BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN HỆ THỐNG THÔNG TIN CÔNG NGHIỆP ĐỀ TÀI LONWORKTM OVER IP Giảng viên hướng dẫn PGS TS NGUYỄN VĂN KHANG Học viên cao học ĐỖ XUÂN PHONG THÂN VĂN TRƯỜNG VÕ ANH TUẤN Lớp KTTT1B Hà Nội Mục lục 1Mục lục 2I Giới thiệu và tổng quan 5II Chuẩn EIA 852 7III Các thành phần của hệ thống 9IV Truyền dữ liệu 91 Đóng gói 112 Sắp xếp gói 123 Tập hợp gói dữ liệu 134 Tách gói Stale (Stale Packet Detetion) 145 Định tuyến gói dữ.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
TIỂU LUẬN HỆ THỐNG THÔNG TIN
Trang 2
Mục lục Mục lục 1
I Giới thiệu và tổng quan 2
II Chuẩn EIA-852 5
III Các thành phần của hệ thống 7
IV Truyền dữ liệu 9
1 Đóng gói 9
2 Sắp xếp gói 11
3.Tập hợp gói dữ liệu 12
4 Tách gói Stale (Stale Packet Detetion) 13
5 Định tuyến gói dữ liệu EIA-852 14
V Điều khiển 17
VI Bảo mật 20
VII Ứng dụng 22
VIII Kết luận 25
Tài liệu tham khảo 26
Phân công làm tiểu luận:
Đỗ Xuân Phong: Phần I, II và III
Thân Văn Trường: Phần IV và V
Võ Anh Tuấn: Phần VI, VII và VIII
Trang 3I Giới thiệu và tổng quan
- Mạng điều khiển được biết đến như hệ thống fieldbus nổi lên 1 cách nhanhchóng trong những năm 1990 Trước đó mạng điều khiển được thiết kế để sử dụngtrong các hệ thống kín, trao đổi gói dữ liệu trong các kênh mạng dành riêng Nhữngkênh đó bao gồm twisted pair media, mạng liên kết qua hệ thống truyền tải điện,không dây, truyền thông hồng ngoại Các kênh dành riêng có nhiều hay ít các đặctính cho tốc độ lỗi bit, sự lan truyền trễ, thời gian trễ trung bình và cực đại, chúngđảm bảo cho sự duy trì thứ tự gói trong mạng
- Với sự bùng nổ của Internet trong những năm cuối của thập kỉ 90, yêu cầuđặt ra cho việc mở rộng các mạng điều khiển không chỉ là các đoạn kết nối giữa cáckhu vực nhỏ lân cận mà phải bao phủ được toàn bộ mạng mở rộng ra các thành phố,các quốc gia Trong các tòa nhà tự động, bộ phận điều khiển muốn kết nối các bộphận khác với trung tâm được thiết kế để giám sát, đăng nhập, cảnh báo, và bảodưỡng từ xa
Hình 1 Lớp phần mềm ANSI/EIA-852 giải quyết giới hạn của các dịch vụ truyền IP từ giao thức mạng điều khiển stack và đóng gói gói dữ liệu mạng điều
khiển vào trong gói IP
Trang 4- Điều này nghĩa là các kĩ sư phải thiết kế lại các topo mạng sử dụng các giaothức sao cho chúng có thể làm việc trong mạng các mạng lớn hoặc sử dụng côngnghệ có sẵn như dịch vụ IP trong mạng Internet để truyền các gói dữ liệu của mạngđiều khiển Tất nhiên, ở đây vẫn có sự hạn chế về thời gian trễ tối đa, thứ tự gói,mất gói, tất cả các đặc tính đó được dễ đang điều trên các kênh mạng riêng lẻ nhưnglại có thể nhiều hay ít sự không xác định trong mạng IP.
