新第8章 分布式测控网络技术.pptx
第8章分布式测控网络技术;8.1工业网络技术;8.1.1工业网络概述;(1)星形结构;(2)环形结构;(3)总线形结构;特点:
①结构简单灵活,扩展方便;
②可靠性高,网络响应速度快;
③共享资源能力强,便于广播式工作;
④设备少,价格低,安装和使用方便;
⑤由于所有结点共用一条总线,因此总线上传送的信息容易发生冲突和碰撞,故不易用在实时性要求高的场合。
应用:
总线形结构是目前使用最广泛的结构,也是一种最传统的主流网络结构,该种结构最适于信息管理系统、办公室自动化系统、教学系统等领域的应用。;(4)树形结构;2.介质访问控制技术;(1)冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD);结论:
CSMA/CD方式原理较简单,且技术上较易实现。网络中各结点处于同等地位,无需集中控制,但不能提供优先级控制,所有结点都有平等竞争的能力,在网络负载不重情况下,有较高的效率,但当网络负载增大时,发送信息的等待时间加长,效率显著降低。;(2)令牌环(TokenRing);(3)令牌总线(TokenBus);不同于令牌环的是,在令牌总线中,信息可以双向传送、任何结点都能“听到”其它结点发出的信息。为此,结点发送的信息中要有指出下一个要控制的结点的地址。由于只有获得令牌的结点才可发送信息(此时其它结点只收不发),因此该方式不要检测冲突就可以避免冲突。
特点:
1.网络必须要有初始化功能,即能够产生一个顺序访问的次序。这就是一个争用的过程,争用的结果是只有一个站能够获得标记,并产生次序。
2.当网络中的标志丢失或者产生多个标记时,必须有故障恢复功能。
3.必须有消除不活动结点或者添加新的结点的功能。
4.吞吐能力大,吞吐量随数据传输速率的提高而增加;
5.控制功能不随电缆长度的增加而减弱;
6.不需冲突检测。;3.信息交换技术;(1)线路交换;(2)报文交换
仍然以上图中站S1要发报文M1给站S3为例。首先站S1把目的S3的名字附加在报文上,再把报文交给结点N1。结点N1存储这个报文,并且决定下一个结点为N7,但是要在结点N1→N7的线路上传输这个报文,还要进行排队等待。当这段???路可用时,就把报文发送到结点N7。结点N7继续仿照上述过程,把报文发送到结点N3,最后到达站S3。
报文交换的优点是线路的利用率高,这是因为许多报文可以分时共享一条结点到结点的线路。并且能把一个报文发送到多个目的站,只需把这些目的站名附加在报文上。由于报文要在结点排队等待,延长了报文到达目的站的时间。;(3)分组交换;分组交换与报文交换的形式差别在于不是以报文为单位,而是以报文分组为单位进行传送。问题是网络如何管理这些报文分组流,一般有两种方法:数据报方法,虚电路方法。
①数据报(Datagram)方法
②虚电路(VirtualCircuit)方法
虚电路方法适用于两个站希望在一段连续的时间内交换数据,而数据报方法适用于发送一个或几个报文分组(如状态信息、控制信息)等。一般地说,分组交换网最好是这两种方法都有,这样可进一步提高通信效率。;4.差错控制技术;(2)循环冗余校验——CRC校验;(3)纠错方式;8.1.2数据通信编码技术;8.1.3网络协议及其层次结构;1.物理层
物理层并不是物理媒体本身,它只是对通讯双方的机械、电气、连接规程进行规定。
功能:在信道上传输未经处理的信息。连接两个物理设备,为链路层提供透明位流传输所必须遵循的规则,有时也被称为物理接口。物理层的协议主要提供在DTE(数据终端设备)和DCE(数据通信设备)之间的接口。
协议:RS-232C、RS-422A、RS-423A、RS-485等均为物理层协议。
2.数据链路层
功能:将有差错的物理链路改造成对于网络层来说是无差错的传输链路。
具体内容:将数据组成数据帧,并在接收端检验传输的正确性。
协议:同步数据链路控制(SDLC)、高级数据链路控制(HDLC)以及异步串行数据链协议都属于此范围。;3.网络层
网络层是OSI七层协议模型中的第三层,它是主机与通信网络的接口。网络层也称分组层,它的任务是使网络中传输分组。它以链路层提供的无差错传输为基础,向高层(传输层)提供两个主机之间的数据传输服务。网络层规定了分组(第三层的信息单位)在网络中是如何传输的。
具体内容:网络层控制网络上信息的切换和路由选择。因此,本层要为数据从源点到终点建立物理和逻辑的连接。
功能:控制信息交换、路由选择与中继、网络流量控制、网络的连接