以太网协议

一. 交换机转发： 交换机收到数据帧，会存在三种行为： ① 泛洪 ② 转发 ③ 丢弃 1. 泛洪： 交换机会在以下情况泛洪数据帧： （1）当交换机收到广播帧、组播帧会泛洪 （2）当交换机收到一个单播帧，但是交换机的MAC地址表中没有对应的接口标识，此时会泛洪数据帧，称为“未知单播帧的泛洪” 注：交换机不会查看广播数据帧，而是直接将他泛洪到当前除接收接口外的所有的接口，所以针对而成协议数据报文，报文的目标MAC地址只能为组播。 2. 转发： （1）从一个接口收到一个单播帧，并且MAC地址表中有其对应的接口，会进行转发 3. 丢弃： （1）从一个接口收到一个单播帧，单播帧的目的MAC对应的接口正是接收到此单播帧的接口，此时会丢弃数据帧 二. ARP Address Resolution Protocol，地址解析协议，网络设备有数据要发送给另一台网络设备时，必须要知道对方的网络层地址（即IP地址）。IP地址由网络层来提供，但是仅有IP地址是不够的，IP数据报文必须封装成帧才能通过数据链路层进行发送，数据帧必须要包含目的MAC地址，因此发送端还必须获取目的MAC地址。通过目的IP地址而获取目的MAC地址的过程是由ARP协议来实现的。ARP缓存表用来记录ARP信息，默认老化时间为1200S。 ARP直接封装在数据链路层之上，Type标识为0x0806，我们有时称ARP为2.5层协议。

如果您的串口设备，比如RS232，RS485或RS422口的设备需要连接到TCP / IP网络上的节点上，你就需要一个串口转网口服务器，也就是串口服务器。通过把串口设备转换为有线网络， 串口服务器 可以解决串口和网口之间数据的传输和转换，你可以在PC上，或者工控机等设备上，通过以太网访问串口设备，以实现远程监控、操作、以及问题诊断和排除设备故障。 大家应该明白一个事实，那就是科技的进步不是突然出现的。而新的生产力、新的技术也不是一瞬间就取代了旧的技术。很长一段时间，新技术需要适应旧技术。 对很多工业领域的老板们老说，物联网化，对他们仅仅意味着在已有的设备上，添加一些新东西，来简化操作和改善生产，从而找到更好的利用旧的设备、旧的制度的方法。 他们是不会完全抛弃旧的制度、方法和设备，全盘更新的。 据我国权威机构工业发展程度调查结果显示，在工业领域85%以上的设备仍然是传统设备。这些设备很多都处于偏远地区，而且还没有链接到物联网中。并且，这些老设备绝大多数都是串口的，在全国各个机构收集的报告数据中显示，他们在我们的国民生产中热然发挥着重要的作用。众所周知，物联网链接的设备越多，获取的数据量越大，大数据计算的结果就越准确。 中国作为一个工业大国，把这些设备接入网络，对整个物联网通信行业来说，这是一个万亿级的市场。 在追求全方位连接的同时，出现了几个问题。一个持久的问题

概述： MII (Media Independent Interface(介质无关接口)或称为媒体独立接口，它是IEEE-802.3定义的以太网行业标准。它包括一个数据接口和一个MAC和PHY之间的管理接口。 数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立信道，每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。MII数据接口总共需要16个信号。 管理接口是个双信号接口：一个是时钟信号，另一个是数据信号。通过管理接口，上层能监视和控制PHY。MII （Management interface）只有两条信号线。 MII标准接口用于连接Fast Ethernet MAC-block与PHY。表明在不对MAC硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的PHY设备都可以正常工作。在其他速率下工作的与MII等效的接口有：AUI（10M　以太网）、GMII（Gigabit　以太网）和XAUI（10-Gigabit　以太网）。 MII总线 在IEEE802.3中规定的MII总线是一种用于将不同类型的PHY与相同网络控制器（MAC）相连接的通用总线。网络控制器可以用同样的硬件接口与任何PHY进行连接。 MII相关接口介绍： 以太网媒体接口有：MII RMII SMII GMII 所有的这些接口都从MII而来，MII是(Medium Independent Interface）的意思，是指不用考虑媒体是铜轴、光纤

