (PBCC.) [Roshan].

Wi-Fi 802.11g az 1. és a 2 Mbit / S sebességnél a DBPSK modulációt használja. A 2 Mbit / s átviteli sebességnél ugyanazt a módszert alkalmazzuk, mint 1 Mbps sebességgel, azonban a fázis (0,) 4 különböző értékét használják a hordozó fázisának sávszélességének növelésére moduláció.

A 802.11b protokoll tartalmazza az 5.5 és 11 Mbps átviteli sebességet. Ezekben a sebességeken a Barker kódok helyett kiegészítő kódokat használnak ( CCK.).

Wi-Fi a CSMA / CA hálózati hozzáférési módszert használja (lásd: "A vezeték nélküli hálózatok problémái és megoldása"), amelyben a következő elveket használják az ütközések valószínűségének csökkentésére:

  • mielőtt az állomás elindítja az átvitelt, azt jelenti, hogy mennyi ideig fog elfoglalni egy kommunikációs csatornát;
  • a következő állomás nem tudja elindítani az átvitelt, amíg a korábban fenntartott idő lejárt;
  • a hálózati résztvevők nem tudják, hogy a jelük ezt addig elfogadta-e, amíg megerősítést nem kapnak;
  • ha két állomás egyszerre kezdett dolgozni, akkor csak az a tény, hogy nem kapják meg a recepció megerősítését;
  • ha a megerősítés nem érkezik meg, akkor a hálózati résztvevők véletlenszerű időtartamot várnak az újra továbbítás megkezdéséhez.

MegelőzésInkább az ütközések kimutatása a vezeték nélküli hálózatok főbb, mivel ezek közé tartoznak a vezetékes hálózatokkal ellentétben, az adóadó a fogadott jelet repül.

A keretformátum az OSI modell PLCP-szintjén (2.17. Táblázat) az FHSS üzemmódban az 1. ábrán látható. 2.44. Az alábbi mezőkből áll:

  • "Synchroniz". - váltakozó nullákat és egységeket tartalmaz. A Host Station frekvenciájának beállításához szinkronizálja a csomagok eloszlását, és lehetővé teszi az antenna kiválasztását (ha van több antennák);
  • "Start" - Flag of Frame. Egy 0000 1100 1011 1101 karakterláncból áll, amely a fogadó állomáson lévő keretek szinkronizálását szolgálja;
  • " Plw. "-" PSDU hossza "szó -" A PLCP szolgáltatási elem ", PSDU -" PLCP SERVICE adategység "- PLCP sublayer adatelemének szója; jelzi a MAC szintjétől kapott keret méretét;
  • "Sebesség" - jelzi a keret átviteli sebességét;
  • "COP" - ellenőrző összeg;
  • "Mac Frame" - A MAC-szintű OSI-tól kapott keret, és PSDU-t tartalmaz;

Keretformátum az OSI modell PLCP-szintjén (2.17. Táblázat) A DSSS üzemmódban az 1. ábrán látható. 2.45. Ban, a mezők a következő jelentése:

  • "Synchroniz". - csak egységet tartalmaz, és szinkronizálást biztosít a fogadó állomáson;
  • "Start" - Flag of Frame. Tartalmaz egy 0 xf3a0 karakterláncot, amely a fizikai rétegetől függően a paraméterek továbbításának kezdetét jelzi;
  • "Jel" - jelzi a moduláció típusát és a keret átviteli sebességét;
  • "Szolgáltatás" - fenntartva a szabványos módosításokat a szabvány;
  • "Hossz" - jelzi az időt a MAC keret átviteléhez szükséges mikroszekundumokban;
  • "Ks. "- Ellenőrizze az összeget;
  • "Mac Frame" - A MAC-szintű OSI-tól kapott keret, és PSDU-t tartalmaz;
  • PLCP fejléc - A PLCP ruhákhoz hozzáadott mezők.

A Wi-Fi-vel való kommunikációs tartomány nagymértékben függ az elektromágneses hullámok, például az antenna és a távadó teljesítményének szaporításának feltételeitől. A Wi-Fi berendezések gyártói által jelzett tipikus értékek 100-200 méteres beltérben vannak, és akár több kilométert nyitott területeken külső antennával és 50 ... 100 MW adóellátással. Ugyanakkor szerint a CompetutorWoche német hetilap, a kommunikáció során tartományban versenyek, a kapcsolat rögzítették a parttól 89 km standard IEEE 802.11b Wi-Fi berendezések (2,4 GHz) és a műholdas antennák ( „lap”). A nyilvántartások Guinness könyvében Wi-Fi kommunikációt is rögzített 310 km-es távolságban, az antennák, amelyek nagy magasságú léggömbökkel emelkedtek.