- Đối với các kĩ sư, ở đây có sự thách thức trong việc sống chung với sự hạnchế của giao thức mạng và thêm vào 1 lớp phần mềm giữ dịch vụ IP và giao thứccủa mạng điều khiển để che đi những giới hạn của dịch vụ truyền IP từ tầng cao hơncủa giao thức mạng điều khiển Hình 1 thể hiện kiến trúc phần mềm cho nốtfieldbus đặc trưng kết nối tới kênh riêng của mạng ở bên trái và nếu nó sử dụng dịch
vụ truyền IP ở phía bên phải Có thể thấy bộ phận phần mềm được gọi làANSI/EIA-852, được đặt giữa cụm giao thức của mạng điều khiển và TCP/UDP IPcho giao diện socket, giấu đi sự giới hạn của dịch vụ IP trong cụm giao thức củamạng điều khiển nhưng cũng đóng gói các gói dữ liệu của mạng điều khiển thànhcác gói IP khi truyền 1 gói và mở gói tin của mạng điều khiển từ gói tin IP khi nhậnđược gói Trong chương này, chúng ta tập trung vàp ANSI/EIA-709 giao thức củamạng điều khiển nhưng kĩ năng được mô tả ở đây cũng được sử dụng cho EIA-600
và các giao thức khác của mạng điều khiển
II Chuẩn EIA-852
- Chuẩn EIA-852 [8] được tạo ra nhằm đảm bảo sự điều khiển được của cácphần tử bên trong mạng điều khiển (CN), những phần tử được kết nối với nhauthông qua mạng IP sử dụng 1 giao thức riêng của mạng điều khiển Ý tưởng cơ bản
là sự trao đổi các gói tin của CN thông qua mạng IP bằng cách đóng gói chúng vàocác gói tin IP Kỹ năng này được biết đến như kĩ thuật đường hầm Trong EIA-852,không có tầng ứng dụng gần như được đạt tới, bằng cách sử dụng các gateways.Việc đạt tới sự đường hầm hóa có ích trong các hệ thống nơi mà số lượng các thiết
bị của mạng CN kết nối và sử dụng thuần mạng IP như 1 phương thức trung giankhác
Trang 5- Một thiết kế tiêu chuẩn lớn hơn của EIA-852 là phù hợp đủ cho việc ứngdụng nó vào các mạng CN khác Ngày nay, việc sử dụng cho EIA-709 (Lonworks)
và EIA-600 (CEBus) được vạch rõ Trên thị trường hiện nay hầu hết đều sử dụngLonWorks-base Vì vậy khi mô tả chuẩn của nó chúng ra sẽ tập trung vào EIA-709.Các phần tử của mạng được chỉ ra trong chuẩn EIA-852 là các thiết bị của CN Cácthiết bị CN (control network) là hệ thống máy tính được trang bị với TCP/IP, phầmmềm EIA-852, và cụm giao thức Lonworks 1 số phần tử của mạng CN được kếtnối thông qua mạng IP nơi mà chúng được định dạng như 1 mạng logic (kênh IP).Chức năng của kênh IP trong Lonworks là kênh kết nối và các phần tử của CN traođổi dữ liệu thông qua kênh IP Các phần tử của CN kết nói bằng kênh IP được gọi làcác kênh thành viên
- Có thể tồn tại nhiều hơn 1 kênh IP trong cùng 1 mạng IP Mặc dù các phần
tử của CN được kết nối tới cùng 1 mạng vật lí (Ethernet), kênh IP vẫn được cách lihoàn toàn với miền Lonworks
- Các phần tử của CN có thể có nhiều chức năng Tùy vào chức năng chínhcủa chúng , chuẩn EIA-852 chia các phần của CN thành các dạng sau:
- CN nốt: Chúng có tác dụng duy nhất như 1 các nốt trong việc phân phối cácứng dụng điều khiển và các thành viên của 1 kênh IP
- CN/IP routers: Chúng kết nối 1 kênh Lonworks với 1 kênh IP Những thiết
bị này có trên thị trường như các chuẩn Lonwork/Ip routers hoặc EIA-852 routers,
Ví dụ nhưng L-IP cung cấp bởi LOYTEC hoặc i.LON 1000 bởi Echelon Corp
- IP/IP routers: Các thiết bị này được sử dụng để kết nối 2 kênh IP Thiết bịnày hiện nay ít còn xuất hiện trên thị trường
- CN proxies: là các node thực hiện kết nối giữa các miền giao cắt
- EIA-852 đánh địa chỉ theo các dạng địa chỉ Trước tiên là địa chỉ IP liênquan tới mỗi phần tử của CN trong kênh Thứ 2 là địa chỉ logic của các phần tử CNphụ thuộc vào không gian địa chỉ của LonWorks ID duy nhât được gán choLonWorks node hoặc gọi là Neuron ID, chức năng như là 1 địa chỉ duy nhât củaphần cứng Mỗi thành phần của CN được truy nhập bởi ID duy nhất đó Địa chỉlogic mạng bao gồm subnet/node (S/N), đó là nơi mà các kênh riêng biệt được ấnđịnh số subnet và thành phần CN trên địa chỉ node thuộc kênh đó Subnets không
Trang 6thống nhất qua các kênh khác nhau, nếu CN routers được sử dụng để cấu hìnhLonWork routers Địa chỉ nhóm được định nghĩa như là số của node với vẻ ngoài làđịa chỉ mạng con Thông thường, các nhóm có thể được thống nhất khi qua cáckênh khác nhau Cuối cùng địa chỉ logic có tính địa phương đối với 1 miền.