S7以太网协议属于TCP/IP协议族的一种，下图为S7以太网协议在ISO-OSI参考模型中的位置。 通过WireShark抓包，可以看出S7以太网协议的模型： ISO-OSI参考模型、TCP/IP模型及S7以太网协议模型对比 ISO-OSI参考模型 TCP/IP模型 S7以太网协议模型 7-应用层 4-应用层 6-S7 Communication 6-表示层 5- COTP(TSAP) RFC1006 5-会话层 4-TPKT 4-传输层 3-传输层 3-TCP(102端口) 3-网络层 2-网络互连层 2-IP 2-数据链路层 1-网络接口层 1-工业以太网 1-物理层 第5层（相对于ISO-OSI参考模型）：TPKT（ISO Transport Service ontop of the TCP/ ISO传输服务通过TCP），介于TCP和COTP协议之间。这是一个传输服务协议，主要用来在COTP和TCP之间建立桥梁，包含了上层协议数据包的长度。 第6层（相对于ISO-OSI参考模型）：COTP（Connection OrientedTransport Protocol/面向连接的传输协议），比较TCP与COTP两种协议，因为它们都是用于通过网络可靠地传输用户数据，基于数据流的与基于数据包的：COTP将数据包从一个用户传输到另一个用户，所以接收者将获得与发送者传输完全相同的数据边界

第四章 ARP ：地址解析协议 虽然数据链路层的第一道关卡是MAC地址，但基于TCP/IP的网络主要使用IP地址来标识主机而不使用MAC地址。比如要连接到别人的电脑或拷贝共享文件，一般会说：“告诉我你电脑的IP”，而不是“告诉我你电脑的MAC”。从以太网帧结构知道，不知道对方网卡的MAC地址是无法正常通讯的，那主机是怎样从IP地址上自动获取到MAC地址呢？这就是这章要讲的“地址解析协议”，以下简称其英文缩写“ARP”。 4 ． 1 ARP 工作原理 从对方的IP地址获取MAC地址最简单的方法是静态映射，即手工建立IP地址和MAC地址的映射表。这种方法必须预先知道每个IP对应的网卡的MAC地址，并写到程序里，发送数据时先搜索这张表，找到IP地址对应的MAC地址。静态映射表内容如下： 表 4－1 静态映射表 IP地址 MAC地址 192.168.1.15 00-0B-6A-8E-3F-C2 192.168.6.82 00-1C-35-27-59-A8 静态映射表有一定的局限性，如：一台电脑换过网卡后，查找得出的MAC地址就不正确，会导致通讯不上；当对方电脑的IP地址改变后，虽然MAC地址没有变，但映射关系变了，静态映射表也必须手工改变。这样，维护一张静态映射表就很费劲。 为了避免手工维护映射表，设计人员使用ARP协议来实现地址的映射，由主机自己智能地维护一张动态映射表

深入浅出 TCP/IP 协议 TCP/IP 协议栈是一系列网络协议的总和，是构成网络通信的核心骨架，它定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间进行传输。TCP/IP 协议采用4层结构，分别是 应用层、传输层、网络层和链路层 ，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。由于我们大部分时间都工作在应用层，下层的事情不用我们操心；其次网络协议体系本身就很复杂庞大，入门门槛高，因此很难搞清楚TCP/IP的工作原理，通俗一点讲就是， 一个主机的数据要经过哪些过程才能发送到对方的主机上 。 那我们就来探索一下这个过程： 0、物理介质 物理介质就是把电脑连接起来的物理手段，常见的有光纤、双绞线，以及无线电波，它决定了电信号(0和1)的传输方式，物理介质的不同决定了电信号的传输带宽、速率、传输距离以及抗干扰性等等。 TCP/IP协议栈分为四层，每一层都由特定的协议与对方进行通信，而 协议之间的通信最终都要转化为 0 和 1 的电信号，通过物理介质进行传输才能到达对方的电脑 ，因此物理介质是网络通信的基石。 网络通信就像送快递一样，用户买的商品被一层层包裹就是各种协议，协议描述了商品的大小、收件人、联系方式以及配送地址，而实际的配送交通工具就是物理介质。其次对于一些偏远的地方，快递是不能直达的，需要中途转发，这时候快递上的各种协议就起作用了，它记录了要转发的地址、揽件人信息等

一.操作系统基础 操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。 注：计算机(硬件)－>os－>应用软件 二.网络通信原理 2.1 互联网的本质就是一系列的网络协议 一台硬设有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使用了，然而你也只能自己使用 像这样，每个人都拥有一台自己的机器，然而彼此孤立 如何能大家一起玩耍 然而internet为何物？ 其实两台计算机之间通信与两个人打电话之间通信的原理是一样的（中国有很多地区，不同的地区有不同的方言，为了全中国人都可以听懂，大家统一讲普通话） 普通话属于中国国内人与人之间通信的标准，那如果是两个国家的人交流呢？ 问题是，你不可能要求一个人／计算机掌握全世界的语言／标准，于是有了世界统一的通信标准：英语 结论：英语成为世界上所有人通信的统一标准，如果把计算机看成分布于世界各地的人，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是 一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议，总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite). 互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。 2.2 osi七层协议

