各种工业以太网的区别其实就是协议的区别,其中最主要的还是应用层协议的区别。

网络协议分析网络协议是计算机网络中实现数据传输和通信的一种规则集合。

它定义了在网络中数据如何在不同计算机之间传输、路由和接收的方式。

通过分析网络协议，我们可以深入了解计算机网络中数据传输的过程和机制，进一步提高网络性能和安全。

一、概述网络协议是计算机网络中最为重要的组成部分之一。

它规定了计算机之间进行数据通信所遵循的规则和方式，类似于人与人之间的交流需要遵循一定的礼仪和语言规范。

网络协议的设计目标是确保数据能够高效地从源节点传输到目标节点，并且能够保证数据的可靠性和安全性。

二、网络协议的分类根据不同的功能和目标，网络协议可以分为多种类型。

常见的网络协议有以下几类：1. 传输层协议传输层协议主要负责在源主机和目标主机之间建立和管理数据传输的连接。

其中，TCP（Transmission Control Protocol）是最常用的传输层协议，它以可靠的方式将数据分割成多个包进行传输，并通过序列号和确认机制来保证数据的正确性和有序性。

另外，UDP（User Datagram Protocol）是无连接的传输层协议，它以较为简单的方式传输数据，不提供数据分割和重传机制，适用于实时性要求较高但可以容忍少量数据丢失的场景。

2. 网络层协议网络层协议主要负责将数据从源主机传输到目标主机。

其中，IP （Internet Protocol）是最重要的网络层协议，它通过IP地址和路由表将数据从源主机传输到目标主机，实现了互联网的通信。

此外，还有一些辅助协议如ICMP（Internet Control Message Protocol）用于网络故障诊断和错误报告，以及ARP（Address Resolution Protocol）用于IP 地址与物理地址的映射等。

3. 数据链路层协议数据链路层协议负责将数据从网络层传输到物理层，并在物理层之间建立起可靠的数据链路。

以太网协议是最常见的数据链路层协议，它使用MAC地址来标识每个网络设备，并通过帧传输方式实现数据的可靠传输。

常见的网络协议网络协议大全图最全的细分7层协议网络协议是指计算机网络通信中所使用的约定和规则。

它可以被认为是网络通信的一种语言，用于确保不同设备之间的互联和信息的传输。

在计算机网络中，有许多种不同的协议，每种协议都有不同的功能和目的。

本文将介绍一些常见的网络协议，并对七层协议进行详细解析。

一、物理层协议物理层协议负责将数字信号转化为物理信号，以便在计算机网络中传输。

最常见的物理层协议包括以太网协议、无线协议（如Wi-Fi）、蓝牙协议等。

以太网协议是一种广泛应用于局域网中的协议，它定义了计算机通过网络线缆传输数据的方式和规则。

Wi-Fi协议则是被广泛应用于无线局域网中的协议，它依靠无线信号传输数据。

二、数据链路层协议数据链路层协议用于定义数据在物理层的传输过程中的一些规则和流程。

其中最常见的协议是以太网协议的数据链路层协议，即以太网帧格式。

它规定了数据在传输过程中如何被分割为帧的形式，并定义了帧的头部和尾部的格式。

此外，还有其他的数据链路层协议，如无线局域网中的Wi-Fi数据链路层协议等。

三、网络层协议网络层协议负责将数据从源主机发送到目标主机之间的路由选择和分组转发的过程。

其中最有名的网络层协议是互联网协议（IP协议），它是一个面向无连接的协议，负责将数据从源主机分组发送到目标主机。

IP协议主要关注的是主机之间的通信。

除了IP协议外，还有一些其他的网络层协议，如网际控制报文协议（ICMP）和互联网组管理协议（IGMP）等。

四、传输层协议传输层协议负责提供端到端的通信服务，确保数据的可靠传输。

其中最常用的协议是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。

TCP是一个可靠的、面向连接的协议，它基于数据流的概念，在传输数据之前需要建立连接，并提供错误检测和重传机制。

UDP是一种无连接的协议，不提供可靠性和错误检测，但传输效率高。

除了TCP和UDP外，还有一些其他的传输层协议，如传输流控制协议（SCTP）和数据报传输协议（DTP）等。

应用层协议本质区别解析好的，以下是为您生成的一篇说明文：嘿，朋友！想象一下，你正在使用手机和朋友愉快地聊天，或者在电脑上浏览着丰富多彩的网页，又或者在网上轻松购物。

