Kontakty

VLAN na portoch

(Fremat), potom sieťové zariadenia, ktoré nepodporujú tento štandard, môžu prenášať prevádzku bez zohľadnenia jeho príslušenstva VLAN.

802.1Q miest vo vnútri rámu tagktorý prenáša informácie o premávke do VLAN.

Veľkosť značky - 4 bajty. Pozostáva z takých oblastí:

  • Identifikátor TAGE Protocol (TPID, identifikátor protokolu označenia označenia). Veľkosť poľa - 16 bitov. Označuje, ktorý protokol sa používa na označovanie. Pre 802.1Q sa používa hodnota 0x8100.
  • Priority. (Priorita). Veľkosť poľa - 3 bity. Používa sa štandardom IEEE 802.1P na určenie priority prenášaného dopravy.
  • Indikátor formátu Canonic (CFI, indikátor formátu CANONICKE). Veľkosť poľa - 1 bit. Označuje formát adresy MAC. 0 - kanonické, 1 - nie kanonické. CFI sa používa na kompatibilitu medzi sieťami Ethernet a Token Ring.
  • Identifikátor VLAN (Vid, Identifikátor VLAN). Veľkosť poľa - 12 bitov. Označuje, ktorý VLAN patrí do rámčeka. Rozsah možných hodnôt od 0 do 4094.

Pri použití štandardu Ethernet II, 802.1Q vloží značku pred pole Typ protokolu. Keďže sa rám zmenil, kontrolný súčet sa prepočíta.

V štandarde 802.1Q je tu natívny koncept VLAN. V predvolenom nastavení je VLAN 1. Doprava prenášaná v tomto VLAN sa nevyučuje.

Existuje podobný proprietárny protokol 802.1q, vyvíjaný spoločnosťou Cisco Systems - ISL.

Formátový rám

Vložte 802.1Q tag v rámčeku Ethernet-II

Spojenie


Nadácia Wikimedia. 2010.

Sledujte, čo je "IEEE 802.1Q" v iných slovníkoch:

    IEEE 802.11 - je súbor noriem pre počítačovú komunikáciu s bezdrôtovou lokálnou sieťou (WLAN), ktorú vyvinuli štandardné štandardy IEEE LAN / MAN (IEEE 802) v 5 GHz a 2.4 GHz Verejné spektrum Pás. ... Wikipedia

    IEEE 802.11 - (AUCH: WIRELESS LAN (WLAN), WI FI) Bezeichnet Eine IEEE Norma Für Kommunication v Funknetzwerken. Herausgeber IST DAS Institute elektrických a elektronických inžinierov (IEEE). Die Erste verzia des Standards Wurde 1997 Verabschiedet. Sie ... ... Deutsch Wikipedia

    IEEE 802.3.

    IEEE 802.

    IEEE 802.3. - EST UNE NORME Pour Les Réseaux Informatiques Édictée Par L Insticite elektrickej a elektroniky ELGINEERS (IEEE). CETTE NORME EST GÉNÉREÁTU CONNEY SUSE LE NOM DOM DO Ethernet. C est aussi un souus comité du comité ieee 802 comiting a ... wikipédia en français

    Skupina rodinných štandardov IEEE, ktorá sa týka miestnych výpočtové siete (LAN) a metropolis siete (muž). Najmä normy IEEE 802 sú obmedzené na siete s balíčkami premennej dĺžky. Číslo 802 bolo nasledujúce bezplatné číslo ... ... Wikipédia

    IEEE 802.15 - je 15. pracovná skupina IEEE 802, ktorá sa špecializuje na normy bezdrôtovej panvice (Osobná oblasť). Zahŕňa šesť pracovných skupín (očíslované od 1 do 6): skupina úloh 1 (Wpan / Bluetooth) IEEE 802.15.1 2002 získal bezdrôtový osobný priestor ... Wikipedia

    IEEE 802. - EST UN COMITÉ DE L IEEE QUI DÉCRIT UNE NORME NORME NORMAVIDLÁ AUX RÉSEAUX LOCAUX (LAN) ET MÉTROPOLITEINS (MAN) BASÉS SUR LA NAMIENTOVACIEHO DONNÉES NUMAIRQUESA RE BIAISHY DE DONNÉES NUMAIRQUESA PAR BE BIAIS DE LIAISONS FILICHES OU SANS FIL. Plus spéciquement, les normy ... ... wikipédia en français

    IEEE 802. - odkazuje na rodinu noriem IEEE zaoberajúcich sa lokálnymi sieťami a metropolitnými oblasťami sietes.Vore konkrétne, štandardy IEEE 802 sú obmedzené na siete nesúce pakety s variabilnou veľkosťou. (Naproti tomu v sieťach na báze mobilných sietí je ... Wikipedia

    IEEE 802.15.4A - (Formálne zvané IEEE 802.15.4A 2007) je zmena a doplnenie IEEE 802.15.4 (formálne nazývaný IEEE 802.15.4 20060, ktorý špecifikuje ako dodatočné fyzické vrstvy (PHDE), sa pridá do pôvodného štandardu.Viewieeee 802.15.4 2006 špecifikované štyri rôzne. .. ... Wikipedia

    IEEE 802.11 - Exemple D équipement Fabriqué Sur Les odporúčania de la Norma IEEE 802.11. ICI, OSN Riaditeľ AVEC prepínač 4 porty Intégré de la Marque Linksys. IEEE 802.11 EST UN TERME QUI DÉSIGNE OSN ENSEMBE DE NORMESTA OZNÁMENIA LES RÉSEAUX SANSKO TOP ... WIKIPÉDIA SK FRANCAIS \\ t


Funkčnosť moderných prepínačov vám umožňuje usporiadať virtuálne siete (VLAN-siete) na vytvorenie flexibilnej sieťovej infraštruktúry. VLOŽNÁ VLANÁNA NIEKOĽKO NEBEZPEČNOSŤ firemné siete. To je do značnej miery spôsobené skutočnosťou, že konfigurácia spínačov pre organizáciu VLAN sietí je veľmi ťažké, najmä ak sieťová infraštruktúra obsahuje niekoľko prepínačov. Okrem toho konfigurácia spínačov pri vytváraní sietí VLAN, ako aj nastavovanie ďalších funkcií, môže byť významne odlišná od prepínačov z rôznych firiem, v dôsledku známych výrobcov sieťových zariadení, ako je Cisco, HP, 3COM, Allied Telesyn , Avaya, usporiadať špeciálne kurzy na prácu s ich vybavením. Je zrejmé, že je jasné, že je jasné, že je zjednodušiť konfiguráciu vášho zariadenia, aby bol tento proces intuitívny a jednoduchý a ešte viac rozvíjať všeobecné dohody a jedno rozhranie pre zriadenie zariadení od rôznych výrobcov - jasne nie v záujme Samotné výrobcovia, ale používatelia sú úplne schopní nezávisle pochopiť mnoho možností spínačov. Preto v tomto článku zvážime možnosti moderných prepínačov na organizáciu virtuálnych sietí a rozprávajú o základných princípoch ich konfigurácie.

Priradenie virtuálnych sietí

vLAN (Virtual LAN) sa nazýva skupina sieťových uzlov, ktoré tvoria oblasť vysielacej dopravnej dopravy (vysielacia doména). Takáto definícia je úplne správna, ale v málo informatívnym, takže sa budeme snažiť interpretovať koncepciu virtuálnej siete trochu inak.