Wi-Fi hálózati architektúra

IEEE 802.11 szabványos készletek Három hálózati topológia lehetőségek:

Használ BSS. Az állomások egy barátjával kommunikálnak egy barátjával egy általános központi kommunikációs csomóponton keresztül hozzáférési pont. Hozzáférési pont Általában csatlakozik a vezetékes LAN Ethernet hálózathoz.

A kiterjesztett szolgáltatási területet több kombinálásával kapják meg BSS. Egyetlen rendszerben egy elosztórendszer segítségével, amely vezetékes Ethernet hálózatként működhet.

2.11.5. A vezeték nélküli hálózatok összehasonlítása

A lapon. 2.18 A három figyelembe vett három fő paraméterei vezeték nélküli technológia. A táblázat nem tartalmaz adatokat a WiMAX, EDGE, UWB szabványokról és sokan, amelyek nem találtak széles körű ipari automatizálást.

Asztal. 2.18. Három vezető vezeték nélküli technológia összehasonlítása

Paraméter

Bluetooth / IEEE 802.15.1

ZigBee / IEEE 802.15.4

Wi-Fi / IEEE 802.11

Hatótávolság

Átviteli sebesség

723 kbps

1 ... 2 MBIT / S, akár 54 Mbps

Max. A hálózati résztvevők száma

Nincs korlátozva

Energiafogyasztás

A művelet időtartama az AA két elemből

6 hónap Készenléti állapotban

Ár / komplexitás (feltételes egységek)

Ismétlő átvitel

DCF - NEM; PCF és HCF - van

Fő találkozó

Kommunikációs perifériák számítógéppel

Vezeték nélküli érzékelő hálózatok

Vezeték nélküli Ethernet kiterjesztés

A számítógép nem ismeri fel a számítógépet, ha forgalmat küld a hálózathoz, amelyben a VLAN "E POSTED. A kapcsoló gondolkodik róla. A kapcsoló tudja, hogy az adott porthoz csatlakoztatott számítógép a megfelelő VLAN" E . A forgalom egy bizonyos VLAN kikötőjébe érkezik, semmi különös nem különbözik egy másik VLAN forgalmától. Más szóval, nincs információ a tulajdonságokról egy bizonyos VLAN-ról nincs benne.

Ha azonban a különböző VLAN-k forgalma a kikötőbe juthat, akkor a kapcsolónak valahogy megkülönböztetnie kell. Ehhez minden képkocka (keret) valamilyen módon meg kell jelölnie. Marknak beszélnie kell arról, hogy milyen VLAN "van a forgalom.

Az ilyen jelölés legáltalánosabb módját a nyílt szabvány ismerteti. IEEE 802.1Q.

IEEE 802.1Q- Nyissa meg a szabványt, amely leírja a forgalom meghozatalának eljárását a tartozékokról szóló információk átvitelére VLAN..

Mivel a 802.1Q nem változtatja meg a keret fejlécét, akkor a hálózati eszközöket, amelyek nem támogatják ezt a szabványt, továbbíthatják a forgalmat anélkül, hogy figyelembe vennék a VLAN tartozékait.

802.1q helyek a keret belsejében címkeamely transzfer információt a forgalmi tartozékok a VLAN ".

Tag méret - 4 byte. Ez az ilyen területekből áll:

    TAG protokoll azonosító (TPID)- Azonosító tesztelési protokoll. Field Size - 16 bit. Jelzi, hogy melyik protokollt használják a címkézéshez. 802.1Q esetében a 0x8100 értékét használják.

    Tagvezérlő információk (TCI)- az elsőbbségi, a kanonikus formátum és a VLAN azonosító területeit rögzítő mező:

    • Kiemelten fontos.- kiemelten fontos. Field Size - 3 bit. Az IEEE 802.1P szabvány által használt szabványnak a továbbított forgalom prioritása.

