介紹Profinet前要先了解乙太網

你聽說過IEEE802。3嗎?它有悠久的歷史,與我們今天所介紹的乙太網有關。

乙太網是一種通訊標準,這是在80年代早期開發的。連線本地環境定義為LAN(區域網),它連線多個裝置,以便他們可以被建立,並相互連線。

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乙太網是一種有線系統,從使用同軸電纜開始,到使用雙絞線銅線和光纖。

先讓我們搞清楚一些基本問題。誰發明了雙絞線?

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AlexanderGrahamBell

AlexanderGrahamBell於1881年發明了雙絞線。1983年,乙太網被標準化被定義為IEEE802。3,由電氣和電子工程師協會(IEEE)提供。該標準定義了物理層以及有線乙太網的資料鏈路層的MAC(介質訪問控制)部分。

這兩層在OSI(開放系統互連)

模型中屬於“物理”層,並由以下元件組成:佈線和裝置。

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OSI模型

首先,我們來看看連線;

如前所述,乙太網電纜是同軸電纜,現在已經很少見到。現在更常見的是雙絞線和光纖。

最常使用的電纜是雙絞線電纜,最新的6類,速度高達1Gbps,而Cat6a和Cat7,速度高達10Gbps。

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5類和5e類電纜仍然在許多現有應用中使用,但其速度為10Mbps到100Mbps,比較容易收到干擾。

乙太網雙絞線採用RJ-45的八針聯結器,用半雙工或全雙工模式接收資料。

半雙工一次在一個方向上傳輸資料,而“全雙工”允許傳輸資料在兩個方向同時。

透過使用兩對電線可以實現乙太網中的全雙工傳輸,允許資料同時向兩個方向傳播。

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光纖一般使用玻璃或塑膠兩種材質。它允許乙太網以更高的速度行進更遠的距離。

光纖使用幾種不同型別的聯結器,根據您的應用需求而有所不同。

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一些型別是SFP(小型可插拔或小型可插拔)和SC(聯結器,也稱為方形聯結器或標準聯結器)。

光纖又很好的抗干擾能力,如果距離過遠,或者干擾嚴重,強烈建議使用光纖佈線。

乙太網裝置又是什麼呢?

乙太網裝置一般由計算機,印表機或任何具有內部NIC的裝置(網路介面卡)或者是基於USB或PCI的外部裝置組成。

充當網路主管的“交換機”和“路由器”連線多臺計算機或者裝置。

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“閘道器”或“網橋”用於將多個乙太網網路連線在一起並允許他們之間的溝通。而他們之間的區別是

閘道器將兩個不同的網路連線在一起。

而網橋將兩個相似的網路連線在一起。

資料鏈路層可以分為兩部分;邏輯鏈路控制(LLC)和介質訪問控制(MAC)。

LLC建立資料路徑在乙太網上進行裝置之間的傳輸。

MAC使用硬體地址分配給網路介面卡(NIC)的識別特定的計算機或裝置顯示資料傳輸的來源和目的地。MAC是唯一的地址。

乙太網在該資料鏈路層中傳輸資料包透過使用稱為CSMA/CD的演算法(具有衝突檢測的載波偵聽多路訪問)。

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CSMA/CD用作乙太網的標準減少資料衝突並可以增強資料傳輸成功率。

該演算法首先檢查網路上是否有流量。如果找不到,它會發出第一部分資訊,看看是否會發生碰撞。如果第一位成功,然後它會發送其他位,同時仍然測試衝突。如果發生衝突,演算法將計算等待時間然後重新開始這個過程直到完整傳輸完成。

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使用星形拓撲可以讓裝置之間的通訊更穩定。因為讓會讓裝置與裝置之間的通訊跟直接,並且可以避免因為掉站導致後續裝置無法連線(例如匯流排式)。

現在隨著每天出現的新技術,乙太網功能正在迅速變化。

而我們目前正處於進入更高速度的過程,即將出現的10Gbps和當前1Gbps,這些新的乙太網技術成本很高。

總而言之,乙太網很受歡迎因為它在速度,成本和安裝方面取得了很好的平衡。這些好處與計算機市場的廣泛接受相結合,並且能夠支援幾乎所有流行的網路協議。

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