Pri vytváraní lokálnej siete na základe prepínača, napriek možnosti používania užívateľských filtrov na obmedzenie dopravy, všetky sieťové uzly sú jediným vysielaním domény, to znamená, že vysielacia prevádzka sa prenáša na všetky sieťové uzly. Spínač sa teda nespočiatku neobmedzuje vysielaciu prevádzku a samotné siete postavené na určenom princípe sa označujú ako ploché.

Virtuálne siete tvoria skupinu sieťových uzlov, v ktorej je všetka prevádzka, vrátane vysielania úplne izolovaná na úrovni kanálov z iných sieťových uzlov. To znamená, že prenos rámov medzi sieťovými uzlami súvisiacimi s rôznymi virtuálnymi sieťami na základe adresy na úrovni kanálov nie je možná (aj keď virtuálne siete môžu vzájomne komunikovať na úrovni siete pomocou smerovačov).

Izolácia jednotlivých sieťových uzlov na úrovni kanálov pomocou technológie virtuálne siete Umožňuje súčasne vyriešiť niekoľko úloh. Po prvé, virtuálne siete prispievajú k zvýšeniu výkonnosti siete, lokalizácii vysielacieho prevádzky v rámci virtuálnej siete a vytvárajú bariéru na trase vysielacej búrky. Rozvádzače posielajú vysielacie pakety (ako aj balíky so skupinou a neznámymi adresami) vo virtuálnej sieti, ale nie medzi virtuálnymi sieťami. Po druhé, izolácia virtuálnych sietí z druhej na úrovni kanálov vám umožňuje zlepšiť bezpečnosť siete, pričom súčasťou zdrojov pre určité kategórie užívateľov neprístupných.

Typy virtuálnych sietí

vzhľad všeobecne uznávaného štandardu pre organizovanie virtuálnych sietí IEEE 802.1Q Každá výrobca sieťových zariadení využívala VLAN vlastnú technológiu. Takýto prístup mal významnú nevýhodu - technológie jedného výrobcu boli nezlučiteľné s technológiami iných firiem. Preto pri budovaní virtuálnych sietí na základe niekoľkých prepínačov bolo potrebné použiť iba vybavenie od jedného výrobcu. Prijatie normy virtuálnej siete IEEE 802.1Q umožnilo prekonať problém nekompatibility, ale stále existujú prepínače, ktoré buď nepodporujú štandard IEEE 802.1Q, alebo okrem organizácie virtuálnych sietí podľa IEEE 802.1Q , poskytujú iné technológie.

Existuje niekoľko spôsobov, ako vybudovať virtuálne siete, ale dnes v spínačoch, porty zoskupovanie technológia sú prevažne realizované hlavne alebo sa používa špecifikácia IEEE 802.1Q.

Virtuálne siete založené na zoskupení prístavov

situčné siete na základe zoskupenia prístavov (na báze portu) sa zvyčajne implementujú v tzv. Smart prepínače alebo v riadených spínačoch - ako doplnok k možnosti organizovania VLANS na základe štandardu IEEE 802.1Q.

Tento spôsob vytvárania virtuálnych sietí je pomerne jednoduchý a spravidla nespôsobuje problémy. Každý port prepínača je pripisovaný virtuálnej sieti, to znamená, že porty sú zoskupené do virtuálnych sietí. Rozhodnutie o podpore sieťového paketu v tejto sieti je založené na adrese MAC príjemcu a prístavu spojený s ním. Ak je port, ku ktorému patrí do špecifickej virtuálnej siete, napríklad na VLAN # 1, pripojte používateľský počítač, potom tento počítač automaticky patrí do siete VLAN # 1. Ak je prepínač pripojený k tomuto portu, všetky porty tohto prepínača budú tiež patriť do VLAN # 1 (obr. 1).

Obr. 1. Virtuálne siete postavené pomocou technológie zoskupenia prístavov na základe jedného spínača

Pri použití technológie zoskupenia portov môže byť rovnaký prístav súčasne priradený k viacerým virtuálnym sieťam, čo vám umožňuje implementovať zdieľané zdroje medzi užívateľmi rôznych virtuálnych sietí. Napríklad na implementáciu kĺbového prístupu k sieťovej tlačiarni alebo na server používateľov VLAN VLAN # 1 a VLAN # 2, jeden spínač, ku ktorému sa pripojí sieťovú tlačiareň alebo súborový server, musíte pripojiť súčasne do sietí VLAN. # 1 a VLAN 2 (Obr. 2).

Obr. 2. Vytvorenie spoločného zdroja medzi viacerými virtuálnymi sieťami pomocou technológie zoskupenia prístavov

Opísaná technológia má množstvo výhod v porovnaní s používaním štandardu IEEE 802.1Q, ale má tiež svoje nevýhody.

Výhody možno pripísať jednoduchosti konfigurácie virtuálnych sietí. Okrem toho sa nevyžaduje, aby koncové uzly IEEE 802.1Q podporovali normu Eternet, a pretože väčšina regulátorov siete Ethernet nepodporujú tento štandard, sieťová organizácia založená na zoskupení prístavov môže byť jednoduchšia. Okrem toho, s podobnou organizáciou virtuálnych sietí, môžu pretínať, čo vám umožňuje vytvoriť zdieľané sieťové zdroje.

Technológia na vytváranie virtuálnych sietí na základe zoskupenia portov sa aplikuje v prípadoch používania jedného spínača alebo pomocou jediného riadeného spínacieho zásobníka. Avšak, ak je sieť pomerne veľká a postavená na viacerých spínačoch, majú možnosti organizovania virtuálnych sietí založené na skupine prístavov významné obmedzenia. Po prvé, táto technológia je slabo zmenšená a vo väčšine prípadov je obmedzená len na jeden spínač.

Zvážte situáciu, keď je sieť založená na dvoch prepínačoch, ktoré podporujú technológiu organizovania virtuálnych sietí na základe zoskupenia prístavov (obr. 3).

Obr. 3. Implementácia virtuálnych sietí na základe zoskupenia portov pri používaní dvoch prepínačov

Nech je to potrebné, aby časť portov prvých a druhých spínačov patrí do VLAN # 1 a druhá časť VLAN # 2. Na to je potrebné najprv potrebné, aby obe spínače robili nielen na organizovanie virtuálnych sietí na základe zoskupenia prístavov, ale aj na distribúciu takýchto sietí do niekoľkých prepínačov (taká funkcia je ďaleko od všetkých prepínačov), po druhé, aby boli Nainštalované medzi prepínačmi toľko fyzických pripojení ako virtuálnych sietí. Zoberte dva šesťstupňové prepínače. Nechajte v prvom spínacom porte 1 a 2 odkazovať na VLAN # 1 a porty 3 a 4 na VLAN # 2; V druhom spínacom porte 1, 2 a 3 odkazujú na VLAN # 1 a port 4 - do VLAN # 2. Pre prvých používateľov spínača prvého prepínača na komunikáciu s užívateľmi VLAN # 1 druhého spínača musia byť tieto spínače prepojené portami súvisiacimi s VLAN # 1 (napríklad, port 5 prvých a druhých spínačov musí byť pripisovaný VLAN # 1). Podobne, komunikovať VLAN # 2 používateľov s VLAN # 2 Používateľmi druhého prepínača, tieto spínače by mali byť pripojené cez porty pripisované VLAN # 2 (môže byť porty 6 na oboch spínačoch). Problém škálovateľnosti virtuálnych sietí založených na technológii zoskupenia prístavov sa teda vyrieši (hoci vo všetkých prípadoch) vytváraním nadmerných väzieb medzi spínačmi.