目录 一 互联网的本质 二 osi七层协议 三 网络通信实现 四 网络通信流程 五. 访问流程示例图 一 互联网的本质 咱们先不说互联网是如何通信的(发送数据，文件等)，先用一个经典的例子，给大家说明什么是互联网通信。 现在追溯到八九十年代，当时电话刚刚兴起，还没有手机的概念，只是有线电话，那么此时你要是给在外地的人打电话，你应该怎么做？ 首先你要确保你们两个的座机要有一堆连接介质连接（电话线，转换器等等）咱们统称物理连接介质。 其次，你要拨号，锁定对方的电话。 最后就开始通话了。 通话是有学问的，当时那个年代还没有推广普通话，所以你要是和河南的人电话联系，你要讲河南话。 你要是和东北的人电话联系，你要讲东北话。 你要是和上海的人联系你要讲上海话。 如果你要是有广西，内蒙，唐山，山东等等等等的朋友，你要是打电话是否都要学习当地的方言才能沟通呢？ 其实不是，而是咱们推广了普通话，这样只要大家都会说普通话，这样就可以建立良好的通信。 那如果是与特朗普和普京通电话呢？ 那你还要学各个国家的语言么？ No！No! No! 咱们现在国际上交流通用语言就是英语，其实咱们把英语学会了，就可以与各个国家的人交流了。这两个例子说明了什么？说明了咱们要统一标准，都遵循一个标准的话，就可以建立良好的通信。 两台计算机之间的通信与两个人打电话原理是一样的。 　　1，首先要通过各种物理连接介质连接。 　　2

基于ADSL的Internet接入体系结构　作者：李华　发布时间：2001/01/08 文章摘要: 　　基于ADSL的接入网体系结构涉及多方面因素的考虑，本文提出了一种基于现成的通信协议（ATM，PPP，L2TP等）的可行的Internet接入体系结构。本文介绍了目前讨论较多的一种基于ADSL的Internet接入体系结构。 　　关键词：接入网；端到端模型；异步传送模式；点到点协议；第2层隧道协议 正文: 基于ADSL的Internet接入体系结构 　　 引言 　　ADSL技术是提供宽带服务到家庭和小公司的一种利用原有铜质双绞电话用户线的新型接入技术。它可以支持多种高速宽带应用，例如高速因特网访问、远程办公、虚拟专用网等等。传统的拨号接入数据传送技术要么不能支持这些应用，要么就是效率低下。因此目前的商家越来越趋向于ADSL技术。 　　本文介绍了目前讨论较多的一种基于ADSL的Internet接入体系结构。 1 端到端的ADSL交互网络体系结构 　　这种体系结构基于现有的标准，即PPP over ATM，选择这些标准是因为它们满足： 　　· 可实现对因特网、企业网、本地信息提供商的访问和对等实体的通信 　　· 易实现从现有的ISP内部结构的移植 　　· 可以同时连接多种服务 　　· 多协议支持 　　· 安全性 　　· 支持组播 　　· 支持多种服务类型 　　· 保证QoS （1）

这篇文章主要介绍了网络协议概述：物理层、连接层、网络层、传输层、应用层详解,本文用生活中的邮差与邮局来帮助理解复杂的网络协议,通俗易懂,文风幽默,是少见的好文章,需要的朋友可以参考下 信号的传输总要符合一定的 协议(protocol) 。比如说长城上放狼烟，是因为人们已经预先设定好狼烟这个物理信号代表了“敌人入侵”这一抽象信号。 这样一个“ 狼烟=敌人入侵 ”就是一个简单的协议。 协议可以更复杂，比如摩尔斯码(Morse Code)，使用短信号和长信号的组合，来代表不同的英文字母。 比如SOS(***---***, *代表短信号，-代表长信号)。这样" ***= S, ---=O "就是摩尔斯码规定的协议。 然而更进一层，人们会知道SOS是求助信息，原因是我们有“ SOS=求救 ”这个协议存在在脑海里。 所以"***---***=SOS=求救"是一个由两个协议组成的分层通信系统。 计算机之间的通信也要遵循不同层次的协议，来实现计算机的通信。 物理层(physical layer) 所谓的物理层，是指光纤、电缆或者电磁波等真实存在的物理媒介。 这些媒介可以传送物理信号，比如亮度、电压或者振幅。 对于数字应用来说，我们只需要两种物理信号来分别表示0和1，比如用高电压表示1，低电压表示0，就构成了简单的物理层协议。 针对某种媒介，电脑可以有相应的接口，用来接收物理信号，并解读成为 0