電工知識(shí)—SIMATIC S7-1500 PLC的通信及其應(yīng)用—OSI參考模型

通信網(wǎng)絡(luò)的核心是OSI(OSI-Open System Interconnection，開放式系統(tǒng)互聯(lián))參考模型。1984年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出了開放式系統(tǒng)互聯(lián)的7層模型，即OSI模型。該模型自下而上分為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。

OSI的上3層通常稱為應(yīng)用層，用來處理用戶接口、數(shù)據(jù)格式和應(yīng)用程序的訪問。下4層負(fù)責(zé)定義數(shù)據(jù)的物理傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。OSI參考模型定義了大多數(shù)協(xié)議棧共有的基本框架，如圖1所示。

圖1

1.物理層(Physical Layer)：定義了傳輸介質(zhì)、連接器和信號(hào)發(fā)生器的類型，規(guī)定了物理連接的電氣、機(jī)械功能特性，如電壓、傳輸速率、傳輸距離等特性。建立、維護(hù)、斷開物理連接。典型的物理層設(shè)備有集線器(HUB)和中繼器等。

2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)：確定傳輸站點(diǎn)物理地址以及將消息傳送到協(xié)議棧，提供順序控制和數(shù)據(jù)流向控制。建立邏輯連接、進(jìn)行硬件地址尋址、差錯(cuò)校驗(yàn)等功能(由底層網(wǎng)絡(luò)定義協(xié)議)。典型的數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備有交換機(jī)和網(wǎng)橋等。

3．網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)：進(jìn)行邏輯地址尋址，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的路徑選擇。協(xié)議有：ICMP IGMP IP(IPV4、IPV6)、ARP、RARP。典型的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備是路由器。

4．傳輸層(Transport Layer)：定義傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議端口號(hào)，以及流控和差錯(cuò)校驗(yàn)。協(xié)議有：TCP、UDP。網(wǎng)關(guān)是互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中最復(fù)雜的，它是傳輸層及以上層的設(shè)備。

5．會(huì)話層(Session Layer)：建立、管理、終止會(huì)話。

6. 表示層(Presentation Layer)：數(shù)據(jù)的表示、安全、壓縮。

7. 應(yīng)用層(Application)：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與最終用戶的一個(gè)接口。協(xié)議有：HTTP、FTP、TFTPSMTP、SNMP和DNS等。

數(shù)據(jù)經(jīng)過封裝后通過物理介質(zhì)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，接收設(shè)備除去附加信息后，將數(shù)據(jù)上傳到上層堆棧層。

審核編輯：劉清