      Canonical formátumjelző (CFI)- Canonical formátumjelző. Field Size - 1 bit. Jelzi a MAC-cím formátumát. 0 - Canonical (Ethernet Frame), 1 - nem kanonikus (keret vett gyűrű, FDDI).

      VLAN azonosító (Vid. ) - VLAN azonosító "a. Field Méret - 12 bit. Azt jelzi, hogy milyen VLAN a fream tartozik. A lehetséges VID értékek tartománya 0 és 4094 között.

Az Ethernet II 802.1q szabvány használata esetén egy címkét tartalmaz a protokoll típusú mező előtt. Mivel a keret megváltozott, az ellenőrző összeg újraszámolódik.

A 802.1Q szabványban van egy koncepció Natív VLAN.. Alapértelmezés szerint ez a VLAN 1. A VLAN-ban továbbított forgalom nem tanult.

A Cisco Systems által kifejlesztett 802.1Q-vel kapcsolatos protokoll - Az isl.

A cikk az Ethernet lehetőségeit tárgyalja az iparban való használatával kapcsolatban; Az anyagban is speciális Ethernet alapú alkalmazási protokollokat mutat be.

Llc "akom", Chelyabinsk

Sikeresen megnyerte az irodai automatizálás, az Ethernet és a TCP / IP világát, sértő az elosztott termelési menedzsment rendszerekről. Mivel a fő "fegyver", a klasszikus automatizálási piramis összes szintjének "zökkenőmentes" csatlakozásának csábító elképzelése: az automatizálás szintjétől technológiai folyamatok a vállalati menedzsment szintjére. E gondolat végrehajtása komoly Ethernet-alkalmazkodást követelt, különösen a valós idejű támogatásban. A HTTP és FTP kommunikációs protokollok nem determinisztikus kommunikációs protokolljai természetesen sokoldalúságot és könnyű használatát biztosítják, de az iparban való használatra még mindig az Ethernet speciális alkalmazási protokollok alapján kellett kifejleszteni.

OSI - A nyílt rendszerek kölcsönhatásának modellje

Az OSI modell (nyitott rendszer összekapcsolása) vázlatosan leírja és szabványosítja a kommunikációt különböző eszközök Hálózati architektúrában. Az OSI modell a hálózati interakciós rendszerek hét szintjét határozza meg, megadja azokat a szabványos neveket, és jelzi, hogy mely funkcióknak kell végrehajtaniuk az egyes szinteket, és hogyan biztosítják a magasabb szintű kölcsönhatást.

Ábra. egy. OSI modell (nyitott rendszerösszekötés)

Az 1. függelékből származó felhasználói adatok (1. ábra) Az Etherneten keresztül lehet elküldeni, ezek az adatok következetesen áthaladnak a teljes kommunikációs veremen a felső részről a legalacsonyabb szintre. Ebben az esetben a végső csomagot az átviteli (kapszulázás) - a keret (csomag) kialakításakor a jelenlegi szint követelményeinek megfelelően (csomag) alkotja, amely több keretet vezet be magas szint. Így a legalacsonyabb szintre (fizikai átviteli közeg) leállt adatok továbbítják a második rendszerre, ahol a kapott adatok felső szintjének a felső szintre a célállomásra történő fordított folyamata a célállomásra vonatkozik.

Az ilyen eljárás hasonló a hibakereső szállítószalaghoz, és a szintek közötti logikai kölcsönhatás egyértelmű leírását igényli.

Asztal 1

Az Ethernetben az IEEE 802.1-3 szerint az OSI modellek 1. és 2. szintje megvalósul. A harmadik, hálózati szint támogatása IP-t (Internet protokollt) tartalmaz az Etherneten, és a TCP és az UDP szállítási protokollok megfelelnek a 4. szintnek. Az 5-7. Szinteket az FTP, Telnet, SMTP, SNMP alkalmazás protokollokban és a Az ipari automatizálás (Ipari Ethernet) meghatározott protokolljait követve. Meg kell jegyezni, hogy egyes alkalmazások ipari Ethernet protokolljai helyettesíthetik vagy kiegészíthetik a 3. és 4. szintet (IP és TCP / UDP).