Virtuálne siete založené na štandarde IEEE 802.1Q

prítomnosť vyvinutého sieťovej infraštruktúry s mnohými spínačmi, efektívnejšie riešenie vytvárania virtuálnych sietí bude technológia IEEE 802.1Q. Vo virtuálnych sieťach založených na štandarde IEEE 802.1Q sú informácie o príslušenstve vysielaných snímok Ethernet na konkrétne virtuálnej sieti zapustené do preneseného rámca. Štandard IEEE 802.1Q teda určuje zmeny v štruktúre Ethernetovej rámcov, čo vám umožní prenášať informácie VLAN cez sieť.

Štítok sa pridá do Ethernet (tag) 4 dĺžka bajtov - Takéto rámy sa nazývajú snímky labelu (označený rám). Ďalšie bity obsahujú informácie o ethernetovom ráme na virtuálnu sieť a prioritu (obr. 4).

Značka pridaného rámca obsahuje pole TPID dvojité bajtované pole (identifikátor TAG Protocol) a pole TCI Double-Bajtovacie pole (Informácie o riadení tagu). Pole TCI, zase pozostáva z prioritných, CFI a Vidových polí. Priam poľa 3 bit nastaví osem možných úrovní priority rámu. Vidové pole (VLAN ID) Dĺžka 12 bitov je virtuálny identifikátor siete. Tieto 12 bitov vám umožňujú definovať 4096 rôznych virtuálnych sietí, ale identifikátory 0 a 4095 sú vyhradené ŠPECIÁLNE POUŽITIEPreto je celkom v štandarde 802.1Q je možné definovať 4094 virtuálnych sietí. Pole CFI (indikátor Canonical Formát) 1 bitová dĺžka je vyhradená na odkazovanie na rámy iných typov sietí (tokenový krúžok, FDDI) prenášaný ethernetovým diaľnicou a pre ethernetové rámy sú vždy 0.

Zmena formátu rámca Ethernet vedie k tomu, že sieťové zariadenia, ktoré nepodporujú štandard IEEE 802.1Q (takéto zariadenia sa nazývajú tag-nevedomý), nemôžu pracovať s rámami, v ktorých sú etikety vložené, a dnes prevažná väčšina sieťových zariadení (Konkrétne, sieťové ethernet-controllers koncových uzlov siete) nepodporujú tento štandard. Preto, aby ste zabezpečili kompatibilitu so zariadeniami, ktoré podporujú štandard IEEE 802.1Q (Tag-Aware Device) štandardné štandardné prepínače IEEE 802.1Q musia podporovať tradičné ethernet-rámce, t.j. non-tag (neoznačené) a štítok (označený).

Prichádzajúca a odchádzajúca premávka, v závislosti od typu zdroja a príjemcu, môžu byť tvorené označeným typovým rámom a neoznačené rámy typu - len v tomto prípade môžete dosiahnuť kompatibilitu s externým zariadením s ohľadom na spínač. Doprava vo vnútri spínača je vždy tvorená tagovanými balíčkami. Preto na podporu odlišné typy TABUMNOSŤ AKOĽVEKOSTI VNÚTORNÝCH PREPRAVA SPÍNAČU Tvrdého z označených paketov na prijatých a vysielacích prístavoch prepínača sa musia rámy transformovať v súlade s vopred určenými pravidlami.

NEBEZPEČNÉ PRAVIDLÁ (Pravidlá vniknutia)

Podrobnejšie zvážte proces prenosu rámu cez spínač (obr. 5). Vo vzťahu k prevádzke môže byť každý spínač vstupný aj výstup. Po prijatí rámu prepínacím portom prepínača sa rozhodnutie o ďalšom procese prijíma na základe preddefinovaných pravidiel vstupného prístavu (Pravidlá Ingrous). Vzhľadom k tomu, že prijatý rám sa môže vzťahovať na tagovaný typ a negatívny typ, pravidlá vstupného portu sú definované, ktoré typy rámcov by mali byť prijaté portom, a ktoré filtrovanie. Možné sú nasledujúce možnosti: prijímanie iba označených typov typového typu, prijímajte iba neoznačené rámy typu, prijímajúce rámce oboch typov. V predvolenom nastavení, pre všetky prepínače, pravidlá vstupného portu stanovujú možnosť prijímania rámov oboch typov.

Obr. 5. Proces personálneho propagácie v prepínači kompatibilnom s normou IEEE 802.1Q

Ak sú pravidlá vstupného portu definované, že môže prijímať označený rám, ktorý má informácie o príslušenstve pre konkrétnu virtuálnu sieť (Vid), potom sa tento rám prenáša nezmenený. A ak definujete schopnosť pracovať s neoznačovanými rámcami, ktoré neobsahujú informácie o virtuálnych sieťových doplnkoch, potom, v prvom rade, taký rám je konvertovaný prepínačovým vstupným portom na označený typ (pripomenúť, že vo vnútri spínača, Všetky rámy musia mať štítky o príslušenstve do virtuálnej siete).

Aby sa takáto konverzia stala možnou, jedinečný PVID je priradený ku každému prístavu spínača, ktorý definuje port portu na konkrétnu virtuálnu sieť vo vnútri spínača (predvolene, všetky porty škáry majú rovnaký PVID \u003d 1 identifikátor). Rámcový rámový rám je premenený na označený typ, ktorý je doplnený štítkom VID (obr. 6). Hodnota Vidného poľa prichádzajúceho negatívneho rámca je nastavená na prichádzajúcu hodnotu PVID, to znamená, že všetky prichádzajúce negatívne rámy sa automaticky pripisujú tejto virtuálnej sieti vo vnútri prepínača, ku ktorému patrí prichádzajúci prístav.

Pravidlá propagácie balíkov (proces presmerovania)

Po filtrovaní všetkých prichádzajúcich rámcov sa premení, alebo nechajú nezmenené v súlade s pravidlami prichádzajúceho portu, rozhodnutie o ich odovzdávaní do výstupného portu je založené na preddefinovaných pravidlách propagácie balíkov. Pravidlo propagácie paketov vo vnútri spínača je, že balíky môžu byť prenášané len medzi portami spojenými s jednou virtuálnou sieťou. Ako už bolo uvedené, každý port je priradený Identifikátor PVID, ktorý sa používa na konverziu priradených negatívnych rámcov, ako aj na určenie prístavnej príslušnosti k virtuálnej sieti vo vnútri prepínača s identifikátorom VID \u003d PVID. Porty s identickými identifikátormi v rámci jedného spínača sú teda spojené s jednou virtuálnou sieťou. Ak je virtuálna sieť založená na jednom prepínači, identifikátor PVID portu, ktorý definuje svoje patriace do virtuálnej siete, je dosť dosť. TRUE, siete vytvorené týmto spôsobom sa nemôžu prekrývať, pretože každý port prepínača zodpovedá iba jednému identifikátoru. V tomto zmysle by vytvorené virtuálne siete nemali takúto flexibilitu ako virtuálne siete založené na prístavoch. Avšak, IEEE 802.1Q štandard bol koncipovaný od samého začiatku vybudovať škálovateľnú infraštruktúru virtuálnych sietí, vrátane množstva spínačov, a to je jej hlavná výhoda v porovnaní s technológiou tvorby VLAN. Aby ste mohli rozšíriť sieť mimo jedného prepínača, niektoré identifikátory portov nestačia, takže každý port môže byť spojený s viacerými virtuálnymi sieťami, ktoré majú rôzne identifikátory VID.

