任何信息传送的过程都是数据交换，数据交换是通过EtherNet/IP网络的数据包来传输的，数据包在网络层运输，其传输模式是物理信号的支持，取决于发送数据包或接收数据包设备的功能，按照特定识别和判断的传输协议来完成数据包的传输。

1.传输模式

数据包的传输模式有三种，单播、多播和广播，有的设备功能只支持单播，有的设备功能同时支持单播、多播和广播。

单播连接是网络上源节点和目标节点之间点对点的传输，数据包从单一的源节点传输到单一的目标节点，如图2-3所示。

图2-3 单播传输模式

单播满足于独立数据包传送的需求，如某些I/O的数据传输需要单播的支持。

多播连接是将数据包从网络上的一个节点传输到同时接收分送的信息的多个节点，单一数据包的复制通过可能的目标节点选择分组，最终送到各个目标节点，如图2-4所示。

图2-4 多播传输模式

多播通常满足数据共享的需求，如Produced/Consumed标签的传输需要多播的支持。

广播连接传输信息到网络上的每一台设备，数据包分送到网络上所有的主机，如图2-5所示。

图2-5 广播传输模式

广播满足所有设备共享的需求。

多播和广播是高效率的数据传输模式，但随意使用有可能成为网络额外的负担，为有效使用网络资源，对于多播和广播要进行管理。

限制管理控制网络上的广播和多播的总量的方法如下：

●消除不必要的传输以减少设备、交换机和网络上的负载。

●消除不需要的Incoming广播传输而获最小网络负载。

多播地址受到一定的限制，在多播通信，EtherNet/IP接口支持最多传输多播的32台设备。如产生数据包的以太网适配器为每个I/O连接使用唯一的多播地址，产生发送标签的控制器为每个Produced标签使用唯一的多播地址。

设备多播地址限制区别于连接的限制，不是所有的连接需要多播，一个实例是，Pro-duced和Consumed标签，一个Produced标签需要一个多播地址，但是每个Consumed标签接收只需要一个连接。如果有多个Consumed标签接收，则一个多播地址将使用多个连接。

阻止来自于其他层的网络传输进入控制层（Level2）和生产运行层（Level3）的网络是非常重要的，同样，保证控制系统网络上的传输不会传播到工厂的企业网络内也是同等重要的。

2.传输协议(www.daowen.com)

数据包传输过程的识别和判断依靠传输协议来实现。网络层（Level3）提供创建逻辑路径的交换和路由，正如所熟知的实际电路，从一个节点到另一个节点的传输数据包。路由和转递是这一层的功能，不但寻址而且互联。传输协议有地址解析协议、名称解析协议和网络地址转换协议。

地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP）请求是一个广播信息，它在问“谁有这个IP地址”，有这个IP地址的设备回应并请求加上一对IP地址和MAC硬件地址到ARP的缓存（Cache）。发出ARP的设备现在就可以发送信息了。这个协议令网络具有学习和适应改变的能力。地址解析如图2-6所示。

图2-6 地址解析过程

如果罗克韦尔自动化EtherNet/IP通信模块用一个新模块来替换，新的模块具有不同的MAC ID，ARP缓存因其他设备进入现在是无效的，因为与模块IP地址相匹配的MAC ID已经改变了，这将引起与替换模块重建通信的延时。延时时间取决于模块和网络所使用的组态。

当罗克韦尔自动化EtherNet/IP设备启动时，会发布gratuitous ARP，引起其他设备更新自己的ARP缓存。通常结果是与替换模块的通信快速恢复（小于1min）。当然，有些交换机不转换gratuitous ARP信息到网络，特别的一种是，如果在交换机端口使能了生成树协议。

建议在与EtherNet/IP通信模块直接连接的交换机端口（不是连接到交换机的其他端口）禁止生成树协议。在最糟的实例中，如果gratuitous ARP没有看到，新加入的模块将等待10min之久，ARP缓存进入age out并删除。

名称解析协议是域名系统（Domain Name System，DNS）的使用，允许用户按照名称来识别设备。DNS的工作顺序是，在DNS服务器的组态中保留着设备名称和分配的IP地址的列表，当某设备试图送信息给未知IP地址的设备时，设备从DNS服务器请求IP地址。例如，控制器需要送信息给名为PowerFlex的设备，但不知道PowerFlex的IP地址，向DNS服务器发出询问，如图2-7所示。

DNS服务器组态中保留参考列表，并为请求名称设备送回IP地址，当客户端设备收到询问名称设备的IP地址，会将它存在它自己的列表中，从而不必每次都要去问IP地址。一旦设备必须重编码进入硬件地址的IP地址，可能还是要发ARP请求。例如，DNS服务器为控制器回答了PowerFlex的IP地址，控制器将保存PowerFlex的IP地址，下次发送信息的时候不必再次询问，如图2-8所示。

图2-7 名称解析协议询问lP地址

图2-8 名称解析协议回答IP地址

网络地址转换（Network Ad-dress Translation，NAT）协议是让单一设备，通常是具有代理行为的路由器，安放在互联网（公用网络）和私有网络之间。为了公用网络和私有网络之间更容易通信，在私有网络上用预设IP地址的整个计算机组，为公用网Mapping每个有效的IP地址。为了能够使用，必须在私有网络上的计算机中设置网关地址，即面对NAT设备的IP地址。

举例如下：

●一个对多个：像家庭网络具有多个节点被Mapping给单一共用设备接入互联网，节省

了公用IP地址，并给予了一些保护，防备来自互联网的攻击。

●一个对一个：网络上的每个节点传输到另外一个网络上的同等节点，用于生产机器集成到大的网络，不必在机器级别上改变地址。

通过NAT设备的访问实例如图2-9所示。

图2-9 通过NAT设备的访问实例

因为有NAT设备的网关地址，允许终端用户工作站（公用）与过程控制网络中的设备通信，即使有隔离的IP地址。