Réseaux Industriels : Can, Profibus, Fip, EtherNet - Romain Raveaux

RR - JYR - DII /Polytech'Tours
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Réseaux Avancés - DII
Réseaux Industriels :
Can, Profibus, Fip, EtherNet ...
Organisation du module
•!4h CM
•!4h TD
-!Simulateur Vector®
•!8h TP
-!TP sur une voiture réelle -!À l'IUT GEII Grammont
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Les problèmes liés au réseau
•!Les problèmes inhérents aux applications de bus et de réseaux:
-!Accès aux réseaux -!Elasticité -!Sécurité des informations -!Topologie, longueur et débit
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Accès au bus et d'arbitrage
•!Échanges synchronisés
•!Compétition pour gagner l'accès au bus
-!!Latence

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CSMA/CD vs CSMA/CA
•!CSMA / CD = Carrier Sensor Multiple Access / Collision Detection
•!CSMA / CA = Carrier Sensor Multiple Access /
Collision Avoidance
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CSMA
•!CSMA = Accès multiple avec écoute de la porteuse.
•!Cette méthode permet à une station d'écouter
le support physique de liaison (câble ou fibre) pour déterminer si une autre station transmet une trame de données (niveau déterminé de tension électrique ou de lumière). Si tel n'est pas le cas (donc s'il n'y a pas eu de signal), elle suppose qu'elle peut émettre.
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CD
•!Collision Detection (CD) : Détection des collisions et traitement en envoyant un jam signal.
•!L'accès multiple implique que plusieurs stations
peuvent émettre au même moment ce qui provoque une collision (donc une perte de données). Comme les stations écoutent aussi les collisions elles savent qu'elles doivent réémettre après avoir attendu pendant un délai aléatoire.
•!Ce type de protocole est dit " probabiliste », c'est-à-
dire qu'il n'est pas possible de déterminer avec certitude le délai d'envoi d'un message. Rappelons que dans un réseau Ethernet les stations se partagent le même média de communication, qu'il n'y a pas de jeton ni de priorité d'émission.
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CSMA / CD
•!Détection d'un message de contention lorsque plusieurs station tentent d'accèder au bus.
•!Contention = Débat, conflit
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CSMA / CA
•!Gestion des conflits au niveau " bit »
•!Les conflits sont évités en assignant un niveau
de priorité à chacun des messages transportés.
•!En cas de contention : le message de priorité
la plus élevée gagne.
•!Le temps de latence dépend :
-!Du niveau de priorité du message
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Couche physique
•!Les signaux :
-!Codage en bande de base
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Bande de base
•!Transmission du signal directement sur le canal après codage en ligne
-!NRZ, Manchester
•!Le spectre du signal transmis se trouve centré
autour de la fréquence nulle.
•!Bande de base VS Modulation
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NRZ
•!Non Return to Zero
•!Le bit 1 est représenté par un état significatif
(par exemple, une tension clairement positive).
•!Le bit 0 par un autre état significatif (par
exemple, une tension clairement négative).
•! Il n'existe pas d'état intermédiaire. •!Liaison série RS-232, le 0 est codé +12 V et le
1 est codé -12 V.
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NRZ
•!Avantage : Ce codage est très facile à mettre en oeuvre.
•!Inconvénients :
-!Une inversion de fils au raccordement
provoquerait une erreur d'interprétation (inversions d'état).
-!Il n'a pas de transition générée lors d'une
longue séquence de 1 ou 0, ce qui rend la synchronisation difficile, voire impossible.
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NRZ
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NRZ
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Manchester
•!Manchester est un codage synchrone.
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Manchester
•!Avantage :
-!Codage et décodage faciles, pas de composante
continue (donc pas de perte de synchronisation sur les suites de symboles identiques).
•!Inconvénient :
-!La limite haute de la bande passante occupée
est doublée.
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Manchester
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Manchester
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Les problèmes liés au réseau
•!Les problèmes inhérents aux applications de bus et de réseaux:
-!Accès aux réseaux -!Elasticité -!Sécurité des informations -!Topologie, longueur et débit
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Elasticité
•!Capacité à rajouter des périphériques sur le réseau:
-!Sans la reconfiguration du réseau:
•!Adresse source et destination •!Identificateur+ Données •!Diffusion + acceptance
-!Changement d'adresse -!Re-routage
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Les problèmes liés au réseau
•!Les problèmes inhérents aux applications de bus et de réseaux:
-!Accès aux réseaux -!Elasticité -!Sécurité des informations -!Topologie, longueur et débit
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Sécurité des informations
•!Erreur de transmission
•!Erreur de réception •!Détection des erreurs
-!La probabilité! totale résiduelle de messages
entachés d'erreurs
•!Recouvrement des erreurs
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CRC
•!Le CRC (Cyclic Redundancy Check) est un code qui permet de détecter les erreurs de transmission.
•!Il est obtenu en ajoutant aux données transmises (I) les bits de redondance (R)
obtenus en divisant C0 par G.
•!C0 étant le mot de code obtenu en rajoutant d bits à 0 à la fin de I •!G étant les bits représentant le polynôme générateur et d le degré de G. •!Le code C envoyé est la concaténation de I et de R. •!À l'arrivée, le récepteur détecte une erreur si la division de C reçu par G ne donne
pas un reste nul.
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