Ak adresa priradenia balíka zodpovedá prepínaču, ktorý patrí do rovnakej virtuálnej siete ako samotný balík (môže zodpovedať balíku Vid a Vid Port alebo Vid Balenie a PVID port), potom je možné prenášať takýto balík. Ak sa vysielaný rám patrí do virtuálnej siete, s ktorým nie je pripojený výstupný port (paket Vid sa nezhoduje s PVID / VID port), potom sa rám nedá odovzdať a vyhodiť.

Víkendové pravidlá (pravidlá eurs)

Po vysielaní rámov vo vnútri prepínača sa prenášajú do výstupného portu, ich ďalšia konverzia závisí od pravidiel výstupného portu. Ako už bolo spomenuté, prevádzka vo vnútri prepínača vytvorí len označeným typom typu a prichádzajúca a odchádzajúca prevádzka môže byť tvorená balíčkami oboch typov. V súlade s tým sa pravidlá výstupného portu (pravidlo riadenia tagu - ovládanie tagu) určí, či by sa označené rámce mali transformovať na negatívny formát.

Každý spínač môže byť konfigurovaný ako označený alebo neoznačený port. Ak je výstupný port definovaný ako tagovaný port, odchádzajúca prevádzka bude vytvorená tagovaným typovým rámom s informáciami o virtuálnej sieťovej doplnkovej sieti. V dôsledku toho výstupný port nemení typ rámu, ktorý ich zanecháva rovnaký, pretože boli vo vnútri spínača. Len zariadenie kompatibilné s štandardom IEEE 802.1Q je možné pripojiť k zadanému portu, ako je prepínač alebo sieťová karta, ktorá podporuje prácu s virtuálnymi sieťami tohto štandardu.

Ak je výstupný spínač definovaný ako negatívny port, potom všetky odchádzajúce rámce sú prevedené na negatívny typ, to znamená, že viac informácií o virtuálnych sieťových doplnkoch sú z nich odstránené. K tomuto portu môžete pripojiť akékoľvek sieťové zariadenie, vrátane prepínača, ktorý nie je kompatibilný s normou IEEE 802.1Q, alebo PC konečných zákazníkov, ktorých sieťové karty nepodporujú prácu s virtuálnymi sieťami tohto štandardu.

Konfigurácia virtuálnych sietí IEEE 802.1Q

Zvážte konkrétne príklady konfigurácie virtuálnych sietí IEEE 802.1Q.

Ak chcete vytvoriť VLAN sieť v súlade s normou IEEE 802.1Q, musíte urobiť nasledovné:

  • nastavte názov virtuálnej siete (napríklad VLAN # 1) a určiť jeho identifikátor (VID);
  • vyberte porty, ktoré sa týkajú tejto virtuálnej siete;
  • nastavte pravidlá vstupných portov virtuálnych sieťových sietí (schopnosť pracovať s rámcami všetkých typov, len s neoznačenými rámcami alebo len s tagovanými rámami);
  • nainštalujte rovnaké identifikátory PVID portov zahrnuté do virtuálnej siete;
  • nastavte pre každú port virtuálnu sieť pravidlo výstupného portu, konfigurácia ich ako označeného portu alebo negatívneho portu.

Ďalej musíte zopakovať vyššie uvedené akcie pre ďalšiu virtuálnu sieť. Treba pripomenúť, že na každý port je možné nastaviť iba jeden identifikátor PVID, ale rovnaký port môže byť súčasťou rôznych virtuálnych sietí, ktorý je spojený súčasne s niekoľkými VIDS.

Tabuľka 1. Nastavenie charakteristík portu pri vytváraní virtuálnych sietí na základe jedného prepínača

Príklady konštrukcie VLAN-siete na základe spínačov kompatibilných s normou IEEE 802.1Q

A teraz zvážte typické príklady stavebných virtuálnych sietí na základe spínačov, ktoré podporujú štandard IEEE 802.1Q.

Ak existuje len jeden spínač, ktorých porty sú pripojené k počítačom koncového používateľa, potom na vytvorenie plne izolovaných virtuálnych sietí, všetky porty musia byť deklarované ako nekonečné porty na zabezpečenie kompatibility s regulátormi siete Ethernet. Pridruženie sieťových uzlov na konkrétne VLAN je určený nastavením identifikátora PVID portu.

Vezmite osem spínač prístavu na základe troch izolovaných VLAN virtuálnych sietí # 1, VLAN # 2 a VLAN # 3 (Obr. 7). Prvé a druhé porty portov je priradené identifikátor PVID \u003d 1. Keďže identifikátory týchto portov sa zhodujú s prvou identifikátorom virtuálnej siete (PVID \u003d VID), potom údaje o porte tvoria virtuálnu sieť VLAN # 1 (tabuľka 1). Ak porty 3, 5 a 6 priraďujú PVID \u003d 2 (zhoduje sa s identifikátorom VID VID # 2), potom bude druhá virtuálna sieť tvorená portmi 3, 4 a 8. Podobne, VLAN # 3 na základe portov 5, 6 a 7 je vytvorené. Na podporu kompatibility s konečnými zariadeniami (predpokladá sa, že klienti klientom siete sú pripojení k prepínacím portom, sieťové karty nie sú kompatibilné s normou IEEE 802.1Q) Všetky porty musia byť nakonfigurované ako neoznačené.

Obr. 7. Organizácia troch sietí VLAN podľa štandardu IEEE 802.1Q na základe jedného spínača

Ak sieťová infraštruktúra obsahuje niekoľko prepínačov, ktoré podporujú štandard IEEE 802.1Q, potom sa na pripojenie sa musí použiť niekoľko ďalších zásad konfigurácie. Zvážte dva šesťstupňové prepínače, ktoré podporujú štandard IEEE 802.1Q a na základe ktorého potrebujete nakonfigurovať tri izolované VLAN Virtual Networks # 1, VLAN # 2 a VLAN # 3.

Predpokladajme, že prvá virtuálna sieť obsahuje klientov pripojených k portom 1 a 2 prvého spínača a do portov 5 a 6 druhého spínača. Sieť VLAN # 2 obsahuje klientov pripojených k portu 3 portu 3 a portu 1 druhého spínača a sieť VLAN # 3 obsahuje klientov pripojených k portom 4 a 5 prvého spínača a portov 2 a 3 druhého spínača. Port 6 prvého spínača a portu 4 druhého spínača sa používa na pripojenie spínačov navzájom (obr. 8).

Obr. 8. Organizácia troch sietí VLAN podľa štandardu IEEE 802.1Q na základe dvoch prepínačov

Ak chcete nakonfigurovať zadané virtuálne siete, musíte najskôr určiť na každom zo spínačov troch virtuálnych sietí VLAN # 1, VLAN # 2 a VLAN # 3, Nastavenie ich identifikátorov (Vid \u003d 1 pre VLAN # 1, VID \u003d 2 pre VLAN # 2 a VID \u003d 3 pre VLAN # 3).

Na prvom spínacom porte 1 a 2 by mali byť súčasťou VLAN # 1, pre ktoré sú tieto porty priradené PVID \u003d 1. Prvý spínač 2 musí byť pripisovaný VLAN # 2, pre ktorý je identifikátor portu priradený PVID \u003d 2. Podobne sú PVID \u003d 3 identifikátory nastavené pre porty 5 a 6, pretože tieto porty patria do VLAN # 3. Všetky zadané porty prvého spínača musia byť nakonfigurované ako negatívne port, aby sa zabezpečila kompatibilita s sieťové karty zákazníkov.

