Ethernet et les ProtocolesTCP - IP Ethernet SARI/CM RCI 3 PROF Ethernet et...# ROUTAGE d'une trame...

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  • Licence Professionnelle AII-SARI - IUT Nancy - Universit de Lorraine - Eddy BAJIC - Module Rseau de Communication Industrielle

    Ethernet et les ProtocolesTCP - IPEthernet Industriel

    Modbus-TCP

    Licence Professionnelle AII-SARI

    Pr. Eddy BAJIC, Nancy Universit

    IUT Nancy Brabois

    Automatique et Informatique Industrielle Spcialit Systmes Automatiss et rseaux Industriels

    107

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    Introduction

    108

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    RS 485

    API E/SIHM

    Impact de Ethernet -TCP/IP dans les rseaux Industriels

    Architecture traditionnelle (ancienne ?)

    Depuis un Un rseau d'Automatisme Isol

    Lire / Ecrire des informations sur BITS, MOTS vers des cibles industrielles PROCHES

    RESEAU LOCAL INDUSTRIEL , Cblage en guirlande

    109

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    Vers des Automatismes sur INTERNET

    Rseau Local Ethernet

    Disposer des quipements industriels (E/S, API, .) sur Ethernet dans l'entreprise / atelier

    Rseau Local Ethernet

    Accder aux quipements industriels distance par Internet

    Rseau INTERNET

    Contrle / Supervision Distance : REMOTE CONTROL

    110

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    Architecture Rseau Industriel Ethernet

    111

    Client Sans Fil

    Point d'AccsWiFi

    Accs aurseau par

    Liaison radio Wifi

    Ligne RTC : Rseau Tlphonique Commut Convertisseur RAS : Remote Access Serveur

    Point d'Accs WiFi: Borme Ethernet Sans Fil 802.11d/g

    SwitchEthernet

    HubEthernet

    Fibre Optique

    Modem

    ConvertisseurRAS

    Client DistantAccs aurseau par

    RTC, GSM, GPRS, ADSL

    Ligne RTC

    STP / UTP

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    Le RseauEthernet

    113

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    1

    2

    3 .. 7

    Ethernet et le Modle OSI

    Rseau LocalEthernet

    Transmission lectrique Tension diffrentielle, paire torsade cuivre, Transmission Synchrone, Codage Manchester, Dbits : 10/100MBps, 1GBps

    Mthode CSMA-CD, protection transmission par CRC32, Adressage physique @MAC sur 6 octets, Transmission Unicast, Multicast, Broadcast, MTU = 1500 octets

    VIDE

    Prambule 64 Bits @MAC Destination @MAC SourceType Protocole couche 3

    Donnes Couche 31500 Octets Maxi CRC 32

    6 octets 6 octets 2 octets 1500 octets 4 octets

    Format Trame Ethernet

    114

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    Ethernet : Mthode CSMA/CD

    Standard IEEE 802.3 : Carrier Sense and Multiple Access with Collision Detection

    Avant d'mettre, toute station "coute" la voie pour savoir si elle est libre :1) Si LIBRE, elle met sa trame2) Si OCCUPE, elle attend un temps tir au hasard

    Topologie apparente est un bus

    Chaque station a les mmes droits,

    Quand une station met elle vrifie si son message est "cras" par une autre station mettant en mme temps : COLLISION

    115

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    Dtail d une trame Ethernet

    V. Protection contres les erreurs

    CRC

    116

    STOP

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    Hub ou Concentrateur : Equipement d'interconnexion de stations, agit en diffusion de trames sur tous ses ports (rpteur non intelligent : inondation des ports)

    Ethernet Partag en Bus

    3

    41

    2

    HUB(4 ports)

    Hub Ethernet 8 voiesTopologie apparente : ETOILE

    Topologie relle : BUS

    @MAC : bb:bb:bb:bb:bb:[email protected] : aa:aa:aa:aa:aa:aa

    @MAC : cc:cc:cc:cc:cc:cc: @MAC : dd:dd:dd:dd:dd:dd

    Collision

    117

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    Caractristiques :

    ! Segment 100 m maxi STP, 40 m UTP! Une seule Station par segment! Segments drivs depuis un Hub (4, 8, 16, 24 Voies)! Connexion par connecteurs RJ45 ! Cble UTP AWG 22, 24 ou 26

