(1)封裝
眾所周知,以太網自身只提供一系列的物理介質定義和一個共享的構架。構架包括物理介質、幀格式和LAN設備數據的尋址格式,即它只提供物理層和數據鏈路層。而Ethernet、TCP/IP則包含IP協議(層三)、TCP或UDP協議(層四),當以太網用于信息技術時,第七層含有HTTP(超級文本傳輸協議)、FTP(文件傳輸協議)、SNMP(簡單網絡管理協議)、SMTP(簡單電子郵件傳送協議)和Telnet(遠程登錄)等。但當它用于工業(yè)控制時,體現在第七層的是實時通信、用于系統(tǒng)組態(tài)的對象以及工程模型的應用協議。對這些不同的概念進行組裝稱為“封裝”(Encapsulation)。TCP/IP支持基于異種操作系統(tǒng)的異種網絡間的互聯,它是真正的開放系統(tǒng)通信協議,已成為目前國際上進行異種網絡互聯的事實上的標準。
“封裝”是將報文幀嵌入到TCP或UDP的容器中。典型的例子有RockwellAutomation和ODVA開發(fā)的Ethernet/IP、FF開發(fā)的HSE(高速以太網)、SchneiderElectric開發(fā)的ModbusTCP/IP。所有這些協議數據在發(fā)送到以太網以前,現場總線報文基本上沒有什么變化并作為“用戶數據”嵌入到TCP/IP幀內,很容易向下兼容到基于以上總線的協議。RockwellAutomation和ODVA推出的Ethernet/IP,應用了壓縮的ControlNet和DeviceNet協議的CIP(ControlandInbbbbationProtocol,控制和信息協議),CIP通過“隱性”和“顯性”信息提供用于存取數據和控制設備的寬范圍的服務。
在發(fā)送CIP數據包以前必須對其進行封裝,CIP數據包給定一個報文首部(header),該首部的內容取決于所請求的服務屬性。通過以太網連接的CIP數據包包括一個專用的以太網首部、一個IP首部、一個TCP首部和一個封裝首部。封裝首部包含的字段有控制命令、格式、狀態(tài)信息和同步數據等,這允許CIP數據能通過TCP或UDP傳送并確保在接收方進行解碼。SchneiderElectric推出的“透明工廠”,其核心是Ethernet和TCP/IP,封裝有Modbus協議的ModbusTCP/IP的模塊應用于QuantumPLC。ModbusTCP已成為半導體工業(yè)的標準EMIE54.9-2000。FF的HSE是高效地映像到UDP(用戶數據報文協議,一個被認為優(yōu)于TCP的傳輸協議,其首部比TCP首部短而簡單,只需8個字節(jié),而TCP為長度可變的40個字節(jié))的一個最佳例子,HSE采用Publisher/Subscriber協議,為IEC61158現場總線國際標準的類型5。另一種解決方案是在現場總線的上層運行或封裝有TCP/IP。Interbus就是這種解決方案,它的以太網策略是將TCP/IP報文分割為若干個小型數據包并封裝在Interbus的參數通道進行傳輸,其總和幀協議仍保持不變。這些被分割的數據包將在接收方重新裝配從而恢復為原來的TCP/IP報文。封裝方案的缺點是協議的效率低,以太網的首部比用戶數據大得多,從而大幅度地增加開銷,因此封裝方案只適用于發(fā)送大容量的數據信息。
(2)代理服務器
代理服務器(Proxy)類似于對2個不同通信協議進行轉換的網關(Gate-way),但其功能要比后者強得多。