- Cơ cấu trong chuẩn EIA-852 được thiết kế để đảm bảo cho các đặc điểmcủa các giao thức riêng biệt trong CN, Đó là cái tách chúng ra khỏi các giao thứcđơn thuần được ứng dụng trong IP như Email, truy cập Web, hay các dòng thôngtin đa phương tiện Các đặc điểm quan trọng của của lưu lượng mạng điều khiển là:
- Lưu lượng thấp
- Kích thước gói nhỏ
- Sự nhạy cảm hơn với việc mất gói và trễ
- Lưu lượng thấp sẽ cho phép các phần tử của CN thực hiện đếm nhiều hơnđối với mỗi gói, kích thước của gói nhỏ sẽ có ý nghĩa lớn trong quá trình giải mãhóa Sự liên quan của mất gói và trễ trong mạng IP được thể hiện trong 2 vấn đề của
hệ thống EIA-852:
- Chức năng điều khiển được thiết kế với thông số định thời là điều khác vớicác kênh CN Điều này ảnh hưởng mềm đến các đặc tính thời gian thực và vài ứngdụng Nó rất quan trọng để nhận biết đặc tính bất biến về mặt thời gian trong cácứng dụng và xác định xem các ứng dụng có bị hỏng khi chạy trên kênh IP haykhông
- Khả năng dò tìm các miền chức năng được định nghĩa trong chuẩn EIA-852nhằm thực hiện giao thức đường hầm trong CN thông qua cơ sở là mạng IP có thểđược tổng kết theo các bước sau:
- Đảm bảo tính chính xác và tính khả thi của việc kết nôi dữ liệu: cácgói CN phải được đóng gói và mở gói, thứ tự gói phải được đảm bảo, gói đầu tiênphải nhỏ nhất, sự đúng lúc phải được kiểm tra và chọn lựa đo đạc bảo vệ cần được
sử dụng
- Định tuyến trong CN phải đảm bảo tính đúng đắn trong mạng IP:Chuẩn EIA 852 chỉ ra 2 cách để chọn lựa các thiết bị đầu cuối của CN, sử dụngchức năng đa quảng bá của IP hoặc là sử dụng tính năng lựa chọn chuyển tiếp
Trang 7- Quản lí các thành viên của kênh IP: Điều này bao gồm việc cấu hìnhcho các thiết bị của CN, phân bố thông tin giữa các thiết bị CN, thực hiện điềukhiển truy cập trên kênh IP, và thống kê tìm kiếm thông tin.
