对于许多人来说,通信世界是神秘的,笼罩在复杂性和未知数中,具有平等的科学和魔术,100%可怕。我们想定义一些常见的术语,并向您展示它们如何合适,因此您将发现网络比在驾驶通行证下订购汉堡包并没有更复杂。

让我们来一趟网络世界之旅,看看我们能否揭开当今行业中提供的一些网络产品的神秘面纱。我们将从一些网络概念开始,以一些使用它们的产品结束。为了让这段旅程尽可能轻松,我们从简单开始,并保持简单。

网络

在最广泛的意义上,网络是任何两个绑定的东西。在我们的情况下,网络是通信的两个或更多个节点(主设备或从设备)。最简单,网络可能是两个人在街角谈话。在最复杂的情​​况下,网络可能是整个互联网。两者之间的唯一实际差异是尺寸和拓扑。

在网络中,拓扑是指网络的形状或节点相互连接的方式。在谈到拓扑时,您将听到“雏菊链”、“主干和轻敲”或“星型”等术语。在大多数情况下,拓扑是由网络硬件和系统需求定义的。每种拓扑都有优点和缺点。一些网络(例如以太网)可以在不同的拓扑中配置,而其他网络可能仅限于一种。

两种形式的网络是主/从和对等(P2P)。在Master / Slave中,只有主站可以启动通信。想想一个私人的钻子警长吠叫订单。私人不会说话,直到他说话,如果他很聪明,他只会回答他问的问题。在P2P中,任何人都可以与其他人交谈。想象一群坐在一张桌子周围的朋友,一般来说,一般来说,一般来说有一个以上的谈话,一个人可能会参与多个对话。

所以,如果有几个人谈论弥补网络,它真的像订购汉堡包一样简单,那么是什么是以太网网络,为什么要关心?

以太网的魔力

电子书CTA绿色垂直勾以太网。姓名暗示魔法。来自以太的数据,无疑由仙女或若虫提供。不,不是真的。以太网是最初由Xerox Corporation发明的硬件网络标准。使用以太网,每个节点都有一个唯一的硬件地址,称为媒体访问控制地址或短路。以太网设计为固有的P2P,但它也可以轻松支持主/从属。
最早的以太网版本使用主干和分接头拓扑,节点通过吸血鬼分接头连接到一个刚性电缆主干。它被称为10base5或Thicknet。10base5的字面意思是每秒10兆比特,在基带上,最长可达500米。最初的Thicknet可以工作,但是相当麻烦。后来的版本,10base2,使用了一个更薄的同轴电缆,是菊花链(点对点连接)。较新的10base2也被称为Cheapernet或Thinket,因为它的电缆更薄、更便宜。

目前正在使用的最常见标准是100baset和1000baset。如前所述,100和1000分别指的是每秒100和1000兆比特。“T”指定是指双绞线。与使用中继线和菊花或菊花链的以前标准不同,“T”变体使用星形拓扑,每个节点连接到中心集线器或开关,就像您房屋中的电话一样连接到手机的开关公司。事实上,早期的10Baset电缆是电话线,10Baset设计了手机线。每个办公室都有手机,甚至是那些没有接线的网络,所以电话线为网络提供了很好的方式。

虽然10baseT网络可以通过标准的4线双绞线电话线运行,但更快的100baseT和现在的1000baseT需要更好的网络。一种增强型的电话电缆,即5类(CAT5),需要100个基站和更高的速度,现在有更好的版本可供选择:CAT5e和CAT6,举几个例子。

礼仪和服务——“您要配薯条吗?”

让我们回顾一下。网络就像两个人在交流。以太网是用于将节点连接到网络的硬件的一个例子。在我们的“会说话的人”网络示例中,以太网可能是他们的声音。这些人还有其他的交流方式,比如手语,这类似于其他网络硬件。

人们经常会问,来自不同厂商的以太网产品是否可以相互通信。答案是肯定的可能。两个人有正常的声音和交流的愿望并不意味着他们可以。在网络世界中,协议就像语言,它们必须使用相同的语言或“协议”进行通信。

以太网上最常见的主要协议是IP。Internet协议(IP)是Internet所基于的主要协议组,因其提供了在不同网络之间路由的机制而得名。实际上,因特网是一个巨大的小型局域网(lan)集合,通过IP路由器相互连接,这些路由器是在两个或多个网络之间提供桥梁的设备。

