LonWorks解答.ppt

LonWorks;LonWorks是什么？;LonWorks技术特点;LonWorks技术组成;通信协议—LonTalk;通信协议—LonTalk;七层网络结构;一个消息的组成; 应用层 表示层 对话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 ;物理层 Lontalk在物理层为了适应不同的通信介质，协议上支持多种通信协议，支持不同的数据解码和编码。如：双绞线使用曼彻斯特编码，无线通信使用频移键控（PSK）。 数据链路层 将数据链路层分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）。LLC与介质无关，MAC则依赖与介质。在MAC层实现带优先级可预测P-坚持CSMA。提供CRC检验，具备鉴错能力，但是不提供恢复错误的能力。 MAC协议是CSMA(载波信号多路侦听)协议的一种改进，称为带预测的P－坚持CSMA。其MPDU (MAC层协议数据单元)如图所示。; 网络中任一节点在发送普通报文前平均插入W/2个随机时间片，而W则根据网络积压参数变化进行动态调整，其公式是W=BL×Wbase，其中Wbase=16，BL为网络积压的估计值;网络层 定义了如何接收、发送、响应，在网络管理上有网络地址分配、出错管理、网络认证和流量控制和路由器机制。并且定义了一种分层编址的方法。 传输层和会话层 传输层管理着报文执行的顺序和报文的二次检测，提供一对一节点、一对多节点的可靠传输，在这一层实现信息认证。 会话层主要提供请求/响应机制，通过节点的链接来进行远程数据服务。 表示层和应用层 LonTalk协议在表示层和应用层提供5类服务。 1)网络变量服务 网络变量是 节点中的一个对象，可以与一个或多个其他节点的网络变量链接。网络变量用来支持节点间的互操作性，可以大大简化开发和安装分布式系统的过程。其数据长度是固定的 2)显式报文服务 将报文的目的地址、报文的服务方式、数据长度和数据组成APDU（应用层数据单元）下传并发送，将发送结果上传并激活响应的发送结果处理进程。 ;3)网络管理服务 提供地址分配服务。分配所有的节点地址单元，包括域号、子网号、节点号以及路由器的配置表。 4)网络跟踪服务 提供节点的查询和测试。查询节点的工作状态以及一些网络的通信错误统???，例如CRC校验错误、通信超时等。 5)通信服务 LonTalk协议支持网络的消息服务、冲突检测和避免。 ;LonTalk协议特点;LonTalk提供的通信服务;1.物理信道管理;几种典型的收发器类型;2. 命名机制和寻址方式;网络地址结构;网络地址结构;网络地址结构;网络地址结构;LonTalk各层协议及功能;LonTalk各层协议及功能;LonTalk各层协议及功能;网络地址结构;网络地址结构;网络地址结构;寻址方式关系图;寻址方式示意图;0 为广播帧 目的子网地址位0时，对域中所有节点发送该广播帧 目的子网地址位非0时，对子网内所有节点发送该广播帧 其地址由源节点的子网与节点地址、目的节点的子网地址按图排列而成 1 为对目标组内所有节点多通道传输的数据帧 其地址由源节点的子网与节点地址、目的节点的组地址按图排列而成 2a 为对子网内某一个节点单通道传输的数据帧 其地址由源节点的子网与节点地址、目的子网地址、目的节点的节点地址按图排列而成 2b＃为对子网内某一个节点多通道传输的数据帧 其地址由源节点的子网与节点地址、目的子网地址、目的节点的节点地址、域中的组号、组员编号按图排列而成； 3＃为直接对某个48位的Neuron ID 节点单通道传输的数据帧 其地址由源节点的子网与节点地址、目的子网地址、以及节点的Neuron ID按图排列而成 ;3.网络管理和网络设备;1）中继器 2）网桥 3）学习路由器 监视网络流量并在域/子网级感知网络的拓扑结构，然后根绝观测的数据为数据包选择合适的路径。 4）配置路由器 配置路由器借助内部的路由表在信道间为数据包选择路径，其内部路由表由网络管理工具定义。;4. LonTalk通信服务;（2）冲突检测 如果有很多网络节点等待网络空闲,一旦网络空闲,这些节点都会马上发送报文而产生碰撞。它们产生碰撞后会后退一段时间,假如这段时间相同,就会发生重复碰撞,这将使网络效率大大降低。在预测的P-坚持CSMA中,所有LonWorks节点等待随机时间片间隔访问介质, 这就避免了以上情况的发生。在LonWorks中,每个节点发送前随机插入1～16个很小的随机时间片。在空闲网络中,每个节点发送前平均插入8个随机时间片。 （3）报文认证 报文认证是为了防止未授权节点介入，报文认证的实现是在节点安装时，分配到一个4