你有没有想过，这一切能够如此顺畅地进行，背后都有一些神秘的“小助手”在帮忙呢？这些“小助手”就是应用层协议啦。

应用层协议，听起来是不是有点高大上，让人摸不着头脑？其实啊，它们就像是一群分工明确的小管家，默默地为我们的网络世界服务。

比如说，HTTP 协议就像是一个热情的快递员，负责把网页的内容快速准确地送到我们面前；SMTP 协议呢，则像个贴心的邮差，专门帮我们传递电子邮件。

咱们先来说说 HTTP 协议吧。

当你在浏览器里输入一个网址，然后迫不及待地按下回车键时，就好像给HTTP 协议下达了一个“出征令”。

它立刻马不停蹄地出发，去寻找对应的网页资源。

它不辞辛劳，穿越网络的千山万水，把网页的文字、图片、视频等内容一股脑儿地给你带回来。

这时候，你就能看到精彩的网页内容啦。

你说，它是不是很厉害？再看看 SMTP 协议。

当你想给远方的朋友写一封情真意切的邮件时，SMTP 协议就登场了。

它会小心翼翼地把你的邮件“打包”好，然后找到通往朋友邮箱的最佳路径，确保邮件能够安全送达。

要是没有它，你的那些心里话可就没办法及时传递给朋友啦。

那这些应用层协议之间到底有啥本质区别呢？这就好比不同的厨师，虽然都是做菜，但擅长的菜品和手法可大不一样。

HTTP 协议主要是为了在网络上传输网页数据，它更注重的是快速和准确；而 SMTP 协议则专注于电子邮件的传递，要保证邮件的完整性和可靠性。

FTP 协议又像是一个勤劳的搬运工，专门负责在不同的计算机之间传输文件。

如果你想从远程服务器上下载一个大文件，FTP 协议就会发挥它的作用，把文件稳稳当当地给你搬过来。

POP3 和 IMAP 协议呢，它们就像是邮件收件箱的管理员。

POP3 协议比较简单直接，把邮件取回来就完事了；而IMAP 协议更智能一些，能让你在不同设备上同步查看邮件，还能对邮件进行更灵活的管理。

计算机网络中的互联网协议与应用层协议计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，而互联网作为计算机网络的核心，使得人们能够实现全球范围内的信息传递与资源共享。

而为了能够实现这一功能，互联网需要依赖一系列的协议来确保数据的传输正确和高效。

在这些协议中，互联网协议（IP协议）和应用层协议扮演着至关重要的角色。

互联网协议是计算机网络中的一种协议，它定义了数据在网络中的传输方式和路由规则。

互联网协议的核心是IP地址，通过IP地址，不同的计算机能够在互联网中唯一地定位和通信。

IP协议使用了IPv4和IPv6两种不同的地址格式，其中IPv4是目前广泛使用的。

除了IP地址，互联网协议还定义了数据报的格式和传输方式，通过将数据划分为小块进行传输，使得数据在互联网中能够高效地传输。

除了互联网协议，应用层协议是计算机网络中另一个重要的协议。

应用层协议是在互联网协议之上的协议，它定义了不同应用程序之间的通信规则和数据格式。

常见的应用层协议有HTTP、FTP、SMTP等。

HTTP协议是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输HTML页面的协议，它定义了Web页面的请求和响应的格式规则。