III Các thành phần của hệ thống
- Việc ấn định địa chỉ vật lí cho các nốt trong mạng được rõ ràng như tronggiao thức mạng điều khiển, các nốt mạng phải được ấn định 1 địa chỉ IP Các nốtmạng IP cơ cở ngày nay được ấn đinh 1 địa chỉ CN logic và 1 địa chỉ IP Theo yêucầu để cho 1 nốt truyền gói dữ liệu đến 1 nốt khác trong mạng, nó không chỉ biếtđịa chỉ CN mà còn phải biết địa chỉ IP của nốt đích Sau đây là 1 ví dụ điển hìnhtrong việc yêu cầu phải điều khiển mối quan hệ giữa địa chỉ CN và địa chỉ IP chokênh logic IP Kênh logic IP được gọi là CN qua IP hay kênh IP ngắn và trường hợpnày nó điều khiển thông tin địa chỉ cho kênh IP được gọi là sự cấu hình chủ hay CSngắn Hình 2, hình thái bên ngoài của các thành phần của hệ thống yêu cầu cài đặt
và quản lí 1 kênh IP Mạng ở hình 2 được chia thành 2 phần và bao gồm 2 mạngEIA-709 truyền thống với 2 mạng con được đánh số là 2 và 3, 1 nhánh kênh IP mớigồm 4 thiết bị IP khách hàng và cấu hình nốt CS chủ 2 bộ phận bên cạnh 4 thiết bị
IP khách nhưng các router giữa các kênh EIA-709 truyền thống và kênh IP-852 Ví
dụ rằng nốt mạng với địa chỉ là SN 1/1 trong kênh IP-852 muốn gửi 1 gói dữ liệuđến nốt mạng với địa chỉ nốt là 1/2 Nó phải biết địa chỉ IP 192.168.1.102 thông tinnày được bảo quản trong cấu hình của CS chủ lưu trữ ở nốt IP 192.168.1.105 vàphân bố cho tất cả các nốt trong kênh IP-852 thông qua việc khởi tạo hệ thống Từlúc đó , nốt 1/1 biết mối quan hệ giữa địa chỉ S/N và địa chỉ IP cho mỗi nốt trongkênh IP-852 Trong ví dụ này , nốt 1/1 sẽ phát ra 1 gói UDP, nó được gửi đến nối1/2 ở địa chỉ IP 192.168.1.102 Nếu gói này được gửi bởi một dịnh vụ đã được nhậnbiết, sau đó nốt 1/2 sẽ gửi gói đã được xác xác này tới nốt 1/1 ở địa chỉ192.168.1.101 giống như nó được thực hiện trong kênh EIA-709 truyền thống trừkhi nốt 1/2 phải biết rằng gói đó phải được đánh địa chỉ là địa chỉ IP của nốt 1/1, đó
là 192.168.1.101 Theo tổng kết ở trên, tất cả các nốt tham gia kênh IP phải gửi góitin định tuyến tới cấu hình CS chủ, điều này định ra mối quan hệ giữa giao thức địachỉ CN và địa chỉ IP Những thông tin này sẽ thay đổi cho mỗi nốt khách trong kênh
Trang 8IP, nốt khách phải khởi tạo 1 gói tin định tuyến kênh mới và gửi nó đến CS chủ, CSchủ sẽ phân bố thông tin mới tới tất cả các thành viên khách của kênh IP.
- Thiết bị CN router là cầu nối giữa mạng EIA-709 truyền thống và các kênh
IP như được thể hiện trong hình 2 Nếu ví dụ nốt 1 trong mạng con 2 muốn gửi 1 tinđến nốt 1 trong mạng con 3, sau đó router với địa chỉ 192.168.1.103 chuyển tiếp góitin đến router có địa chỉ 192.168.1.104 router này sẽ chuyển tiếp gói tin tới đích lànốt 1 ở mạng con số 3 1 điều có thể nhận ra là ở đây cũng có kênh IP trong phầnkết nối giữa nốt 1 trong mạng con 2 và nốt 1 trong mạng con số 3 Nốt nguồn 1trong mạng con 2 thậm chỉ không nhận ra kênh IP kết nối giữa nốt nguồn và đích.Như kết quả trên, hiện tại có thể dễ dàng kết nỗi giữa các mạng điều khiển khácnhau với kênh IP cho dù là Intranets hay Internet
Hình 2: Thành phần của hệ thống cho 1 kênh IP bao gồm kênh IP, cấu hình nốt CS
chủ và nốt CS khách