    ETHERNET 10/100 Base T

    Connecteur RJ 45

    ETHERNET 10/100 Base T sur Paires Torsades

    118

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    Cblage ETHERNET 10/100 Base T

    Cble Crois entre 2 stations

    Cble droit entre Station et HUB (Half Duplex ou Full Duplex) 119

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    http://www.youtube.com/watch?v=0S6cjJS5y1I

    Comment Raliser un cble Ethernet

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    Cblage ETHERNET Facile

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    Switch ou Commutateur : Equipement d'interconnexion de stations, agit en routage de trames sur chaque port (quip d'un processeur RISC qui gre le routage des trames entre les ports)

    Ethernet commut

    SWITCH(4 Ports)

    2 mthodes de gestion de flux de trames: Cut Through : flux tir par l'adresse dest de la trame entrante, pas de contrle d'erreur Store and Forward : trame bufferise, analyse puis route vers le port dest

    Auto-Apprentissage des adresses MAC connectes aux diffrents ports

    2

    43

    1

    @MAC : bb:bb:bb:bb:bb:bb

    @MAC : aa:aa:aa:aa:aa:aa

    @MAC : cc:cc:cc:cc:cc:cc:

    @MAC : dd:dd:dd:dd:dd:dd

    @MAC Portaa:aa:aa:aa:aa:aa 1bb:bb:bb:bb:bb:bb 2cc:cc:cc:cc:cc:cc 3

    dd:dd:dd:dd:dd:dd 4

    Il ny a Plus de COLLISIONS

    122

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    Architecture Capillaire Ethernet

    Switch de tte

    Domaine de Collisions

    123

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    Switch Industrial Ethernet 100 Mbit/s

    Caractristiques

    Industrial Twisted Pair

    OSM : Optical Switch Module 6 ports ITP/TP 2 ports FO

    ESM : Electrical Switching Module 8 ports ITP/TP

    Gestion de Redondance

    Manageable SNMPSimple Network Management ProtocolePorts Ethernet Sub-D 9 Ports Fibre Optiques

    connecteur SMA

    Alimentation 24 V DCLEDs Status

    124

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    Performances Ethernet Partag / Commut

    100 Mbit/s100 Mbit/scommut

    20 Mbit/s10 Mbit/s

    commut Full Duplex

    10 Mbit/s10 Mbit/scommut

    40 Mbit/s100 Mbit/spartag *

    4 Mbit/s10 Mbit/spartag *

    * Dbit effectif Optimum cause des collisions

    Dbit Rel Maximum

    Tech

    nolo

    gie

    rse

    aux

    100 Mbit/scommut

    Full Duplex 200 Mbit/s

    Ethernet Commut Full Duplex

    125

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    Internet

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    Le Rseau Internet

    "Documents de standardisation Internet sont appels Request For Comments (RFC) :

    RFC xxxx (Request For Comment N xxxx) (http://ds.internic.net)

    Le protocole TCP a t dfini en 1981 dans la RFC 792.

    " Ensemble de rseaux interconnects au niveau mondial, grce la famille de protocoles TCP/IP.

    " Ces rseaux sont administrs, exploits et financs dans tous pays par des d'organisations prives et publiques diffrentes.

    " La coordination de l'ensemble est assure par l' IAB (Internet Architecture Board), groupe de chercheurs et industriels qui coordonne et spcifie des rgles de fonctionnement d'Internet.

    http://www.frameip.com/accueil/Site Web de rfrence sur TCP - IP127

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    Le Modle DoD ou TCP-IP

    Le modle DOD (Department Of Defense of USA), simplification du modle OSI. # adapt aux rseaux bass sur les protocoles TCP/ IP.

    VII - Couche APPLICATION

    II - Couche LIAISON DE DONNEES

    VI - Couche PRESENTATION

    V - Couche SESSION

    IV - Couche TRANSPORT

    III - Couche RESEAU

    I - Couche PHYSIQUE

    Couche APPLICATION

    Couche ACCES RESEAU

    Couche HOTE HOTE

    Couche INTERNET

    Modle OSI Modle DOD / TCP-IP

    128

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    Fam