Az 1. szint (fizikai) leírja a szekvenciális, biten túlmutató módszert, az adatátvitel a fizikai környezetben. Az IEEE 802.3 szabvány tekintetében a szabványos Ethernet keretnek így kell néznie:

Preambulum - Preambulum, amelyet a fogadó eszköz szinkronizálására használnak, és jelzi az Ethernet keret kezdetét;

Rendeltetési hely - a címzett címe;

Forrás - küldő cím;

Típus mező - magas szintű protokoll típusa (például TCP / IP);

Adatmező - továbbított adatok;

Ellenőrizze - checksum (CRC).

A 2. szint (csatorna) növeli az adatátvitel megbízhatóságát a fizikai szinten keresztül, a csomagolási adatokat szabványos keretekbe csomagolja a címadatok és az ellenőrző összeg (hibafelismerés). A fizikai átviteli közeghez való hozzáférést az IEEE 802.3 szerint a CSMA / CD mechanizmuson keresztül végezzük, ami elkerülhetetlen ütközéseket eredményez, miközben több eszközt továbbít. Csatorna szintje Lehetővé teszi a probléma megoldását, a szennyvízképző készülékek hozzáférési jogainak elosztását. Ez az Ethernet kapcsolókban (átkapcsolott Ethernet technológia) valósul meg, amelyben a csatorna-szintű adatok alapján az összes bejövő adat automatikusan ellenőrzi az integritás és az ellenőrző összeg (CRC) betartását, és pozitív eredményt, csak átirányítva a porthoz, amelyhez az adatvevő csatlakoztatva van.

A 3. szint (hálózat) az IP protokollt használó különböző hálózatok közötti üzenetküldést biztosít az Ethernet számára. A szállítórétegből kapott adatok a hálózati réteg keretben IP-fejlécekkel vannak beágyazva, és a szegmentáláshoz és a további átvitelhez csatorna szintjéhez továbbítják. A jelenlegi IP protokoll 4. verziója (IPv4) 32 bites címtartományt használ, és az IPv6-verzió meghosszabbítja a címteret 128 bitig.

A 4. szint (szállítás) adatátvitelt biztosít a meghatározott megbízhatósági szinten. E szint támogatását a TCP és az UDP protokollok tartalmazzák. A TCP (átviteli kontroll protokoll - átviteli protokoll) kidolgozott protokoll a csatlakozás telepítésével, megerősítésével és befejezésével, hibafelismeréssel és korrekcióval. Az adatátvitel nagy megbízhatóságát a további késleltetések ára és a továbbított információk mennyiségének növelésével érik el. UDP (Felhasználói datagram protokoll - felhasználói datagram protokoll), amelyet ellensúlyban lévő TCP-ben hoztak létre, és olyan esetekben használják, ahol a prioritási tényező lesz a sebesség, és nem az adatátvitel megbízhatósága.

Az 5 - 7-es szintek felelősek a továbbított felhasználói adatok végső értelmezéséért. Például az FTP és a HTTP protokollok példaként szolgálhatnak az irodai automatizálás világából. Az Ipari Ethernet kategóriához kapcsolódó protokollok ezeket a szinteket is használják, de különböző utakMi teszi őket összeegyeztethetetlennek. Tehát protokollok Modbus / TCP, Ethernet / IP, Cipsync, Jetsync található szigorúan feletti szinten 4 OSI modell, és Ethernet WebCommunicator PROFINET, SERCOS protokollok bővíteni és részben helyettesítheti még 3. és 4. szinteken.

Ethernet / IP.

Az Ethernet / IP az Ethernet TCP és az UDP IP protokollokon alapul, és kiterjeszti a kommunikációs verem az ipari automatizálásra (2. ábra). Az "IP" név második része az "Ipari protokoll" (ipari protokoll). Az Ethernet / IP (Ipari Ethernet protokoll) protokollt az "ODVA" csoport fejlesztette ki a "Rockwell Automation" vállalat aktív részvételével 2000 végén a CIP kommunikációs protokoll (közös interfész-protokoll) alapján, amely A Controlnet és a DeviceNet hálózatokban is használható. Az Ethernet / IP specifikáció nyilvánosan elérhető és ingyenesen elosztva. A HTTP, FTP, SMTP és SNMP jellemző jellemzői mellett az Ethernet / IP protokollok biztosítják az adatszállítási idő továbbítását a vezérlőberendezés és az I / O eszközök között. A nem kritikus adatátvitel (konfiguráció, betöltési / kirakodási programok) megbízhatósága a TCP Stack által biztosított, és a ciklikus adatszállítás kritikus az UDP veremen keresztül. Az Ethernet / IP hálózati beállítás egyszerűsítése érdekében a legtöbb szabványos automatizálási eszköz előre meghatározott konfigurációs fájlok (EDS).