FTP协议是用于在客户端和服务器之间进行文件传输的协议，通过FTP协议，用户可以方便地上传和下载文件。

SMTP协议是用于电子邮件的传输，它规定了电子邮件的发送和接收过程。

互联网协议和应用层协议的结合，使得人们能够在互联网上实现各种各样的应用。

无论是浏览网页、发送电子邮件还是下载文件，都需要依赖这些协议的支持。

这些协议的工作原理复杂而精巧，通过在网络中建立连接、传输数据和断开连接的过程，实现了信息在全球范围内的传递。

在当今互联网高度发达的时代，了解互联网协议和应用层协议的原理和功能显得尤为重要。

只有通过深入理解这些协议，才能更好地应用它们，解决网络中出现的问题，并更好地保护个人隐私和信息安全。

总之，互联网协议和应用层协议是计算机网络中不可或缺的一部分。

各种工业以太网的区别其实就是协议的区别,其中最主要的还是应用层协议的区别.都是以太网通讯,只是每个公司的叫法不一样,西门子用PROFINET、AB用EthernetIP、施耐德的MODBUSTCP/IP.取个例子,以太网就像高速公路,Ethernet/IP、Profinet、ModbusTCP/IP分别像高速公路上的宝马、奔驰、奥迪车,都可以从一个城市把物品运送到另一城市.但是每个车上安装的零件无法和另一车上的零件进行更换.EtherCAT以太网控制自动化技术是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统,EterCAT名称中的CAT为ControlAutomationTechnology控制自动化技术首字母的缩写.最初由德国倍福自动化有限公司BeckhoffAutomationGmbH研发.EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准,同时,它还符合甚至降低了现场总线的使用成本.EtherCAT的特点还包括高精度设备同步,可选线缆冗余,和功能性安全协议SIL3. Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议.它建立在标准UDP/IP与TCP/IP协议之上,利用固定的以太网硬件和软件,为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议西蒙公司开发Ethernt/IP属于ODVA组织,Rockwell只是其中一个推广力度比较大的公司而已.施耐德也是ODVA组织的成员,施耐德所有PLC都可以支持Ethernt/IP协议.Ethernt/IP协议是十大总线之一,和Controlnet、Devicenet一起称为CIP总线.可以实现协议间路由,但是需要Rslinx软件进行配置.通讯时需要设置RPI参数,没有任何客户端的反馈信息,因此不管现场客户端是否收到数据,数据一致由服务器不断的发,缺少相应的检测.PROFINET由PROFIBUS国际组织PROFIBUSInternational,PI推出,是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准.作为一项战略性的技术创新,PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案,囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题,并且,作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线如PROFIBUS技术,保护现有投资.PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案,其功能包括8个主要的模块,依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化.MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品.显而易见,它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途.协议的最通用用途是为诸如PLC’s,I/O模块,以及连接其它简单域总线或I/O 模块的网关服务的.MODBUS/TCP协议是作为一种实际的自动化标准发行的.既然MODBUS已经广为人知,该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中.然而,本规范力图阐明MODBUS中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值,哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”.它通过将配套报文类型“一致性等级”,区别那些普遍适用的和可选的,特别是那些适用于特殊设备如PLC’s的报文.ModbusTCP/IP由ModbusIDA组织提出,有施耐德旗下的Modicon公司主推,在目前施耐德所有PLC产品中都支持,同时也支持Ethernet/IP协议,ModbusTCP/IP是免费的、全开放协议,可以用VB等高级编程语言调用winsock控件即可实现与PLC的数据通讯,因此,很多产品都支持该协议.同时利用该协议进行通讯时,可以得到客户端的数据校验返回,因此可靠性和安全性较高,当然牺牲了数据量.POWERLINK=CANopen+Ethernet鉴于以太网的蓬勃发展和CANopen在自动化领域里的广阔应用基础,EthernetPOWERLINK融合了这两项技术的优点和缺点,即拥有了Ethernet的高速、开放性接口,以及CANopen在工业领域良好的SDO和PDO数据定义,在某种意义上说POWERLINK就是Ethernet上的CANopen,物理层、数据链路层使用了Ethernet介质,而应用层则保留了原有的SDO和PDO对象字典的结构虽然这些工业以太网都是国际标准,但是指的是IEC61784里的标准,但是这些工业以太网不都是标准的以太网.