Prvý spínač 4 sa používa na komunikáciu s druhým spínačom a mali by prenášať rámy všetkých troch virtuálnych sietí bez zmeny druhého spínača. Preto musí byť nakonfigurovaný ako označený port a zahrnúť do všetkých troch virtuálnych sietí (spojené s Vid \u003d 1, Vid \u003d 2 a VID \u003d 3). V tomto prípade je identifikátor prístavu nezáleží a môže byť žiadne (v našom prípade PVID \u003d 4).

Podobný konfiguračný postup pre virtuálne siete sa vykonáva na druhom spínači. Konfigurácia portov dvoch spínačov je uvedená v tabuľke. 2.

Tabuľka 2. Nastavenie charakteristík portu pri vytváraní virtuálnych sietí na základe dvoch spínačov

Automatická registrácia v virtuálnych sieťach IEEE 802.1Q

posúdené príklady virtuálnych sietí súvisiace s tzv. Statické virtuálne siete (statické VLAN), v ktorom sú všetky porty nakonfigurované manuálne, čo je veľmi jasne, ale s rozvinutou sieťovou infraštruktúrou je skôr rutinné podnikanie. Okrem toho, zakaždým, keď sa sieť pohybuje v rámci siete, je potrebné prekonať sieť s cieľom zachrániť svoje členstvo v určených virtuálnych sieťach, a to samozrejme je extrémne nežiaduce.

Existuje alternatívny spôsob, ako konfigurovať virtuálne siete a sieť vytvorená v tomto prípade sa nazýva dynamické virtuálne siete (dynamický VLAN). V takýchto sieťach sa používatelia môžu automaticky zaregistrovať na sieti VLAN, ktorá sa používa na špeciálny protokol o registrácii GVRP (protokol o registrácii GARP VLAN). Tento protokol definuje metódu, ktorou sa zmení informácie o výmene informácií o sieti VLAN, aby automaticky zaregistrovali členov VLAN na prístavoch v celej sieti.

Všetky prepínače, ktoré podporujú funkciu GVRP, môžu dynamicky prijímať z iných spínačov (a preto prenášajú do iných spínačov) Informácie VLAN Informácie obsahujú údaje o prvkach prúdu VLAN, o porte, cez ktorý môžete pristupovať k prvkami VLAN, atď . Na komunikáciu jedného spínača s iným protokolom GVRP sa používa GVRP BPDU (dátové jednotky GVRP Bridge Protocol). Akékoľvek zariadenie s podporou protokolu GVPR, ktoré prijíma takúto správu, môže byť dynamicky pripojená k tejto sieti VLAN, ktorú je oznámená.

Technológia hlavnej schôdzky Wi-Fi (Bezdrôtová vernosť - "Presnosť bezdrôtovej siete") - Bezdrôtové rozšírenie siete Ethernet. Používa sa tiež, kde je nežiaduce alebo nemožné používať káblové siete, pozrite si začiatok sekcie "bezdrôtová lokálna oblasť". Napríklad na prenos informácií z pohyblivých častí mechanizmov; Ak nemôžete vyvŕtať steny; Na veľkom sklade, kde sa s vami musí počítač nosiť.

Wi-Fi je navrhnuté konzorcium Wi-Fi založené na normách IEEE 802.11 (1997) [ANSI] a poskytuje prenosovú rýchlosť od 1 ... 2 do 54 Mbps. Wi-Fi Consortium rozvíja špecifikácie aplikácií na implementáciu štandardu Wi-FI na život, vykonáva testovanie a certifikáciu produktov iných firiem pre dodržiavanie normy, organizuje výstavy, poskytuje potrebné informácie vývojárov zariadení Wi-Fi.

Napriek skutočnosti, že norma IEEE 802.11 bola ratifikovaná v roku 1997, sieť Wi-Fi bola rozšírená len v posledných rokoch, keď ceny sériového sieťového vybavenia boli výrazne znížené. V priemyselnej automatizácii z rôznych štandardov série 802.11 sa používajú iba dva: 802.11b s prenosovou rýchlosťou až 11 Mbps a 802.11g (až 54 Mbps).

Prenos signálu rádiovým kanálom sa vykonáva dvoma metódami: FHSS a DSSS (pozri časť). To používa moduláciu diferenciálnej fázy DBPSK a DQK (pozri " Metódy modulácie Nosič ") s použitím Barkerových kódov, komplementárnych kódov ( CCK. - ZAHRANIČNÉ KĽÚČOVANIE KÓDU) A TECHNOLÓGIE dvojité konvolučné kódovanie (PBCC.) [Roshan].

Wi-Fi 802.11g pri rýchlostiach 1 a 2 Mbit / S používa moduláciu DBPSK. Pri prenosovej rýchlosti 2 Mbit / S sa rovnaký spôsob používa ako rýchlosť 1 Mbps, Avšak, 4 rôzne hodnoty fázy (0,) sa používajú na zvýšenie šírky pásma kanála pre nosnú fázu modulácie.

Protokol 802.11b, používa dodatočne prenosovú rýchlosť 5,5 a 11 Mbps. Pri týchto rýchlostiach sa namiesto Barkerových kódov používajú komplementárne kódy ( CCK.).

Wi-Fi používa metódu prístupu k sieti CSMA / CA (pozri "Problémy bezdrôtových sietí a spôsobov ich vyriešenia"), v ktorom sa používajú tieto zásady na zníženie pravdepodobnosti kolízií:

  • predtým, ako stanica spustí prenos, uvádza, ako dlho bude zaberať komunikačný kanál;
  • nasledujúca stanica nemôže spustiť prenos až do skončenia platnosti predtým vyhradeného času;
  • Účastníci siete nevedia, či ich signál prijal až do potvrdenia;
  • ak dve stanice začali pracovať v rovnakom čase, budú môcť sa dozvedieť o ňom len tým, že nedostanú potvrdenie o recepcii;
  • ak sa potvrdenie nedostane, účastníci siete budú čakať náhodné časové obdobie, aby sa začali znovu vysielať.

PrevenciaRadšej detekciu kolízií je hlavná v bezdrôtových sieťach, pretože v nich, na rozdiel od káblových sietí, vysielač vysielača letí prijatý signál.

Formát rámca na úrovni PLCP modelu OSI (tabuľka 2.17) v režime FHSS je znázornená na obr. 2.44. Pozostáva z nasledujúcich oblastí:

  • "Synchroniz". - obsahuje striedavé nuly a jednotky. Používa sa na nastavenie frekvencie na hostiteľskej stanici, synchronizuje distribúciu paketov a umožňuje vybrať anténu (ak existuje niekoľko antén);
  • "Štart" - vlajka rámca. Pozostáva zo šnúrky 0000 1100 1011 1101, ktorý slúži na synchronizáciu rámov na hostiteľskej stanici;
  • " PLW. "-" - Slovo dĺžky PSDU "-" Slovo dĺžky dĺžky PLCP servisného prvku ", PSDU -" PLCP servisná dátová jednotka "- PLCP podvrtničkový prvok; označuje veľkosť rámu prijatého z úrovne Mac, v okdtoch;
  • "Rýchlosť" - označuje prenosovú rýchlosť rámca;
  • "COP" - kontrolný súčet;
  • "MAC FRAME" - Rám, ktorý bol prijatý z modelu MAC-Level Model OSI a obsahujúci PSDU;

Formát rámca na úrovni PLCP modelu OSI (tabuľka 2.17) v režime DSSS je znázornená na obr. 2.45. V ňom majú polia nasledujúci význam:

  • "Synchroniz". - obsahuje iba jednotky a poskytuje synchronizáciu v prijímacej stanici;
  • "Štart" - vlajka rámca. Obsahuje reťazec 0 xf3A0, ktorý označuje začiatok prenosu parametrov v závislosti od fyzickej vrstvy;
  • "Signál" - označuje typ modulácie a prenosovej rýchlosti tohto rámu;
  • "Služba" - vyhradené pre budúce úpravy štandardu;
  • "Dĺžka" - označuje čas v mikrosekundách potrebných na prenos mac rámu;
  • "Ks. "- Skontrolujte sumu;
  • "MAC FRAME" - Rám, ktorý bol prijatý z modelu MAC-Level Model OSI a obsahujúci PSDU;
  • PLCP hlavičky - polia pridané na oblekoch PLCP.