A Cipsync a CIP kommunikációs protokoll kiterjesztése és az IEEE 1588 szabvány alapján az elosztott rendszerek időbeli szinkronizálási mechanizmusai.

Profinet.

A PROFINET első verziója az Ethernetet használta, mert nem kritikus idővel a felső szintű eszközök és a PROFIBUS-DP mezőszintű eszközök között. A PROFIBUS-DP-vel való kölcsönhatás egyszerűen egyszerűen egyszerűen a proxyköteget használva.

A PROFINET második verziója két kommunikációs mechanizmust biztosít Etherneten keresztül: a TCP / IP nem kritikus adatokat továbbít az adatokhoz. valós idő A második csatornán egy speciális protokoll. Ez a valós idejű protokoll "átugrik" a 3. és 4. szintet, átalakítja a továbbított adatok hosszát a determinizmus elérése érdekében. Ezenkívül a kommunikáció optimalizálása érdekében az összes adatcsomagot az IEEE 802.1p szerinti prioritások hozzárendelik. A valós idejű kommunikációnak az adatoknak a legmagasabb (hetedik) prioritásnak kell lenniük.

A PROFINET V3 (IRT) a hardvert használ, hogy gyors csatornát hozzon létre még nagyobb teljesítménygel. Az IEEE-1588 szabvány IRT (izokronos valós idejét) biztosítják. A PROFINET V3 elsősorban a Speciális Ethernet / PROFINET V3 kapcsolók segítségével mozgó vezérlőrendszerekben történik.

Ábra. 2. Ethernet / IP struktúra OSI szinteken

Ábra. 3.PROFINET szerkezet OSI modellekben

Ábra. Négy.Ethernet PowerLink szerkezet OSI modellekben

Ethernet PowerLink.

Az Ethernet PowerLink, a TCP / IP és az UDP / IP stacks (3. és 4. szint) a PowerLink Stack segítségével bővül. A TCP, az UDP és a PowerLink Stacks alapján mind a, mind a nem-időkritikus adatok, mind a gyors izokint ciklikus adatátvitel.

A PowerLink Stack teljes mértékben szabályozza a hálózati adatokat a hálózaton a valós idejű működés biztosítása érdekében. Ehhez használja az SCNM technológiát (Slot Communication Network Management), amely a hálózat minden egyes állomásához meghatározza az időintervallumot és a szigorú adatátviteli jogokat. Mindegyik időintervallumban csak egy állomás van teljes hozzáférés A hálózathoz, amely lehetővé teszi, hogy megszabaduljon az ütközésektől és biztosítsa a munka meghatározását. Az izokronos adatátvitelre vonatkozó egyedi időintervallumok mellett az SCNM közös időintervallumokat biztosít az aszinkron adatátvitelhez.

A CIA-csoport (az automatizálás során) együttműködésben a PowerLink V.2 bővítését a Canopen eszközök profiljaival fejlesztették ki.

A PowerLink v.3 tartalmazza az IEEE 1588 szabvány alapján az időszinkronizálási mechanizmusokat.

MODBUS / TCP - IDA

Az újonnan képzett MODBUS-IDA csoport kínál IDA architektúra elosztott rendszerek MODBUS üzenet formájában szerkezetét. A Modbus-TCP a szabványos Modbus protokoll és az Ethernet-TCP / IP protokoll szimbióziása adatátviteli eszközökként. Az eredmény egy egyszerű, strukturált, nyitott átviteli protokoll volt a mester-slave hálózatok számára. A Modbus családból (Modbus RTU, Modbus Plus és Modbus-TCP) mindhárom protokoll egy alkalmazásprotokollt használ, amely lehetővé teszi számukra, hogy biztosítsák számukra a felhasználói adatok feldolgozási szintjének kompatibilitását.

Az IDA nem csak a Modbus-alapú protokollok, ez egy olyan egész architektúra, amely ötvözi az elosztott intelligenciával rendelkező különböző automatizálási rendszerek építésének módszereit, és leírja a vezérlőrendszer szerkezetét, mind az eszközök és a szoftverek interfészeit. Ez biztosítja a vertikális és vízszintes integrációt a széles körű webes technológiákkal.