即这些工业以太网并不都是符合IEEE802.3U的标准,这当中只有Modbus-TCP和EtherNet/IP是符合IEEE802.3U的,只有符合IEEE802.3U标准的,才能与IT 和以太网将来的发展相兼容.而不符合IEEE802.3U标准的,基本上可以讲不是以太网,它们都对以太网进行了修改,或者是硬件或者是软件,已经不是以太网了.a.ModbusTCP和EtherNet/IP的区别主要是应用层不相同,ModbusTCP的应用层采用Modbus 协议,而EtherNet/IP采用CIP协议,这两种工业以太网的数据链路层采用的是CSMA/CD,因此是标准的以太网,另外,这两种工业以太网的网络层和传输层采用TCP/IP协议族.还有一个区别是,Modbus协议中迄今没有协议来完成功能安全、高精度同步和运功控制等,而EtherNet/IP有CIPSafety、CIPSync和CIPMotion来完成上述功能,所以才有Schneider 加入ODVA,成为ODVA的核心成员来推广EtherNet/IP.由于这两种网络都是标准的TCP/IP 以太网,所以所有标准以太网节点都可以接入这两种网络.b.PROFINET分为原来划分为v1,v2,v3,现在一般称为ProfiNetCBA、ProfiNetIO和ProfiNetIRT.也就是通过以太网来实现对等通讯、实时控制和运动控制.v1采用TCP/IP协议,采用标准的以太网,而V2和V3不采用tcp/ip协议,这两种都绕过tcp/ip协议,采用另外的网络层和传输层协议,开发ProfiNet采用开发人员人员认为tcp/ip协议增加了数据在网络中的传输延迟,其实这是一种误解,据美国密歇根大学的教授研究后认为数据在TCP/IP 中的传输延迟很小,他们研究得出数据在经过TCP,IP栈时延迟只有不到100微秒,如果采用UDP/IP时就更小,同时他们研究也得出数据在不同应用层延时比较大,不同的协议延迟不一样,但是相差不是很大,从200us-800us不等,他们经过实验后认为以太网的基础设施指交换机、网卡等和TCP/IP协议并不是影响工业以太网实时性的主要原因,而认为应用层协议才是主要原因.所以密歇根大学的教授认为绕开TCP/IP协议没有丝毫的意义,反而由于缺少了TCP/IP协议,使得设备也就缺少了IT功能,与其它现场总线没有区别.ProfiNetV3就更特别了,它不完全采用标准以太网的数据链路层,有一不时间采用以太网的数据链路层CSMA/CD,而另外一部分时间采用自己的数据链路层,通过一个高精度的时间来完成.所以ProfiNetV3也就不是标准的以太网了,也就给Profinetv3带来如下的问题：不能采用标准的交换机、不能采用标准的以太网芯片、与企业网相连可能会出现问题,与标准以太网相连还要特殊的网关、添加和删除一个节点都需要重新组态网络和重新启动网络、至今没有千兆网络,还有最重要的是,当标准以太网以后发展了后,它不能与标准以太网相兼容,不具有将来以太网所应具有的功能.c.EtherCat这种工业以太网也很奇怪,它们不使用标准的芯片,一般不使用交换机,软件也不是标准的,对以太网的数据帧进行了一些修改,我们知道一个数据帧只有一个源节点,但是对于EtherCat一个数据可能有多个源节点,即一个数据是由多个节点发送的数据组合而成的.所以对于这样的网络,标准的以太网设备也不能接入这样的网络.我认为Ethernet/IP和ProfiNet这两种工业以太网都适合各个行业.首先这两种工业以太网都用于传输非实时数据,还可传输实时数据,即可以用于离散控制,也可用于过程控制当然现在还不能用于本安应用.其次,这两种工业以太网都可用于网络功能安全传输,Ethernet/IP有CIPSafety协议,而ProfiNet有Profisafe协议,还有在运动控制方面ProfiNet有ProfiNetIRT,而EtherNet/IP则有CIPSafety,二者都可以用于中高端的运动控制.最后两者都有基于IEEE1588的高精度时钟同步.而ModbusTCP,EtherCat和PowerLink,都只能完成部分控制任务,如ModbusTCP一般只作常规IO实时和非实时数据.而EtherCat 和PowerLink则更象是为运动控制而开发的,这二者好像没有功能安全、在PLC和DCS控制方面也没有得到大自动化公司的支持,况且这两者又对以太网进行修改,一个在软件,另一个在软件和硬件方面都进行了修改,都不能兼容标准的以太网设备,个人认为这样做得不偿失,为满足运动控制而不能兼容已有的标准的以太网设备而开发的工业以太网并不是以太网,与其说是工业以太网还不如说是另一种现场总线.我认为工业以太网的竞争将会在Ethernet/IP和ProfiNet间进行,其中EtherNet/IP以后将由罗克韦尔自动化、Omron、施耐德和思科公司来推动,而ProfiNet将由业界老大西门子公司带领,不知谁将引导未来.最后一定是大西洋两岸的两大巨人之间的角力,就像以前的现场总线战争,最后还不是Profibus和DeviceNet,别的都只能当陪衬的角色当然,现在大家都在看中国这个大西洋两岸以外的单一最大市场,中国把砝码放在谁这一边,可能会使天平倾斜一点.但最后,肯定两者都会存在的.现实中选择什么厂家的PLC,建议选择对应的以太网协议,除了施耐德和Rockwell的PLC都支持Ethernet和ModbusTCP/IP协议外施耐德在两个协议支持上做的更好,目前都没有任何网关产品可以实现Profinet与其它协议的转换.即便有相应的网关,不论成本增加了多少,还牺牲了实时性.因此,建议选择什么PLC,选择相应的以太网即可.性能在目前的所有控制系统中差别不大.。

