PROFINET Handbuch

Der Ethernet-Rahmen (MAC-Frame) ist nur mit den aller nötigsten Elementen aufgebaut:

Hinweis: Präambel und SFD-Feld sind im strengeren Sinn keine Bestandteile des MAC-Rah­mens. Bei Längenangaben von MAC Datenblöcken und bei der FCS-Berechnung werden Prä­ambel und SFD-Feld nicht mitgezählt.

Ein MAC-Rahmen enthält zwei Adressen, die Zieladresse (DA = Destination Address) und die Quel­ladresse (SA = Source Adress). Die Länge des Adressfeldes beträgt 48 Bit.

Die Firmenkennung (Bits 47 ... 24) ist über das IEEE-Standards Department kostenpflichtig erhältlich. Dieser Teil wird als OUI (Organizationally Unique Identifier) bezeichnet. Jedem Hersteller wird ein 3 Byte langer Adressbereich zugeord­net (z.B. für Digital Equipment Corporation DEC 08-00-2B-xx-xx-xx), die restlichen 3 Bytes (xx-xx-xx) werden zur Adressierung der einzelnen Systeme verwendet. Dadurch will man erreichen, dass es zu keinen Doppeladressierungen kommen kann. Durch setzen des zweiten Bits im Adressfeld (A46) kann angezeigt werden, dass man mit selbst definierten Adressen arbeitet (lokal verwaltete Adressen).

PI bietet allen Geräteherstellern, die keinen eigenen OUI beantragen wollen, MAC-Adressen an, genauer gesagt, einen festgelegten OUI und den Hersteller spezifischen Teil (Bits 23 ... 0). Durch diesen Service können Firmen MAC-Adressen beim PI Support Center erwerben. Die Vergabe kann jeweils in 4 K-Bereichen erfolgen.

Die OUI von PROFINET ist 00-0E-CF.

Durch setzen des ersten Bits zeigt man an, dass es sich um eine Gruppenadresse handelt. Dadurch erhält man die Möglichkeit des Multicastings (Gruppenadressierung) und des Broad­castings (an alle, Adresse FF-FF-FF-FF-FF-FF). Damit wird der Datenverkehr in einem Netz­werk erheblich reduziert, falls eine Meldung an mehrere Systeme gerichtet ist. Ein mehrmaliges Aussenden des gleichen Datenrahmens mit unterschiedlichen Zieladressen erüb­rigt sich.

Man beachte dabei die Reihenfolge der Bits: die Multicast Adresse für PROFINET ist 01-0E-CF !

Hier ein paar Beispiele von OUI Zuordnungen:

 

Spezielle Adressen für die Destination Adressen  (DA) werden beim PROFINET verwendet:

Das Längenfeld beansprucht 2 Bytes des MAC-Rahmens. Der Inhalt des Längenfeldes gibt die Zahl der Nutzdaten-Bytes (LLC-Daten) im nachfolgenden Datenfeld an. Das High-Order-Byte wird zuerst gesendet. Die Rahmenstrukturen von IEEE 802.3 und Ethernet V2.0 (DIX) stimmen nicht überein. Dadurch ist es nicht möglich, dass ein gemäss dem Ethernet-Standard arbeitendes System mit einem IEEE 802.3-System kommunizieren kann! Diesem Umstand muss beim Aufbau eines Ethernet-Netzwerkes grosse Beachtung geschenkt werden. Es ist jedoch gewährleistet, dass Ethernet- und IEEE 802.3-Systeme auf dem gleichen Koaxial-Buskabel koexistieren können. Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass beim Ethernet-MAC-Rahmen an Stelle des Län­genfeldes ein Typenfeld vorhanden ist. Der Inhalt des Typenfeldes gibt an, um was für eine Art Daten es sich im Datenfeld handelt (z.B. Typ 8892 PROFINET). Da dieser Ansatz, die Anwendung in der Ebene 2 zu identifizieren, nicht im Einklang mit dem ISO/OSI-Referenzmodell ist, wurde durch IEEE an Stelle des Typenfeldes das Längenfeld ein­geführt. Es besteht die Möglichkeit, für die Übertragung einen Ethernet-Rahmen in einen IEEE 802.3-Rahmen "einzupacken". Dabei stellen die nach DIX arbeitenden Netze in einem IEEE 802.3-Netz sogenannte Subnetze dar.

 

Das TYPE Feld bestimmt den Inhalt der Daten. Bei PROFINET werden vor allem die folgenden Protokolle eingesetzt: