網絡七層模型
在了解我們設備使用的通信協議前,先普及一下“網絡七層模型”,七層模型,亦稱OSI(Open System Interconnection)。參考模型是國際標準化組織(ISO)制定的一個用于計算機或通信系統間互聯的標準體系,一般稱為OSI參考模型或七層模型。它是一個七層的、抽象的模型體,不僅包括一系列抽象的術語或概念,也包括具體的協議。如下圖所示。
? 物理層
物理層負責最后將信息編碼成電流脈沖或其它信號用于網上傳輸。
在程序員的世界里只有0和1,物理層就是將數據轉化成0和1。
? 數據鏈路層
數據鏈路層通過物理網絡鏈路提供可靠的數據傳輸。
0和1可以以任意數量組合,而數據鏈路層就是規定了0和1的分包形式,確定了網絡數據包的形式。
? 網絡層
網絡層負責在源和終點之間建立連接。
可理解為我們現在要確定計算機的位置,怎么確定呢?IPv4,IPv6!
? 傳輸層
傳輸層向高層提供可靠的端到端的網絡數據流服務。
可以理解為:每一個應用程序都會在網卡注冊一個端口號,該層就是端口與端口的通信!常用的(TCP/IP)協議。
? 會話層
會話層建立、管理和終止表示層與實體之間的通信會話。
可以理解為:建立一個連接(自動的手機信息、自動的網絡尋址)。
? 表示層
表示層提供多種功能用于應用層數據的編碼和轉化,確保以一個系統應用層發送的信息可以被另一個系統應用層識別。
可以理解為:解決不同系統之間的通信。eg:安卓下的QQ和Windows下的QQ可以通信。
? 應用層
OSI 的應用層協議包括文件的傳輸、訪問及管理協議(FTAM)以及文件虛擬終端協議(VIP)和公用管理系統信息(CMIP)等。
通信協議
接下來了解我們氣密性設備使用的通信協議:
基于MODBUS的RS232,485,Ethernet通信方式。
?RS232、RS485
這兩個屬于七層網絡模型中的物理層,物理層定義了電平模式及兩端的物理接口要求等。
?Ethernet
這個不是單純的屬于某一層,而是對其中的物理層、鏈路層進行了定義。比如在鏈路中叫以太網幀。
?Modbus
Modbus是應用層協議,只不過它不對下層進行指定,既可以使用RS232、RS484作為物理層,也可以用Ethernet定義的物理層、鏈路層。其中使用RS232、RS485時需要用URAT作為鏈路層對物理層進行指揮。使用Ethernet時則配合TCP、IP分別作為傳輸層和網絡層,當然了,其實TCP/IP本身就是選用Ethernet作為鏈路層及物理層的。
特點 | 缺點 | |
RS232 | ||
RS485 | 不支持星型和樹型接線,總線構成的網絡只能以串行布線,RS485 總線采用主機輪詢方式,這樣會造成以下的弊端: 1) 通信的吞吐量較低,不適用于通信量要求較大(或平均通信量較低,但呈突發式)的場合。 2) 系統較大時,實時性較差 | |
Ethernet | 相對來說,效率低,占用系統資源高,在數據傳遞時,確認機制、重傳機制、擁塞控制機制,會消耗大量時間。 | |
Modbus協議 |