V o l u m e 6, I s s u e PROFINET POWERLINK EtherNet/IP EtherCAT SERCOS III系统如何运行用户组织背景一览投资可行性及性能您需要知道的每件事系统比较五大主流技术S t e f a n S c h ön e g g e rB h a g a t h S i n g h K a r u n a k a r a nH u a z h e n S o n gS t ép h a n e P o t i e rA n t o n M e i n d lC h r i s t i a n S c h l e g e l对局外人而言，工业以太网存在很多让他们混淆的问题-而且并非孤立，即使那些专家有时候也被各种风起云涌的竞争系统所困扰,尽管制造商们提供了很多信息，描述他们的技术性能和特定的功能，并希望给出易于理解的解释，然而，用户仍然发现他们无法从这里获得比较全面信息以支持他们进行这个方面的投入。

我们也的确经常会遇到这方面的需求-寻求一个概要性的对于主流系统的评价：“在哪些方面存在差异？”，因此，我们觉得有必要出版一个专刊用来探讨这个话题，在创建这个话题时，我们试图去尽力保持客观与公正的角色，我们的综述聚焦于技术本身及其商业意义，也同时考虑了评估系统的战略要素－这主要是对那些考虑长期以太网设备投资安全性的决策者而言的。

在这个刊物中的观点来源于与多个领域中的开发者及决策制定者的交流与探讨而获前言1 s 10 00 s 1 ms 10 ms 100 ms 1 s 10 s高性能同步处理,电子传动机床,高速过程,机器人输送系统,简单控制,多数自动化系统楼宇技术,控制和自动化水平,无故障过程和仓储系统响应时间/抖动实时等级和应用领域实时的不同方法其中一个关键的区别在于不同的工业以太网如何调度并管理数据传输使得网络可以提供实时性，EtherCAT和SERCOSIII 的通信采用了集束帧方式：在每个周期，网络向所有的节点发送一个数据报文，从一个节点到另一个沿环形拓扑结构进行传输，同时采集每个节点的响应数据。

EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，EterCAT名称中的CAT为ControlAutomation Technology（控制自动化技术）首字母的缩写。

最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff AutomationGmbH)研发。

EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，同时，它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。

EtherCAT的特点还包括高精度设备同步，可选线缆冗余，和功能性安全协议(SIL3)。

Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。

它建立在标准UDP/IP与TCP/IP 协议之上，利用固定的以太网硬件和软件，为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议西蒙公司开发PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。

PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。

MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。

显而易见，它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途。

协议的最通用用途是为诸如PLC’s，I/O模块，以及连接其它简单域总线或I/O 模块的网关服务的。

MODBUS/TCP协议是作为一种（实际的）自动化标准发行的。

工业以太网协议简介工业以太网协议是一种用于工业自动化领域的网络协议，它基于以太网技术，并进行了针对工业环境的优化。

相比于传统的以太网协议，工业以太网协议具有更高的稳定性、可靠性和实时性，能够满足工业自动化系统对数据传输的要求。

适用范围工业以太网协议广泛应用于工业自动化领域，包括制造业、能源领域、交通运输等。

它适用于各种工业设备之间的通信，包括传感器、执行器、控制器等。

协议架构工业以太网协议采用分层的架构，包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。

物理层物理层负责定义电气和机械特性，包括传输介质、接口和连接器等。

常用的传输介质包括双绞线、光纤和无线电波。

数据链路层数据链路层负责将数据分割为帧，并进行差错校验和流量控制等功能。

它定义了数据帧的格式和传输方式，确保数据的可靠传输。

网络层网络层负责数据的路由和转发，保证数据能够准确地传送到目标设备。

它使用IP地址和子网掩码进行设备的寻址和标识。

应用层应用层是工业以太网协议的最上层，负责定义应用数据的格式和交互方式。

常见的应用层协议包括MODBUS、Profibus和EtherNet/IP等。

工业以太网协议的特点相比于传统的以太网协议，工业以太网协议具有以下特点：实时性工业自动化系统对数据传输的实时性要求较高，工业以太网协议通过优化协议栈和网络设备，提供了较低的延迟和较高的带宽，满足了实时性的需求。

可靠性工业环境中存在噪声、干扰和抖动等因素，工业以太网协议通过采用冗余机制和差错校验等技术，提高了数据传输的可靠性。

网络管理工业以太网协议支持网络管理功能，包括设备的配置、监控和故障诊断等。

管理员可以通过网络管理系统对工业以太网进行集中管理和控制。

扩展性工业以太网协议支持灵活的拓扑结构，可以适应不同规模和复杂度的工业自动化系统。

它可以通过增加网络设备和调整网络配置来满足系统的扩展需求。

应用案例工业以太网协议在实际应用中具有广泛的应用，下面以一个典型的应用案例进行介绍。

AB用Ethernet IP网络。

<BR>SIEMENS则是PROFINET网络，还有TCP/IP网络,<BR>请问3者有什么区别Ethernet/IP（以太网工业协议）是主推ControlNet现场总线的Rockwell Automation公司对以太网进入自动化领域做出的积极响应。