Komunikačný rozsah s Wi-Fi je vysoko závislý od podmienok pre šírenie elektromagnetických vĺn, ako je napríklad anténa a vysielač. Typické hodnoty uvedené výrobcami Wi-Fi vybavenia sú 100-200 metrov v interiéri a až niekoľko kilometrov v otvorených oblastiach pomocou externej antény as vysielacím výkonom 50 ... 100 MW. Zároveň podľa konkurencieschopnosti nemeckého týždenníka počas komunikačného rozsahu súťaže zaznamenali spojenie vo vzdialenosti 89 km použitím štandardného vybavenia IEEE 802.11b Wi-Fi (2.4 GHz) a satelitné antény ("Plates"). Guinnessová kniha záznamov tiež zaznamenala Wi-Fi komunikáciu vo vzdialenosti 310 km pomocou antény zdvihnutých do veľkej výšky s balónmi.

Architektúra siete Wi-Fi

Štandardné súbory IEEE 802.11 Nastavuje tri možnosti topológie siete:

Použitím BSS. Stanice komunikujú s priateľom s priateľom prostredníctvom všeobecného centrálneho komunikačného uzla, volal prístupový bod. Prístupový bod Zvyčajne sa pripája k káblovej sieti LAN Ethernet.

Rozšírená oblasť služieb sa získa kombináciou niekoľkých BSS. V jednom systéme prostredníctvom distribučného systému, ktorý môže pôsobiť ako sieťová sieť Ethernet.

2.11.5. Porovnanie bezdrôtových sietí

V Tab. 2.18 Hlavné parametre týchto troch zvažovaných bezdrôtová technológia. Tabuľka nemá údaje o štandardoch WIMAX, EDGE, UWB a mnohých ďalších, ktoré neboli zistené široké použitie v priemyselnej automatizácii.

Tabuľka. 2.18. Porovnanie troch popredných bezdrôtových technológií

Parameter

Bluetooth / IEEE 802.15.1

ZigBee / IEEE 802.15.4

Wi-Fi / IEEEE 802.11

Rozsah

Rýchlosť prenosu

723 kbps

1 ... 2 Mbit / S, až 54 Mbps

Max. Počet účastníkov siete

Neobmedzený

Spotreba energie

Trvanie prevádzky z dvoch batérií AA

6 mesiacov V pohotovostnom režime

Cena / zložitosť (podmienečné jednotky)

Opakovaný prenos

DCF - Nie; PCF a HCF - Tam je

Hlavné vymenovanie

Komunikačné periférie s počítačom

Sieť bezdrôtových senzorov

Rozšírenie bezdrôtového ethernetu

Počítač ani počítač nepozná pri odosielaní prevádzky do siete, v ktorom je vyslaný VLAN "E. Prepínač si o tom myslí. Prepínač vie, že počítač, ktorý je pripojený k konkrétnemu portu, je v príslušnom VLAN" E . Doprava prichádza do prístavu určitého VLAN "A, nič zvláštne sa nelíši od dopravy iného VLAN" a. Inými slovami, žiadne informácie o vlastnostiach s príslušenstvom na určité VLAN nie sú v ňom.

Avšak, ak by sa však premávka rôznych VLANs prechádza cez port, prepínač musí nejakým rozlíšením. Na tento účel by mal byť každý rám (rám) označený v určitom druhu. Mark by mal hovoriť o tom, čo VLAN "má dopravu.

Najbežnejší spôsob, ako dať takúto značku, je opísaný v otvorenom štandarde. IEEE 802.1Q.

IEEE 802.1Q- otvorený štandard, ktorý opisuje postup na prevzatie prevádzky na prenos informácií o príslušenstve VLAN..

Od 802.1Q nezmení hlavičky rámu, potom sieťové zariadenia, ktoré nepodporujú tento štandard, môžu prenášať prevádzku bez zohľadnenia jeho príslušenstva VLAN.

802.1Q miest vo vnútri rámu tagktoré prenáša informácie o dopravnom doplnku do VLAN ".

Veľkosť značky - 4 bajty. Pozostáva z takých oblastí:

    TAG PROTOCOL IDENTFIER (TPID)- Protokol o testovaní identifikátora. \\ T Veľkosť poľa - 16 bitov. Označuje, ktorý protokol sa používa na označovanie. Pre 802.1Q sa používa hodnota 0x8100.

    Informácie o riadiacich štítkoch (TCI)- pole zapuzdrené oblasti prioritného, \u200b\u200bkanonického formátu a identifikátora VLAN:

    • Priority.- Priorita. Veľkosť poľa - 3 bity. Používa sa štandardom IEEE 802.1P na určenie priority prenášaného dopravy.

      Indikátor kánonického formátu (CFI)- Ukazovateľ kanonického formátu. Veľkosť poľa - 1 bit. Označuje formát adresy MAC. 0 - CANONICKÝ (ETHERNET FRAME), 1 - NIE CANONICKÝ (RÁMSKE VYKONÁVATEĽACIE.

      Identifikátor VLAN (Vid. ) - VLAN Identifikátor "A. Veľkosť poľa - 12 bitov. Indikuje, čo VLAN" Do Fream patrí. Rozsah možných hodnôt VID od 0 do 4094.

Pri použití štandardu Ethernet II 802.1Q vloží značku pred pole typu protokolu. Keďže sa rám zmenil, kontrolný súčet sa prepočíta.

V štandarde 802.1Q je koncept Native VLAN.. V predvolenom nastavení je VLAN 1. Doprava prenášaná v tomto VLAN sa nevyučuje.

Existuje podobný proprietárny protokol 802.1q, vyvíjaný spoločnosťou Cisco Systems - Isl.

Článok sa zaoberá možnostiam Ethernetu vo vzťahu k používaniu v priemysle; Aj v materiáli predstavuje špeciálne aplikačné protokoly založené na Ethernet.

LLC "AKOM", Čeľabinsk

Úspešne vyhral World of Office Automation, Ethernet a TCP / IP začala ofenzívu o distribuovaných systémoch riadenia výroby. Ako hlavná "zbraň", lákavú myšlienku "Bezšvové" pripojenie všetkých úrovní klasickej automatizácie pyramídy sa používa: z úrovne automatizácie technologické procesy na úrovni podnikového riadenia. Implementácia tejto myšlienky požadovala vážne adaptácie Ethernet, najmä pokiaľ ide o podporu v reálnom čase. Neurčistické komunikačné protokoly protokolov HTTP a FTP komunikácie sú samozrejme poskytujú všestrannosť a jednoduchosť použitia, ale na použitie v priemysle sa museli vyvinúť na základe Ethernet Special Application Protocols.