A valós idejű adatátvitelt egy IDA Stack használatával biztosítja, amely a TCP / UDP bővítmény és a Modbus protokoll alapján történik. A nem kritikus adatok és a webes technológiák támogatása a TCP / IP veremen keresztül történik. Lehetőség van távolvonalas eszközök és rendszerek (diagnosztika, paraméterezés, program letöltése stb.) A szabványos HTTP, FTP és SNMP protokollok használatával.

Ethercat.

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) egy Ethernet-alapú automatizálási koncepció, amelyet a Német Társaság Beckhoff. Ennek a technológiának a fő különbsége az Ethernet Frames "Fly" feldolgozása: Minden modul a hálózatban egyidejűleg a címzett adatok átvételével a keretet a következő modulra fordítja. A kimenet átadásakor a kimenet hasonlóan be van helyezve az újraküldött keretbe. Így minden egyes modul a hálózaton késlelteti a késleltetést csak néhány nanosekundumban, biztosítva a rendszer teljes támogatási valós idejét. Az időközönként nem kritikus az időközönként a valós idejű adatátvitel között.

Az EtherCAT az IEEE 1588 szabvány alapján szinkronizálási mechanizmusokat hajt végre. A kis adat késleltetési idő lehetővé teszi az EtherCAT alkalmazását a mozgáskezelő rendszerekben.

SERCOS-III.

SERCOS (soros valós idejű kommunikációs rendszer) egy digitális interfész, amely a vezérlő és az LDG (frekvenciaváltók) közötti kommunikációhoz optimalizált és a száloptikai gyűrű használata. A vállalatok csoportjának eredeti formájában tervezték a múlt század 80-as évek végén. Valós idejű műveletet érhetünk el a TDMA (Time Division Multiplex Access) - multiplex hozzáféréssel ideiglenes tömítéssel. SERCOS-III utolsó verzió Ez az interfész Etherneten alapul.

Alapítvány Fieldbus hse.

Az Alapítvány Fieldbus szabványának fejlesztésekor megpróbálták teljes mértékben támaszkodni az OSI modellre, de végül a modell okai miatt megváltozott a működési modell: a 2. szintet a saját fejlesztés összehangolásának szintje váltotta fel, a 3- A 6-ot kizárták és kifejlesztették a felhasználók nyolcadik szintjét. A felhasználói szint tartalmaz olyan funkcionális blokkokat, amelyek szabványosított vezérlési funkciók (például analóg bemeneti jel, PID vezérlőegység stb.). Ezeknek a funkcióblokkoknak meg kell felelniük a különböző gyártók különböző felszerelésének széles skálájának követelményeinek, és nem egy adott típusú eszközöket. Az egyedi tulajdonságainak és adatainak a rendszerbe történő átviteléhez a csatlakoztatott eszközök segítségével az eszközleírás "eszközleírás - DD). Ez biztosítja az új eszközök hozzáadásának egyszerűségét a "plug-and-play" elvhez.

Második megkülönböztető képesség Az Alapítvány Fieldbus technológiája a peer-to-peer kommunikáció biztosítása a terepi eszközök között. Amikor a peer-to-peer kommunikáció, a buszhoz csatlakoztatott eszközök információt cserélhetnek más eszközökkel közvetlenül a buszon (vagyis anélkül, hogy a vezérlőrendszeren keresztül továbbítania kell a jeleket).

2000-ben kifejlesztették az Alapítvány Fieldbus hse ((nagysebességű Ethernet). Főbb jellemzők: Ethernet, adatátviteli sebesség 100 MBD, valós idejű támogatás, kompatibilitás az összes kereskedelmi Ethernet berendezéssel, internetes protokollok segítségével HTTP, SMPT, SNMP és UDP), az FF H1 hálózathoz való kommunikáció képessége anélkül, hogy kapcsolatba lépne a fő rendszerrel.

Szafternet

Az Etherneten alapuló Német HIMA cég fejlesztése az internetes protokollok támogatásával. A vállalat profiljának megfelelően, és amint a névből látható, ez a protokoll Optimalizált biztonsági rendszerekben.



Tetszett a cikket? Oszd meg