Ethernet/IP网络采用商业以太网通信芯片、物理介质和星形拓扑结构，采用以太网交换机实现各设备间的点对点连接，能同时支持10Mbps 和100Mbps以太网商用产品，Ethernet/IP的协议由IEEE 802.3物理层和数据链路层标准、TCP/IP协议组和控制与信息协议CIP(Control Information Protocol)等3个部分组成，前面两部分为标准的以太网技术，其特色就是被称作控制和信息协议的CIP部分。

Ethernet/IP 为了提高设备间的互操作性，采用了ControlNet和DeviceNet控制网络中相同的CIP，CIP 一方面提供实时I/O通信，一方面实现信息的对等传输，其控制部分用来实现实时I/O通信，信息部分则用来实现非实时的信息交换。

profinet：(实时以太网)基于工业以太网,具有很好的实时性,可以直接连接现场设备(使用PROFINET IO),使用组件化的设计,PROFINET支持分布的自动化控制方式(PROFINET CBA,相当于主站间的通讯).PROFINET同样是西门子SIMATIC NET中的一个协议，具体说是众多协议的集合，其中包括PROFINET IO RT, CBA RT, IO IRT等等的实时协议。

所以说PROFINET和工业以太网不能比，只能说PROFINET是工业以太网上运行的实时协议而以。

不过现在常常称有些网络是PROFINET网络，那是因为这个网络上应用了PROFINET协议而已。

TCP/IP：不过对于Step7 TCP的连接可以有两种方式，一种是通过Open IE的方法，通过功能块确定Server/Client的关系来实现动态的一种连接，也可以断开这个连接。

以太网以太网已经被广泛用于办公室和家庭网络的通信系统中。

它的高带宽可以软实时地发送大的数据包以及日益增加的办公室之间通信所需的信息，包括流视频、视频会议和展示，从而使得这种网络基础架构成为办公室环境的理想选择。

同时，万维网的指数式增长也增加了信息的稳定性和数量，使得更快的下载速度成为数据采集的必需。

以太网用来将电脑连接到局域网(LAN)，而通过局域网，电脑可以和互联网、打印机、主机或服务器以及其它电脑相连。

由于以太网在办公室环境里的流行，以及其在LAN里众所周知的速度优势，工厂也开始采用工业以太网，以期能够连接整个工厂里的所有操作。

但问题是办公室环境的需求和工厂车间的需求是截然不同的。

正如前文所述，办公室需要的是大量数据，而时间不是一个关键因素。

但是工厂里却需要在特定的时间能够发送很多数据包，从而用在控制系统中。

由于潜伏和抖动的原因，传统的以太网协议不能满足回路应用的确定性要求。

潜伏是指需要信息的时间和收到信息的时间之间的间隔，而抖动则是指数据包抵达时间之间的差异，是由两个数据源在同样的时间间隔内发送数据时的数据冲突而造成的。

此时，两个设备都要等待一段时间然后重新发送。

在办公室环境里这是无关紧要的，因为抖动仅持续一毫秒，而用户几乎感觉不到。

但是在工厂里，数据的发收在更快的操作速度下运行，因此要求实现抖动不到一微秒的同步状态。

目前的办公室所用的协议，例如HTML和http，都不能达到这个要求，因此人们一直在设计能够运用于工厂环境的协议。

以太网物理层通信系统的OSI(开放系统互联)参考模式将通信网络分成7个层(如图1所示)。

从第1到第4层是较低层，适用于网络，而第5到第7层则是较高的应用层。

图1 通信网络7层数据在发送设备的第7层开始发送，在发送过程中不断收集地址信息，直到到第1层成为一个标准数据框(如图2)。

由于以太网是一种逻辑总线，信息会通过网络被发送给所有设备，但是只有接收设备的地址和讯息中的地址相匹配时，或者当信息被发送给所有地址时，信息才能被接收(注：取地址这一环节是在以太网第3层进行的，而不是第1和第2层)。

