网络七层模型
在了解我们设备使用的通信协议前,先普及一下“网络七层模型”,七层模型,亦称OSI(Open System Interconnection)。参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系,一般称为OSI参考模型或七层模型。它是一个七层的、抽象的模型体,不仅包括一系列抽象的术语或概念,也包括具体的协议。如下图所示。
◑ 物理层
物理层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。
在程序员的世界里只有0和1,物理层就是将数据转化成0和1。
◑ 数据链路层
数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。
0和1可以以任意数量组合,而数据链路层就是规定了0和1的分包形式,确定了网络数据包的形式。
◑ 网络层
网络层负责在源和终点之间建立连接。
可理解为我们现在要确定计算机的位置,怎么确定呢?IPv4,IPv6!
◑ 传输层
传输层向高层提供可靠的端到端的网络数据流服务。
可以理解为:每一个应用程序都会在网卡注册一个端口号,该层就是端口与端口的通信!常用的(TCP/IP)协议。
◑ 会话层
会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话。
可以理解为:建立一个连接(自动的手机信息、自动的网络寻址)。
◑ 表示层
表示层提供多种功能用于应用层数据的编码和转化,确保以一个系统应用层发送的信息可以被另一个系统应用层识别。
可以理解为:解决不同系统之间的通信。eg:安卓下的QQ和Windows下的QQ可以通信。
◑ 应用层
OSI 的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM)以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等。
通信协议
接下来了解我们气密性设备使用的通信协议:
基于MODBUS的RS232,485,Ethernet通信方式。
◑RS232、RS485
这两个属于七层网络模型中的物理层,物理层定义了电平模式及两端的物理接口要求等。
◑Ethernet
这个不是单纯的属于某一层,而是对其中的物理层、链路层进行了定义。比如在链路中叫以太网帧。
◑Modbus
Modbus是应用层协议,只不过它不对下层进行指定,既可以使用RS232、RS484作为物理层,也可以用Ethernet定义的物理层、链路层。其中使用RS232、RS485时需要用URAT作为链路层对物理层进行指挥。使用Ethernet时则配合TCP、IP分别作为传输层和网络层,当然了,其实TCP/IP本身就是选用Ethernet作为链路层及物理层的。
特点 | 缺点 | |
RS232 | ||
RS485 | 不支持星型和树型接线,总线构成的网络只能以串行布线,RS485 总线采用主机轮询方式,这样会造成以下的弊端: 1) 通信的吞吐量较低,不适用于通信量要求较大(或平均通信量较低,但呈突发式)的场合。 2) 系统较大时,实时性较差 | |
Ethernet | 相对来说,效率低,占用系统资源高,在数据传递时,确认机制、重传机制、拥塞控制机制,会消耗大量时间。 | |
Modbus协议 |