OSI - Model interakcie otvorených systémov

Model OSI (Open System Interconnection) schematicky opisuje a štandardizuje komunikáciu medzi rôzne zariadenia V sieťovej architektúre. Model OSI definuje sedem úrovní sieťových interakčných systémov, dáva im štandardné názvy a označuje, ktoré funkcie by mali vykonávať každú úroveň a ako bude zabezpečená interakcia s vyššou úrovňou.

Obr. jeden. Model OSI (Open System Interconnection)

Pred užívateľskými údajmi z doplnku 1 (obr. 1.) Bude možné poslať cez Ethernet, tieto údaje konzistentne prechádzajú cez celú komunikačnú stoh zhora na najnižšiu úroveň. V tomto prípade sa konečný balík generuje na prenos (zapuzdrenie) - pri vytváraní rámu (balenia) v súlade s požiadavkami aktuálnej úrovne, zavádza rám z viac vysoký stupeň. Údaje, ktoré sa dostali na najnižšiu úroveň (fyzikálne prenosové médium), sa teda prenášajú do druhého systému, kde reverzný proces sériového prenosu prijatých dát na horné úrovne k cieľu je aplikácie 2.

Takýto proces je podobný ladenému dopravnému dopravcovi a vyžaduje jasný opis logickej interakcie medzi úrovňami.

stôl 1

V Ethernete, podľa IEEE 802.1-3, sú implementované úrovne 1 a 2 modelov OSI. Podpora pre tretie, úroveň siete, poskytuje IP (internetový protokol) prekrytý na ethernet a TCP a UDP transportné protokoly sú v súlade s úrovňou 4. Úrovne 5-7 sú implementované v FTP, Telnet, SMTP, protokoloch aplikácií SNMP a v Po špecifických protokoloch pre priemyselnú automatizáciu (priemyselný ethernet). Treba poznamenať, že priemyselné ethernetové protokoly v niektorých aplikáciách môžu nahradiť alebo dopĺňať úrovne 3 a 4 (IP a TCP / UDP).

Úroveň 1 (Fyzikálne) opisuje spôsob sekvenčného, \u200b\u200bbitov za bit, prenos dát cez fyzické prostredie. Pokiaľ ide o štandard IEEE 802.3, štandardný rám Ethernet by mal vyzerať takto:

Preambula - Preambula, ktorá sa používa na synchronizáciu prijímacieho zariadenia a označuje začiatok ethernetového rámu;

Cieľ - adresa príjemcu;

Zdrojová adresa odosielateľa;

Typ pole - typ protokolu na vysokej úrovni (napríklad TCP / IP);

Údaje prenášané údaje;

Kontrola - Kontrolný súčet (CRC).

Úroveň 2 (kanál) Zvyšuje spoľahlivosť prenosu dát prostredníctvom fyzickej úrovne, balenie údajov do štandardných rámcov s pridaním adries a kontrolným súčiastkam (detekcia chýb). Prístup k fyzikálnym prenosovým médiom, podľa IEEE 802.3, sa uskutočňuje prostredníctvom mechanizmu CSMA / CD, ktorý vedie k nevyhnutným kolíziám, pričom súčasne vysiela viac zariadení. Úroveň kanálov Umožňuje vyriešiť tento problém, ktorý poskytuje distribúciu prístupových práv na zariadenia na kanalizáciu. Toto je implementované v ethernetových spínačoch (spínaná technológia Ethernet), v ktorej na základe údajov na úrovni kanálov sa všetky prichádzajúce údaje automaticky kontrolujú integritu a dodržiavanie kontrolného súčtu (CRC) a s pozitívnym výsledkom, iba presmerovaným k portu, ku ktorému je pripojený dátový prijímač.

Level 3 (Sieť) Poskytuje správy medzi rôznymi sieťami pomocou IP protokolu ako nástroj (pre Ethernet). Údaje získané z transportnej vrstvy sú zapuzdrené v ráme sieťovej vrstvy s hlavičkami IP a vysielajú sa na úroveň kanálov pre segmentáciu a ďalší prenos. Súčasný IP protokol verzia 4 (IPv4) používa rozsah adries až 32 bitov a verzia IPv6 rozširuje priestorový priestor až 128 bitov.

Úroveň 4 (Doprava) poskytuje prenos dát so špecifikovanou úrovňou spoľahlivosti. Podpora pre túto úroveň je implementovaná v protokoloch TCP a UDP. TCP (Protokol o regulácii prenosu - Ovládanie prevodovky) je vyvinutý protokol s inštaláciou, potvrdením a dokončením spojenia s detekciou a korekciou chýb. Vysoká spoľahlivosť prenosu údajov sa dosiahne cenou dodatočných časových meškaní a zvyšuje množstvo prenášaných informácií. UDP (užívateľský datagram protokol - užívateľský datagramový protokol) vytvorený v protizávaží TCP a používa sa v prípadoch, keď sa prioritný faktor stane rýchlosťou, a nie spoľahlivosť prenosu dát.

Hladiny 5 - 7 sú zodpovedné za konečnú interpretáciu prenášaných užívateľských údajov. Ako príklad, protokoly FTP a HTTP môžu byť uvedené ako príklad zo sveta kancelárskej automatizácie. Protokoly týkajúce sa kategórie Priemyselné Ethernet tiež používajú tieto úrovne, ale rôzne cestyČo ich robí nekompatibilným. Takže protokoly Modbus / TCP, Ethernet / IP, CIPSYNC, JETSYNC sa nachádzajú striktne nad úrovňou 4 modelov OSI a Ethernet PowerLink, PROFINET, Sercos Protocols Expand a čiastočne nahrádzajú dokonca aj úrovne 3 a 4.

Ethernet / IP.

Ethernet / IP je založený na protokoloch Ethernet TCP a UDP IP a rozširuje komunikačný stoh na použitie v priemyselnej automatizácii (Obr. 2.). Druhá časť názvu "IP" znamená "Industrial Protocol" (Priemyselný protokol). Protokol Ethernet / IP (Industrial Ethernet Protocol) bol vypracovaný "ODVA" skupinou s aktívnou účasťou spoločnosti "Rockwell Automation" na konci roka 2000 na základe komunikačného protokolu CIP (Common Interface Protocol), ktorý je Používa sa aj v sieťach ControlNet a DeviceNet. Špecifikácia Ethernet / IP je verejne dostupná a distribuovaná bezplatne. Okrem typických vlastností HTTP, FTP, SMTP a SNMP, Ethernet / IP protokoly zabezpečuje prenos času doručenia dát medzi riadiacim zariadením a I / O zariadeniami. Spoľahlivosť nekritického prenosu dát (konfigurácia, nakladanie / vykladanie programov) poskytuje zásobník TCP a cyklické dáta dáta je rozhodujúce pre čas cez UDP zásobník. Ak chcete zjednodušiť nastavenie siete Ethernet / IP, väčšina štandardných automatizačných zariadení má vopred definované konfiguračné súbory (Eds).

Cipsync je rozšírenie komunikačného protokolu CIP a implementuje časové synchronizačné mechanizmy v distribuovaných systémoch založených na štandarde IEEE 1588.

PROFINET.

Prvá verzia PROFINET používaná Ethernet pre nekritickú v priebehu času medzi zariadeniami najvyššej úrovne a zariadeniami na úrovni Profibus-DP. Interakcia s PROFIBUS-DP bola jednoducho jednoducho jednoducho pomocou zásobníka proxy.