不同类型协议的详细解析在现代信息技术的发展中，协议是各种网络通信的基础。

不同类型的协议在不同的场景中发挥着重要的作用。

本文将对几种常见的协议进行详细解析，包括传输层协议、网络层协议和应用层协议。

一、传输层协议传输层协议是在网络中实现端到端通信的重要协议。

其中最常见的协议是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。

1. 传输控制协议（TCP）TCP是一种可靠的、面向连接的协议。

它通过建立连接、数据分段、流量控制和拥塞控制等机制，确保数据的可靠传输。

TCP协议在应用层和网络层之间起到了桥梁的作用，它将应用层的数据分割成合适的大小，并通过IP协议在网络中传输。

TCP协议的可靠性使得它在需要确保数据完整性的场景中得到广泛应用，如网页浏览、文件传输等。

2. 用户数据报协议（UDP）UDP是一种不可靠的、面向无连接的协议。

它将应用层的数据封装成数据报，通过IP协议在网络中传输。

相比于TCP，UDP没有建立连接和拥塞控制等机制，因此传输速度更快。

UDP协议适用于对实时性要求较高的场景，如音视频传输、实时游戏等。

二、网络层协议网络层协议是在网络中实现数据包转发和路由选择的协议。

其中最常见的协议是互联网协议（IP）。

1. 互联网协议（IP）IP是一种无连接的协议，它负责将数据包从源主机发送到目标主机。

IP协议使用IP地址来标识主机和网络，通过路由选择算法将数据包从源主机传递到目标主机。

IP协议是互联网的核心协议，它使得不同网络之间能够相互通信。

三、应用层协议应用层协议是在应用程序之间进行通信的协议。

常见的应用层协议有超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）和域名系统（DNS）等。

1. 超文本传输协议（HTTP）HTTP是一种无状态的协议，它用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本。

HTTP协议使用URL来标识资源，通过请求-响应的方式进行通信。

HTTP 协议是Web应用的基础，它使得用户能够通过浏览器访问和获取网络上的信息。

网络协议的解析在当今数字化时代，互联网已成为人们生活中不可或缺的一部分。

而要实现互联网上各种信息的传递和交流，网络协议则起到了至关重要的作用。

那么，网络协议到底是什么？本文将对网络协议进行解析，从其定义、分类以及常见的协议进行探讨。

1. 网络协议的定义网络协议是一套规则和规范，用于在计算机网络中完成数据传输和通信的过程中，确保各个节点间的互联互通。

它定义了数据格式、通信步骤以及错误处理等方面的内容，确保网络通信的正常进行。

2. 网络协议的分类2.1. 传输层协议传输层协议是在网络通信中起着重要作用的一种协议，它负责将数据从源设备传送到目标设备。

其中，最常见的传输层协议是TCP （传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

TCP协议提供可靠的数据传输，确保数据包的完整性和准确性；而UDP协议则更侧重于快速传输，适用于对实时性要求较高的应用场景，如音视频传输。

2.2. 网络层协议网络层协议是网络中实现数据包的路由和寻址的一种协议，常见的网络层协议有IP（互联网协议）和ICMP（互联网控制消息协议）。

IP协议是互联网通信的核心协议，它负责将数据包从源主机传输到目标主机，这是实现跨网络通信的关键；而ICMP协议则是用于网络故障诊断和错误报告的协议。

2.3. 应用层协议应用层协议是在网络通信中为具体应用提供服务的一种协议，它定义了不同应用之间的通信规则和数据格式。

常见的应用层协议有HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等。

HTTP协议是在万维网中广泛应用的协议，它负责实现浏览器与服务器之间的通信，从而实现网页的浏览和交互。

3. 常见网络协议举例3.1. HTTP协议HTTP协议（超文本传输协议）是应用层协议中最为常见的一种，它实现了Web服务器和浏览器之间的通信。

HTTP协议使用TCP协议作为传输层协议，通过请求-响应的方式来传递和处理数据。

它定义了请求报文和响应报文的格式，以及各种状态码的含义。

各类工业总线对比各类工业总线对比EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，Eter CAT名称中的CAT为ControlAutomation Te chnology（控制自动化技术）首字母的缩写。

最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff Au tomationGmbH)研发。

EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，同时，它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。

Eth erCAT的特点还包括高精度设备同步，可选线缆冗余，和功能性安全协议(SIL3)。

EtherCAT EtherCAT技术突破了其他以太网解决方案的系统限制：通过该项技术，无需接收以太网数据包，将其解码，之后再将过程数据复制到各个设备。

EtherCAT从站设备在报文经过其节点时处理以太网帧：嵌入在每个从站中的FMMU（现场总线存储管理单元）在帧经过该节点时读取相应的编址数据，并同时将报文传输到下一个设备。

