Ethernet - Beckhoff BK9053 Dokumentation

Feldbussystem
6.2

Ethernet

Ethernet wurde ursprünglich von DEC, Intel und Xerox (als DIX-Standard) für die Datenübertragung
zwischen Bürogeräten entwickelt. Heute versteht man darunter meist die Spezifikation IEEE 802.3 CSMA/
CD, die 1985 veröffentlicht wurde. Diese Technologie ist durch ihren weltweiten Einsatz und die hohen
Stückzahlen überall erhältlich und sehr preiswert. Eine Anbindung an vorhandene Netze kann so problemlos
realisiert werden.
Mittlerweile gibt es die verschiedensten Übertragungsmedien: Koaxialkabel (10Base5), Lichtwellenleiter
(10BaseF) oder verdrillte Zweidrahtleitung (10BaseT) mit Schirmung (STP) oder ohne Schirmung (UTP). Mit
Ethernet lassen sich verschieden Topologien aufbauen wie Ring, Linie oder Stern.
Ethernet transportiert Ethernet-Pakete von einem Sender zu einem oder mehreren Empfängern. Diese
Übertragung verläuft ohne Quittung und ohne Wiederholung von verlorenen Paketen. Für die sichere Daten-
Kommunikation stehen Protokolle wie TCP/IP zu Verfügung, die auf Ethernet aufsetzen.
MAC-ID
Sender und Empfänger von Ethernet-Paketen werden über die MAC-ID adressiert. Die MAC-ID ist ein 6 Byte
großer Identifikations-Code, der eineindeutig, d.h. für jedes Ethernet-Gerät weltweit unterschiedlich ist. Die
MAC-ID besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil (d.h. die ersten 3 Byte) ist eine Herstellerkennung. Die Firma
Beckhoff hat die Kennung 00 01 05. Die nächsten 3 Byte werden durch den Hersteller vergeben und
entsprechen einer eindeutigen Seriennummer. Die MAC-ID kann zum Beispiel beim BootP-Protokoll zum
Einstellen der TCP/IP-Nummer verwendet werden. Dafür wird ein Telegramm zum entsprechenden Knoten
geschickt, das die Informationen wie Name oder TCP/IP-Nummer beinhaltet. Sie können die MAC-ID mit der
Konfigurationssoftware KS2000 auslesen.
Internet-Protokoll (IP)
Die Grundlage der Datenkommunikation ist das Internet-Protokoll (IP). IP transportiert Datenpakete von
einem Teilnehmer zu einem anderen, der sich im gleichen oder in einem anderen Netz befinden kann. IP
kümmert sich dabei um das Adress-Management (Finden und Zuordnen der MAC-IDs), die Segmentierung
und die Pfadsuche (Routing). Wie das Ethernet-Protokoll gewährleistet auch IP keinen gesicherten
Transport der Daten; Datenpakete können verloren gehen oder in ihrer Reihenfolge vertauscht werden.
Für einen standardisierten, gesicherten Informationsaustausch zwischen beliebig vielen verschiedenen
Netzwerken wurde TCP/IP entwickelt. Dabei ist TCP/IP weitgehend unabhängig von der verwendeten Hard-
und Software. Oftmals als ein Begriff verwendet, handelt es sich hierbei um mehrere aufeinander
aufgesetzte Protokolle: z. B. IP, TCP, UDP, ARP und ICMP.
Transmission Control Protocol (TCP)
Das auf IP aufsetzende Transmission Control Protocol (TCP) ist ein verbindungsorientiertes Transport-
Protokoll. Es umfasst Fehlererkennungs- und Behandlungsmechanismen. Verlorengegangene Telegramme
werden wiederholt.
User Datagram Protocol (UDP)
UDP ist ein verbindungsloses Transport-Protokoll. Es gibt keine Kontrollmechanismen beim Datenaustausch
zwischen Sender und Empfänger. Dadurch resultiert eine schneller Verarbeitungsgeschwindigkeit als zum
Beispiel bei TCP. Eine Prüfung ob das Telegramm angekommen ist muss vom übergeordneten Protokoll
durchgeführt werden.
BK9053, BK9103 Version: 2.3.0 37