【工业现场总线】控制网络的紧张特点是?OSI参考模型的分层是? ...

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1、控制网络的紧张特点?
2、网络拓扑结构的紧张类型?其各自紧张特点是什么?
3、网络的传输介质紧张有什么?
4、网络传输介质的访问控制方式紧张有哪些?其各自紧张特点是什么?
5、OSI参考模型的分层是什么?现场总线紧张接纳了哪几层?
6、网络互连设备紧张有哪些?各自分别用于什么层次的网络连接?


1、控制网络的紧张特点?

(1)控制网络的节点大都是具有计算与通信本领的丈量控制设备,也可以是PC或其他种类的计算机、工作节点。
(2)控制网络紧张完成丈量、控制任务;工作环境在工业现场,比力恶劣,抗干扰本领强。
3)控制网络必须满足对控制的实时性。
2、网络拓扑结构的紧张类型?其各自紧张特点是什么?

网络的拓扑结构是指网络中节点的互连形式。
1. 环形拓扑:各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。
2. 星形拓扑:每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。
3. 总线拓扑:传输介质是一条总线,各网络节点通过相应硬件接口接至总线上。一个节点发送数据,全部其他节点都能接收。信息可以在总线上一对一发送,也可以按分组发送,到达目的节点后,颠末地址辨认,将信息复制下来。  
4.树形拓扑:是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换紧张在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。
3、网络的传输介质紧张有什么?

最早的有铜轴电缆,分为粗缆和细缆,优点:代价便宜,容易安装;缺点:传输间隔短,抗干扰性能差。

如今盛行双绞线和光纤,特点分别如下:

双绞线分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP),屏蔽双绞线(STP)的特点是抗干扰性能好,传输间隔中等,但是对安装(接地)的要求比力高。

非屏蔽双绞线(UTP)的特点是,安装简单,传输间隔较长,但是抗干扰性欠好,容易受到强磁场或电场的干扰。

光纤的特点是,传输间隔远,抗干扰性能强,保密性好,安装调试稍微复杂,代价昂贵。

4、网络传输介质的访问控制方式紧张有哪些?其各自紧张特点是什么?

在随机访问方式中,常用的争用总线技能为CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection载波监听多路访问/冲突检测)。在控制访问方式中常用令牌总线、令牌环或称之为标记总线、标记环。
载波监听CSMA的控制方案是”先听再讲”。一个站要发送,首先需监听总线,以决定介质上是否存在别的站的发送信号。如果介质是空闲的,则可以发送。如果介质是忙的,则等候一定间隔后重试。这种制止冲突的发送等候战略,称为对峙退避算法。可接纳以下三种CSMA对峙退避算法:1-对峙CSMA。介质空闲就发送,介质忙则继承监听,等到总线空闲,立即发送。如果发生冲突,则等候一段随机时间,重复第一步。缺点是:如果有两个或两个以上的站点有数据要发送,冲突就不可制止。 
P-对峙CSMA。如果介质是空闲的,则以P的概率发送,或以(1—P)的概率延迟一个时间单元后重复处置处罚。该时间单元即是最大的传输延迟。如果介
质是忙,继承监听直到介质空闲,重复第一步。 
P-对峙CSMA。如果选择P过大,使NP >1,则冲突不可制止。最坏的环境是,随着冲突概率的不停增大,吞吐率会降为0。所以必须选择P值使NP <1,如果P值选得过于小,则通道利用率又会大大降低。 
冲突检测:由于传输线上不可制止的有传输延迟,有大概多个节点同时监听到线上空闲并开始发送,从而导致冲突。故每个工作节点发送信息之后,还要继承监听线路,判断是否有其他节点正与本节点同时向传输线发送。一旦发现,便中止当前发送。
令牌方式是一种按一定次序在各站点通报令牌的方法。谁得到令牌,谁才有权发起通信。
 
(1)令牌环(token-ring)方式
   用于环形局域网。表现发送权的令牌在环形信道上不停循环。环上每个相应站点都可得到发报权,而任何时刻只会有一个站点利用环路传送报文。
(2)令牌总线(token- bus)方式
   用于总线网络拓扑。网上各工作站按一定次序形成一个逻辑环。每个工作站在环中均有一个指定的逻辑位置,末站的后站就是首站,即首尾相连。每站都相识先行站(PS)和后继站(NS)的地址,总线上各站的物理位置与逻辑位置无关。
3. 时分复用
    是指为共享介质的每个节点预先分配好一段特定的占用总线的时间。各个节点按分配好的时间及其先后次序占用总线的介质访问控制方式。
(1)同步时分复用
   指为每个节点分配相等的时间,而不管通信数据量的大小。
(2)异步时分复用
   指为每个节点分配的时间长度不一,根据通信数据量的大小差别而差别。
5、OSI参考模型的分层是什么?现场总线紧张接纳了哪几层?

1物理层(physical layer)
界说终端之间的电气、机器等特性和标准
包括电压、频率、数据速率、最大传输间隔、物理连接器等属性
2数据链路层(data link layer)
在物理线路上提供可靠的数据传输
有关物理地址、网络拓扑、线路规划、不对报告、数据帧有序传输、流量控制
3网络层(network layer)
在网络结点间提供路由选择和数据交换等操纵,为传输层提供整个网络范围内两个终端用户之间数据传输的通路。
4传输层(transport layer)
为数据的传输提供服务,对上层屏蔽传输细节
把数据分段并组装成数据流5数据的可靠传输
创建、维护和有序地停止虚电路,传输不对校验和规复,信息流控制机制
5会话层(session layer)
建交、管理和停止应用程序之间的会话。
为表现层服务,管理表现层之间的数据交换、会话间的同步。
报告会话层、表现层和应用层中产生的错误。
6表现层(presentation layer)
负责差别数据表现格式之间的统一转换。
保证一个体系应用层发出的信息能被另一个体系的应用层读出。
7应用层(application layer)
为用户的应用程序提供网络服务,不为下层服务,如:字处置处罚程序等
辨认并证实目的通信方的可用性,协同应用程序间的工作同步
6、网络互连设备紧张有哪些?各自分别用于什么层次的网络连接?

ISO的OSI七层参考模型,也为网络互连提供了明确的指导。网络的分层使网络互连变的简便和规范。根据网络互连设备工作的层次及其所支持的协议,这些网络互连设备通常分为:中继器、网桥、路由器和网关。
1. 中继器(Repeater)
   工作在第一层即物理层,用于互连雷同类型的网络。中继器的作用是对电缆上传输的数据信号进行再生放大,再转发到其他电缆上,从而延长信号的传输间隔,扩展局域网网段的长度。
2. 网桥(Bridge)
   工作在第二层即数据链路层,用于互连相似的网络。网桥的作用是将数据帧从一个网络段转发到另一个网络段,使得多个网络段在逻辑上看起来是一个网络。
3. 路由器(Router)
    工作在第三层即网络层,用于互连差别类型的网络。利用路由器互联网络的最大特点是:各互连子网仍保持各自独立,每个子网可用接纳差别的拓朴结构、传输介质和网络协议,网络结构井井有条。
4. 网关(Gateway)
    工作在网络层以上的高层,其基本功能是实现差别网络协议的互连。这里,“差别”是指它们的物理网络和高层协议都不一样,因此,网关一般须提供差别的网络协议之间的相互转换。


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