- Kênh IP có thể được xây dựng dựa trên các phần trung gian khác nhau củamạng mà chúng cùng sử dụng dịch vụ IP Hầu hết, các mạng Ethernet 10baseT hay100baseT đều sử dụng kênh IP nhưng nổi trội lên là công nghệ không dây như802.11b hay 802.11a và Bluetooth, POTS và đường ISDN, mạng có dây, và cápquang được sử dụng Điều này giúp cho các giao thức CN đã có sẵn có những khuvực áp dụng mới mà không thể thỏa mãn được bằng công nghệ truyền thống
Trang 9IV Truyền dữ liệu
Thiết bị CN truyền gói dữ liệu trên kênh IP Luôn có nguồn và đích của gói
dữ liệu CN Sau đây, chúng ta sẽ đề cập tới thiết bị CN nguồn gọi là bộ phát vàthiết bị CN đích gọi là bộ thu Bộ thu và phát chỉ liên quan đến nhau khi một gói giữliệu hoặc một chuỗi gói dữ liệu cùng hướng Nói chung, mỗi thiết bị CN hoạt độngnhư bộ thu và bộ phát trên kênh IP trong cùng thời gian
Các Node CN là nguồn và đích của dữ liệu CN Các router CN/IP là thiết bịtrung gian giữa nguồn và đích Hình 3 biểu diễn khối chức năng trong bộ thu vàphát Khi một gói dữ liệu được phát tại node CN hoặc truyền trên kênh IP bới routerCN/IP, bộ phát đóng gói gói CN vào gói dữ liệu EIA-852, thêm số thứ tự, nhãn thờigian, định tuyến gói EIA-852 tới kênh tương ứng, cuối cùng tập hợp các gói trướckhi truyền trên kênh truyền Ngược lại, bộ thu tách các gói được tập hợp, cho cácgói qua bộ stale filter, bộ sequencer và mở gói CN Chi tiết sẽ được trình bày ở cácphần sau
Hình 3 Các khối chức năng trong truyền dữ liệu EIA-852 : bộ thu và bộ phát.
Lựa chọn truyền UDP trên TCP có vài ưu điểm Đầu tiên, do đặc điểmtruyền tin LonWorks không kết nối, không cần thiết phải quản lý thiết lập kết nốitrong TCP TCP đảm bảo quá trình truyền lại Do yêu cầu về thời gian thực của ứng
Trang 10dụng, quá trình truyền lại sẽ bị nhỡ deadline Thứ 3, giao thức LonWorks triển khai
sơ đồ truyền lại của chính nó khi cần thiết
Hình 4 biểu diễn định dạng gói LonWork Các bít đầu và code violation sauCRC được sử dụng cho bus arbitration và đánh dấu kết thúc kênh EIA709 Khung
dữ liệu bắt đầu với trường điều khiển và bao gồm thông tin CRC Hình 5 biểu diễnđịnh dạng đóng gói header, nó là tải của khung UDP Trường dữ liệu trong gói EIA-
852 được xác đinh theo thứ tự mạng Độ dài gói dữ liệu là độ dài gói EIA-852 gồm2bytes Số version là 1 Loại gói chỉ ra tải EIA-852 như thế nào sau khi headerđược thông dich
Hình 4 Định dạng khung EIA-709
Hình 5 Định dạng header chung của EIA-852
Gói dữ liệu EIA-852 mà đóng gói khung CN là loại 0x01 Các loại gói đượcbiểu diễn trên bảng 1 Kích thước header được mở rộng có thể được sử dụng đểthêm các trường vào header Nó chiếm khoảng 4bytes để đảm bảo header luôn làbội của 4bytes Cờ giao thức được xác định, giao thức CN được tunnel Ví dụ 0x00cho LonWorks Vendor code cho phép người triển khai gồm cả phần vender-specific extensions của họ Và có thể truyền theo chuẩn tin tức EIA-852 Sesion IP32bit mà thiết bị CN giữ ngẫu nhiên Sau khi thiết bị CN reboot hoặc reset thìsession ID phải khác với ID trước đó Trường số thứ tự có giá trị với gói dữ liệuEIA-852 và được sử dụng để tách gói ra khỏi chuỗi Ngoài ra, nhãn thời gian được
Trang 11sử dụng cho các tin nhắn dữ liệu EIA-852 và có giá trị 1 ms Dó đó, nó được wrapquanh 49 ngày.
