工业以太网网络参考模型
网络通常由七层模型(即ISO/OSI参考模型)来表示。在以太网领域中,七层被压缩为四层。PROFINET使用四层模型,但并不是所有时候都使用四层模型。这个内容有点超前了,让我们从头开始讲:七层模型。
这是一个七层模型,对每层进行了标注,并对其功能进行了界定。
从底到上分别为物理层、数据链接层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
我对这些功能再重新描述一下:
第1层:线路上的信号。
第2层:线连接到设备的地方。线路上的信号如何被创建的。
第3层:比标准以太网帧更长的信息被拆解出去或重新组装进来(回想一下,您所发送和接收的电子邮件都可能比以太网的有效载荷长度约1500字节长)。
第4层:创建两个设备之间的连接(回想一下开始打电话。)
第5层和第6层:执行所描述的工作。
第7层:创建和消费所传输的实际程序。
PROFIBUS(和许多其他现场总线)使用第1,2和第7层。在以太网领域中,七层被压缩为四层。
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第1层和第2层合并,并由IEEE802.3定义为以太网。
第3层是IP(互联网协议)层。
第4层是TCP或UDP层(传输控制协议和用户数据报协议)。
第7层是应用层。
一些应用程序使用四层,如浏览器和电子邮件等。一些应用程序只使用以太网和应用程序,如地址解析协议(ARP)。所接收到的以太网帧根据IEE802.3中所定义的EtherType(以太网帧类型)标准字段被引导至下一层。有数以百计的EtherType, 其中类型(0×0800)把帧引导至IP层。而另一个类型(0×0806)直接将帧引导至ARP应用程序。
所接收的PROFINET实时以太网帧使用另一个EtherTyp(0×8892),把帧引导至PROFINET应用程序。这避免了通过TCP/IP层处理所花费的可变时间,从而提高了速度和确定性。
PROFINET还使用TCP/IP通信,但仅限于非时间关键的配置和诊断数据。PROFINET还可使用其他技术来实现更快的性能,但以上所述的PROFINET实时可满足处理90%以上的应用要求。如想快速了解PROFINET性能,请参阅 MinutePROFINET: 四项性能之一。