同样，输入数据也是在报文经过时插入至报文中。

整个过程中，报文只有几纳秒的时间延迟。

主站方面也非常经济，商用的标准网卡（NIC）或任何主板集成的以太网控制器可以用作硬件接口。

这些接口的共性就是数据通过DMA（直接内存读取）传输至PC，即网络读取时无需占用CPU资源。

协议EtherCAT协议在以太网帧内采用官方指定的以太类型。

采用这种以太类型即可允许在以太网帧内直接传输控制数据，而无需重新定义标准以太网帧。

该以太网帧可由多种子报文组成，每个子报文服务于逻辑过程映像区的特定内存区，该区域最大可达4GB。

数据序列是独立于物理顺序的，所以以太网端子模块的编址可以随意排序。

从站之间的广播，多播和通讯也可得以实现。

当EtherCAT组件与主站控制器运行在同一个子网，或者在控制软件直接读取以太网控制器时，可以使用以太网帧直接传输数据。

然而，EtherCAT不仅限于单个子网的应用。

EtherCAT UDP将EtherCAT协议封装为UDP/IP数据报文，这就意味着，任何以太网协议堆栈的控制均可编址到EtherCAT系统之中，甚至通讯还可以通过路由器跨接到其它子网中。

工业以太网协议之网络7 层协议摘要: 今天我将用大家都能理解的比喻形式把以太网的协议层的概念讲解清楚。

大家在上大学期间应该会接触网络基础这门课程，在那里边会提到以太网的7 层协议，工控的技术人员很少会对此深究，只是作为基础掌握一些知道有哪几...今天我将用大家都能理解的比喻形式把以太网的协议层的概念讲解清楚。

大家在上大学期间应该会接触网络基础这门课程，在那里边会提到以太网的7 层协议，工控的技术人员很少会对此深究，只是作为基础掌握一些知道有哪几层就可以了，至于是干什幺起什幺作用，就不是很清楚了。

工控的今天已经从单元控制晋升到网络控制，而这其中工业以太网正是网络控制的中坚力量。

以太网的协议层是建立在OSI 模型的基础上的，在这里我就要讲一下OSI 模型。

OSI 模型，即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection)，是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，简称OSI。

OSI 的层次划分：OSI 将计算机网络体系结构(architecture)划分为以下七层：1、物理层Physical Layer2、数据链路层Data Link Layer3、网络层Network Layer4、传输层Transport Layer5、会话层Session Layer6、表示层Presentation Layer7、应用层Application Layer它和我们常用的TCP/IP 的协议层有些相似，TCP/IP 把1 和2 封装为一层，3 和4 还是独立的层，5 和6 和7 封装成为一层，也就是说TCP/IP 只有四层，但是在此我讲述的7 层的具体意义。

在这里我将假设一个场景，那就是把要传输数据的一方视为某个公司的经理，网络传输被视为这个经理要把一件事情告诉另一个公司的经理。

网络的A 端：1、应用层：A 公司经理把他想要告诉B 公司经理的事情用嘴讲了出来。

工业以太网常见五大协议对比比较目前的五个主流工业以太网协(Ethernet/IP，PROFINET，POWERLINK，EtherCAT，SERCOSIII)，基于技术，实时性，标准化状态及市场方面的战略考量，例如：是否有一个用户组织在持续的进行着协议的开发？该协议是否遵循IEC标准，且是否系统满足硬件实时的需求？【实时性】IEEE802.3以太网中存在的用于解决数据碰撞的机制带来了数据传输的延迟，为了达到实时性能，工业以太网协议采用了不同的方法去避免这种碰撞，对于硬实时，信号传输时间必须精确的按照时间帧来进行，或者他们可以触发一个错误机制。

循环时间在数百个毫秒的系统应用对于软件实时是足够的，例如温度控制，而对于数字控制或运动控制应用经常需要其循环周期小于1mS。

【市场占有】选择何种工业以太网系统进行比较的另一关键因素，是其市场占有情况：IMS和ARC的调研表明，大约四分之三的工业以太网使用Ethernet/IP，PROFINET，或Modbus/TCP，其次为POWERLINK和EtherCAT，这两个系统特别适合硬实时性要求。

以下描述中不考虑Modbus/TCP，因其用户组织ODVA已经表明它将被集成到EtherNet/IP网络中。

对于SERCOSIII，尽管它的市场份额比较小，但是，它在高速运动控制领域扮演着非常重要的角色。

【系统如何工作】关于实时的不同方法，其中一个关键的区别在于，不同的工业以太网如何调度并管理数据传输使得网络可以提供实时性，EtherCAT和SERCOSIII的通信采用了集束帧方式：在每个周期，网络向所有的节点发送一个数据报文，从一个节点到另一个沿环形拓扑结构进行传输，同时采集每个节点的响应数据。

相比之下，其他通信协议则使用独立报文给每个节点，而从站也通过独立报文进行应答。

各系统使用三种不同的方法来实现实时性：1、一个主站控制网络上的时隙，在POWERLINK环境，主站授权每个节点独立发送数据，在EtherCAT和SERCOSIII网络，集束帧报文的传输跟随主站的时钟。