Bảng 1 Các loại gói ETA-852
2 Sắp xếp gói
Sắp xếp gói trong EIA-852 dựa vào số thứ tự và session ID, cả hai đều nằmtrong phần header của EIA-852 Bộ phát EIA-852 nhớ số thứ tự/ session ID chotừng thiết bị CN phát Nếu gói dữ liệu EIA-852 từ nguồn cung cấp được nhận cùngsession ID thì các gói dữ liệu theo trật tự, số thứ tự của chúng tăng Nếu gói dữ liệu
Trang 12được sắp xếp lại hoặc mất trên mạng thì sẽ xuất hiện các khoảng gap trong số thứ
tự Bộ thu có hai lựa chọn: (i) tiếp tục và bỏ gói dữ liệu bị trễ hoặc (ii) đợi nhữnggói bị trễ
Nếu bộ thu đợi gói dữ liệu bị trễ, nó phải giữ gói dữ liệu sau một gap trongescrow cho đến thời gian giới hạn đã được định trước (ETO) Nếu gói trễ đến trướcthời gian timeout, gói dữ liệu sẽ được truyền theo trật tự đúng Nếu gói dữ liệu trễkhông đến đúng giờ, nó sẽ bị hủy Nếu không có escrowing, tất cả các gói dữ liệukhông theo trật tự sẽ bị hủy ngay lập tức Đó có thể là nguyên nhân gói dữ liệu bịmất không cần thiết trên kênh IP, nơi mà gói dữ liệu có thể được sắp xếp lại trongkhoảng thời gian nhỏ
Nếu session ID thay đổi, bộ thu phải giả thiết nguồn có thể bị reset và nóchấp nhận gói đầu tiên có session ID mới theo trật tự, xóa bỏ số thứ tự từ sessiontrước Đây là một lựa chọn thiết kế của EIA-852 và có thể gây ra những vấn đề vềtấn công lại
ETO là thông số thiết bị CN triển khai nhiều nhất Hằng số thời gian nàyphải được xem xét khi thiết kế một ứng dụng điều khiển Nó luôn luôn cân bằnggiữa việc mất gói dữ liệu sắp xếp lại không cần thiết và trễ gói escrowed vì quá lâukhi gói dữ liệu thực thế đã bị mất trên đường truyền IP Nếu ETO lớn, nhiều gói dữliệu có thể được sắp xếp lại bởi vì thời gian đợi dài hơn Cũng vì lý do này, nếu mộtgói dữ liệu mất trên đường IP, thời gian có thể đạt tới ETO là trường hợp xấu nhất
Ứng dụng phần lớn dựa vào kiểu truyền yêu cầu/ phản hồi trên mạng LANsnên chọn ETO nhỏ hoặc không sử dụng Ứng dụng dựa vào luồng mẫu đơn hướngliên tục trên mạng WAN nên chọn ETO đủ lớn Giá trị mặc định là 64ms
3.Tập hợp gói dữ liệu
Kích thước gói tin của lưu lượng CN nhỏ khoảng 10 đến 20 bytes trênLonWorks Đóng gói từng gói CN vào khung UDP, thêm header của UDP, IP vàEthernet (hoặc header của thiết bị khác), kích thước lên tới hơn 40 bytes Nó phảichịu chi phí không cần thiết, có thể dẫn đến vấn đề về hiệu suất khi triển khainhúng Những hệ thống này phải chịu đường truyền IP hẹp
Kỹ thuật để giảm chỉ phí này là tập hợp nhiều gói dữ liệu EIA-852 vào mộtkhung UDP ( gói tập hợp) Rõ ràng khi các gói dữ liệu được tập hợp, kích thước
Trang 13đóng gói sẽ nhỏ hơn Khi tập hợp, các gói tin EIA-852 sẽ được nối vào khungUDP Gói UDP được truyền tới địa chỉ IP đích Bộ phát có thể được cấu hình để giữgói dữ liệu và tập hợp chúng cho đến thời gian timeout (ATO) trước khi gửi khungUDP trên IP Giá trị ATO là thông số triển khai quan trọng nhất.