假设我有两个讲IP的以太网设备,我还能讲吗?同样,答案是肯定的可能。拥有两个IP设备就像拥有两个人使用相同的字符集,可能是西班牙语和英语。显然我们需要更多。在IP中有几个定义数据传递方式的主要子协议。最常用的两个是TCP和UDP。TCP代表传输控制协议(Transmission Control Protocol),是一种流媒体协议,这意味着连接就像花园软管。您连接到需要数据的一个设备,将每个字节放入软管的一端,最终从另一端取出。UDP代表用户数据报协议(User Datagram Protocol),是数据包协议(packet Protocol),这意味着连接就像一个邮箱。

我有两个支持TCP/IP的以太网设备,我现在肯定能说话了?抱歉,答案是一样的。即使我们有两个声音正常的人,一个渴望交谈的人,而且他们都说英语,但交谈真的有更多的意义。让我们来看看在一个开车经过的地方点一个汉堡包。每个餐厅都有一个稍微不同的程序,但一般来说,有一个协议,你遵循当你点。在正确的地方说正确的语言是不够的。你必须知道该要求什么,如何要求它,并有钱支付。协议重要吗?是的。试着去银行,在袋子里要20块钱。

当我们访问电子邮件或阅读网页时,我们所做的TCP/IP相当于去邮局或图书馆。那些TCP/IP服务有一些非常神秘的名称,比如HTTP、POP3和SMTP,但是除了这些名称之外,还有一些非常简单的概念。TCP/IP本身只是告诉我们数据是如何从一个地方到另一个地方的;做一些有用的事需要服务。为了让两个TCP/IP设备建立一个有用的对话框,它们都需要支持所需的服务。

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这是有道理的,对吧?

当然!归根结底,所有复杂的术语都只是描述网络设备使用的硬件、协议和服务。与人们交谈一样,语言和上下文必须根据功能进行适当的定义,就像在正确的时间说正确的语言,目的是得到一大杯苏打水和薯条。让我们看一下AutomationDirect提供的一个以太网产品示例,并讨论它如何适应环境。

ECOM100(以太网通信)模块是通用以太网适配器,允许DO-MORE或DIRECTLOGIC PLC连接到以太网网络。它们是10/100 Baset设备,意味着双绞线CAT5或更好的电缆上的10或100兆位。它们通过集线器或开关连接到星形拓扑中的其他10/100个Baset设备。除了10/100 Baset以太网外,ECOM100还具有明显的快速CPU,可支持IP和其他协议。Modbus / TCP开放协议包含用于与其他制造商的硬件连接,并且可以使用基于浏览器的配置实用程序来简化远程管理。

支持其他协议是ECOM100设计目标的重要组成部分。以太网成功的大部分是因为其互操作性。自动化中的大问题是,大多数制造商都喜欢标准,因此他们都有自己的,当然是一种矛盾。偶尔,特定的协议获得足够的接受被认为是事实上的行业标准。串行Modbus的简单性导致广泛的验收,而TCP / IP的版本,Modbus / TCP也已成为事实上的标准。

值得一提的是,MODBUS/TCP是一个标准,但由于美国和英国所说的英语之间存在差异,因此各自动化公司的MODBUS/TCP也存在差异。可以肯定地说,来自不同公司的MODBUS/TCP设备可以交谈,但是对于某些内容应该如何发音,或者碳酸饮料应该被称为苏打水、汽水,或者我们在南方所说的可乐,可能偶尔会有不同的意见。

随着其他协议在行业中被接受标准,ECOM100将被更新以支持它们。可能的候选人是以太网/ IP和PROFINET。最终,客户需求将推动决定。

总之

我们经常听到这样的声音:“如果我知道这是多么快速、酷、简单、灵活或强大,我早就使用以太网了。我以后肯定会用的”。

就像这个世界上的许多事情一样,当你理解这些术语时,网络真的很简单。永远不要害怕投入。请记住,每次您在免下车餐厅点汉堡时,您都是在联网并使用协议访问服务。就是这么简单。

by bob ogelsby.
主机工程

注:本文于2015年7月更新

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原版出版日期:2005年12月1日