Druhá verzia PROFINET poskytuje dva komunikačné mechanizmy prostredníctvom Ethernet: TCP / IP sa používa na prenos nie sú kritické údaje k údajom. reálny čas Na druhom kanáli špeciálnym protokolom. Tento real-time Protocol "skoky nad" úrovňami 3 a 4, transformuje dĺžku prenášaných údajov na dosiahnutie determinizmu. Okrem toho, na optimalizáciu komunikácie, všetky dátové parcely sú priradené priority podľa IEEE 802.1P. Na oznámenie reálneho času by údaje mali mať najvyššiu (siedmu) prioritu.

PROFINET V3 (IRT) používa hardvér na vytvorenie rýchleho kanála s ešte väčším výkonom. Zabezpečuje sa IRT (izochronický v reálnom čase) štandardu IEEE-1588. PROFINET V3 sa používa hlavne v pohyblivých riadiacich systémoch pomocou špeciálnych spínačov Ethernet / PROFINET V3.

Obr. 2. Štruktúra Ethernet / IP v úrovniach OSI

Obr. 3.Štruktúra PROFINETU v modeloch OSI

Obr. štyri.Štruktúra Ethernet PowerLink v modeloch OSI

Ethernet PowerLink.

V Ethernet PowerLink, TCP / IP a UDP / IP zásobníky (úrovne 3 a 4) sú rozšírené pomocou Powerlink Stack. Na základe stohov TCP, UDP a Powerlink, a to tak asynchrónny prenos ne-časovo kritických údajov a rýchlym spôsobom izochrónny cyklický prenos dát.

Zariadenie PowerLink plne kontroluje sieťové údaje v sieti, aby sa zabezpečila prevádzka v reálnom čase. Na to použite technológiu SCNM (Management Slot Communication Network), ktorý pre každú stanicu v sieti určuje časový interval a prísne práva prenosu údajov. V každom takom časovom intervale má len jedna stanica úplný prístup Do siete, ktorá vám umožní zbaviť sa kolízií a zabezpečiť odhodlanie v práci. Okrem týchto individuálnych časových intervalov pre izochrónny prenos dát poskytuje SCNM spoločné časové intervaly pre asynchrónny prenos dát.

V spolupráci s skupinou CIA (môže v automatizácii), expanzia PowerLink V.2 bola vyvinutá pomocou profilov prístrojov Canopen.

PowerLink V.3 obsahuje mechanizmy synchronizácie času založené na štandarde IEEE 1588.

MODBUS / TCP - IDA

Novo vzdelaná skupina MODBUS-IDA ponúka architektúru IDA pre distribuované riadiace systémy pomocou MODBUS ako štruktúry správ. Modbus-TCP je symbióza štandardného protokolu Modbus a protokolu Ethernet-TCP / IP ako nástroje prenosu dát. Výsledkom bol jednoduchý, štruktúrovaný, otvorený prenosový protokol pre siete Master-Slave. Všetky tri protokoly z rodiny MODBUS (MODBUS RTU, MODBUS PLUS A MODBUS-TCP) používajú jeden protokol aplikácií, ktorý im umožňuje zabezpečiť ich kompatibilitu na úrovni spracovania používateľských údajov.

IDA je nielen Modbusové protokoly, toto je celá architektúra, ktorá kombinuje metódy budovania rôznych automatizačných systémov s distribuovanou inteligenciou a opisujú štruktúru riadiaceho systému ako celku a najmä rozhrania zariadení a najmä softvéru. Poskytuje vertikálnu a horizontálnu integráciu všetkých úrovní automatizácie s rozšírenými webovými technológiami.

Prenos dát v reálnom čase je zabezpečený pomocou zásobníka IDA, ktorý je doplnkovým cez TCP / UDP a na základe protokolu Modbus. Prenos nekritických údajov a podpory webových technológií nastáva cez TCP / IP zásobník. Pomocou štandardných protokolov HTTP, FTP a SNMP je možné diaľkovo spravovať zariadenia a systémy (diagnostika, parametrizácia, program na stiahnutie atď.

Ethercat.

Ethercat (Ethernet pre kontrolu automatizácie technológie) je ethernetová automatizácia koncepcia vyvinutá nemeckou spoločnosťou Beckhoff. Hlavným rozdielom tejto technológie je spracovanie ethernetových rámcov "za behu": Každý modul v sieti súčasne s prijímaním údajov adresovaných na to preloží rám na nasledujúci modul. Pri prenose výstupu je výstup podobne vložený do retransmittového rámu. Každý modul v sieti teda poskytuje oneskorenie len niekoľkými nanoseconds, ktoré poskytuje systém ako celú podporu v reálnom čase. Nie je kritické pre časové údaje prenášané v časových intervaloch medzi prenosmi dát v reálnom čase.

EtherCAT implementuje mechanizmy synchronizácie založené na štandarde IEEE 1588. Malé časy oneskorenia údajov vám umožní aplikovať EtherCAT v systémoch riadenia pohybu.

Sercos-III.

Sercos (sériový komunikačný systém v reálnom čase) je digitálne rozhranie optimalizované pre komunikáciu medzi regulátorom a LDG (frekvenčnými meničmi) a pomocou optického kruhu vlákien. Navrhnuté v pôvodnej forme skupiny spoločností koncom 80. rokov minulého storočia. Prevádzka v reálnom čase sa dosahuje pomocou TDMA (Time Divission Multiplex) - multiplexný prístup s dočasným tesnením. Sercos-III je posledná verzia Toto rozhranie je založené na Ethernete.

Nadácia Fieldbus HSE.

Pri vývoji štandardu Fiedtabus sa pokúsili plne spoliehať na model OSI, ale nakoniec sa model zmenil z dôvodov, že model prevádzky: úroveň 2 bola nahradená úrovňou koordinácie týchto vlastných rozvojov, úrovní 3- \\ t 6 boli vylúčené a vyvinuté ôsmej úrovni s názvom užívateľa. Užívateľská úroveň obsahuje funkčné bloky, ktoré sú štandardizované ovládacie prvky riadiacich funkcií (napríklad analógový vstupný signál, na riadiacej jednotke PID atď.). Tieto funkčné bloky musia spĺňať požiadavky širokej škály rôznych zariadení rôznych výrobcov a nie konkrétny typ zariadenia. Pre prenos svojich jedinečných vlastností a údajov do systému, pripojené zariadenia používajú popis zariadenia "Popis zariadenia - DD). To zaisťuje jednoduchosť pridania nových zariadení na princíp "plug-and-play".

Druhý výrazná funkcia Technológia FOUNDATION FIELDBUS je poskytnúť peer-to-peer komunikáciu medzi poľnými zariadeniami. Keď peer-to-peer komunikácia, každé zariadenie pripojené k zbernici môže vymieňať informácie s inými zariadeniami na tomto zbernici (to znamená, bez nutnosti prenášať signály prostredníctvom riadiaceho systému).

V roku 2000 bola vyvinutá základná fieldbus HSE ((vysokorýchlostná ethernet). Hlavné funkcie: Na základe Ethernet, rýchlosť prenosu dát 100 MBD, podporu v reálnom čase, kompatibilita so všetkými komerčnými ethernetovými zariadeniami, pomocou internetových protokolov (FTP, HTTP, SMPT, SNMP a UDP), schopnosť komunikovať so sieťou FF H1 bez kontaktovania hlavného systému.

Terasueternet

Vývoj nemeckej spoločnosti HIMA na základe Ethernet s podporou internetových protokolov. V súlade s profilom spoločnosti a ako možno vidieť z mena, tento protokol Optimalizované na použitie v bezpečnostných systémoch.



Páči sa vám článok? Zdieľaj to