Hiệu suất của việc tập hợp dữ liệu được xem xét trong thiết kế ứng dụng điềukhiển Có sự cân bằng giữa giảm chi phí và tăng thời gian trễ Trong trường hợp xấunhất, gói dữ liệu EIA bị trễ toàn bộ ATO cho đến khi nó đến dây Với ứng dụngphản hồi nhanh, tốc độ dữ liệu thấp trên LANs, tập hợp gói dữ liệu không nên sửdụng Ngược lại với ứng dụng tốc độ gói cao WANs tập hợp gói dữ liệu nên sửdụng Giá trị mặc đinh là 16ms
4 Tách gói Stale (Stale Packet Detetion)
Một vấn đề quan trọng trên kênh truyền EIA-852 là trễ gói trên đường truyền
IP Chúng là những giá trị ngẫu nhiên với độ lệch chuẩn lớn trên đường truyền IP
Từ đó đặt ra hai vấn đề: (i) ứng dụng điều khiển có thể nhỡ deadlines, (ii) giao thức
CN có thể bị phá hỏng nếu các gói được nhận khi bị trễ quá lâu Ví dụ, LonWorks
sử dụng cơ chế tách song công rất nhạy với sự thay đổi độ trễ trên mạng Vấn đềđầu tiên được giải quyết bằng cách thiết kế ứng dụng điều khiển cẩn thận, vấn đềthứ hai có thể được loại bỏ bằng cách bỏ qua các gói trễ quá thời gian giới hạn (stalepackets) Cơ chế này được gọi là Stale packet detection và dựa vảo phép đo thờigian trễ một chiều Để thực hiện đo, thiết bị CN phải đồng bộ với đồng hồ củachúng Sự đồng bộ của EIA-852 được thực hiện qua SNTP Bộ phát sẽ phát thờigian timestamp 1ms và gắn vào trong header của EIA-852 Nếu độ trễ vượt quáchannel timeout (CTO), gói đó là stale packet và bộ thu sẽ bỏ qua bằng cách sửdụng bộ lọc stale packet filter
CTO là thông số kênh và được phân chia theo thiết bị CN Ứng dụng trênLANs không sử dụng stale packet detection vì sự thay đổi thời gian trễ chậm và cóthể so sánh với kênh LonWorks Trên mạng WANs nên sử dụng CTO Giá trị đặctrưng là giá trị trung bình của thời gian trên trên kênh IP cộng với thời gianaggregation timeout Cận dưới của CTO được giới hạn bởi độ chính xác của việcđồng bộ đồng hồ Trên hệ thống nhất định, độ chính xác này có thể giảm tới 50ms.Giá trị CTO thực tế bắt đầu từ 200ms Nếu thiết bị CN là ứng dụng Windows, nó
Trang 14phải đảm bảo đồng hồ hệ thống được đồng bộ Gói dữ liệu được bỏ do stale packetdetection có thể quan sát được trong thống kê ETA-852 của stale packet (Bảng 2).Ngoài ra bộ lọc stale packet đóng vai trò quan trọng trong bảo mật
Bảng 2 EIA-852 Statistics Data
5 Định tuyến gói dữ liệu EIA-852
Một trong những nhiệm vụ của thiết bị EIA-852 là định tuyến gói dữ liệuEIA-852 tới các thành phần kênh IP (IP channel member) phù hợp Điều quan trọng
là phải chú ý đến từng channel member và địa chỉ IP Nếu gói dữ liệu cần được địnhtuyến đến nhiều địa chỉ IP, nó phải được copy đến vài gói dữ liệu EIA-852, mỗi góiđược gửi tới từng thiết bị CN được lựa chọn trên kênh Nếu gói dữ liệu CN đượcđịnh tuyến đến địa chỉ IP khác, số thứ tự không cần giống với tất cả các đích Điềunày xuất phát từ thực tế các gói tin được định tuyến tới một đích cụ thể
Do phụ thuộc vào dữ liệu kênh có sẵn, có 3 loại định tuyến gói dữ liệu CN cóthể xảy ra
1 Định tuyến Send List: một send list (SL) là một list địa chỉ IP được tối
ưu hóa để đến các channel members.Trường hợp tốt nhất, tất cả cácchannel members có cùng IP multicast group Khi đó SL chứa một địachỉ multicast Thiết bị CN gửi gói dữ liệu EIA-852 tới tất cả đíchtrong SL
2 Channel Routing: Channel routing được sử dụng khi chỉ những địa chỉ
