Configuracao de Redes Ethernet/NAP10300
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1. Aconselha se manter o valor default atribu do a este par metro exceto em redes de m qualidade onde seja necess rio aument lo Considerando que os demais par metros est o bem dimensionados duas retentativas n o ser o suficientes para recuperar erros transit rios se ocorrerem tr s erros consecutivos em transmiss es do n vel TCP o que pouco prov vel Consideradas as vari veis definidas anteriormente e os dimensionamentos j realizados para os par metros ATRASO DE ENVIO DE ACK DO TCP e NUMERO DE RETENTATIVAS DO TCP deve se observar diversos casos antes de dimensionar os demais par metros e no modo servidor o TIMEOUT INICIAL DO TCP deve ser maior do que 1 5 Tr Ttc Dac Tr considerando 50 de margem de seguran a Deve ser considerado o valor m ximo desta equa o analisando se todos os poss veis clientes deste servidor e no modo clente o TIMEOUT INICIAL DO TCP deve ser maior do que 1 5 Tr Tts Das Tr Ttc considerando 50 de margem de seguran a Deve ser considerado o valor m ximo desta equa o analisando se todos os poss veis servidores deste chente e no modo cliente o timeout de aplica o deve ser maior do que 1 5 TIMEOUT INICIAL DO TCP 2 N MBRO DE RETENTATIVAS DO 1 considerando 50 de margem de seguran a tamb m deve ser maior do que 1 5 Tr Tts Tas Tr Tte considerando 50 de margem de seguran a deve ser considerado o v2. es onde uma delas for monitorada a cada tr s segundos a ocupa o do canal de comunica o ser reduzido para 1 3 requisi es do driver por segundo ou quatro comunica es a cada tr s segundos e Ao contr rio dos for amentos que s o comunica es ass ncronas com polling desabilitado qualquer monitora o definida imp e alguma carga de processamento cont nua e contribui para a taxa de utiliza o do canal de comunica o Com o recurso das mensagens n o solicitadas enviados do CP para a esta o de supervis o pode se evitar isto Apenas quando ocorre algum evento no processo o CP toma a iniciativa de transmitir uma tabela n o solicitada sendo este tipo de mensagem adequada para dados que n o precisam ser adquiridos periodicamente O uso mais comum deste recurso na defini o de uma tabela de alarmes e Quando apenas em determinados momentos a esta o de supervis o precisa adquirir um conjunto de informa es tamb m pode se utilizar o recurso de mensagens n o solicitadas bastando que o evento que dispara a transmiss o seja oriundo de um for amento enviado pela esta o Para realizar este comando pode ser alocada a primeira posi o de uma tabela n o solicitada Apenas esta posi o corresponderia a um TAG de escrita ao contr rio dos demais Estas sugest es de projeto devem ser aplicadas ao detalhar as entradas e sa das de um sistema de comunica o com o CP que uma das primeiras atividades a
3. operandos utilizados pela aplica o n o v o mudar de valor durante a execu o de um ciclo o que poderia resultar em resultados desastrosos em determinadas situa es Esta caracter stica limita as comunica es que ocorrem de forma serial onde uma segunda requisi o s transmitida pelo cliente mestre depois que a resposta da primeira requisi o for recebida pelo mesmo o que limita o desempenho da comunica o com o cliente mestre em uma requisi o por ciclo Para comunica es atrav s de portas seriais do tipo R 232 ou RS485 n o existe uma solu o r pida e simples para resolver este problema mesmo porque a comunica o j est limitada a ocorrer com um nico dispositivo J nos casos de comunica es ALNET II ou MODBUS TCP pode se querer comunicar com mais de um dispositivo ao mesmo tempo pois a rede utilizada suporta esta situa o Para estes casos foi criada a instru o LAI podendo ser empregada em aplica es desenvolvidas em diagramas de blocos e reles LADDER Com o emprego desta instru o al m de tratar a requisi o ALNET II pendente que normalmente seria tratada ao final de um ciclo de execu o o CP tratar uma requisi o adicional pendente para cada instru o LAI definida na aplica o 3 4 Mensagens N o Solicitadas O uso das mensagens n o solicitadas permite melhorar significativamente a performance do sistema de supervis o pois o mesmo n o precisa manter a leitura c clica d
4. aparecer v rias interfaces mesmo que o micro s disponha de um cart o de rede Se o usu rio n o conhece a placa de rede que est utilizando ser necess rio testar todas as op es O campo CAPTURE FILTER permite selecionar os IPs que ser o monitorados filtro de pr captura Conforme exemplo apresentado s o monitorados apenas as mensagens do IP 192 168 0 64 Para a sele o de mais IPs basta insira mais cl usulas HOST separadas por OR exemplo host 192 168 0 64 OR host 192 168 0 2 A op o UPDATE LIST OF PACKETS IN REAL TIME quando habilitada faz com que todas as mensagens capturadas e filtradas pelo filtro p s captura sejam apresentadas em tempo real durante a captura na janela de visualiza o das mensagens Selecione START para come ar a monitora o Neste instante aparece a janela de informa o da captura apresentada na figura a seguir Se nenhuma mensagem for capturada pode indicar que a interface selecionada inv lida ou que nenhuma mensagem filtrada est trafegando na rede Ao pressionar o bot o STOP de parada da captura das mensagens automaticamente a janela fechada e todas as mensagens capturadas filtradas s o apresentadas na janela principal do Ethereal Altus S A P gina 20 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet E Ethereal Capture from Intel R PRO IFs Running Captured Packets Total STF T TEF UCF ICMP ARP OSPF iaRE MetBIOS vINES Ot
5. captura pode se salvar todas as mensagens em um arquivo atrav s do menu FILE gt SAVE AS conforme a figura abaixo Altus S A P gina 23 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A amp Ethereal Save Capture File As 0 x Mame l Save in folder O Ethereal hd H Browse For other Folders Facket Range Captured Displayed e All packets 19 19 C Selected packet only 1 Marked packets only i E From first to last marked packet i E O Specify a packet range D E File type libpcap tcpdump Ethereal etc T Janela de op es para salvar as mensagens capturadas Deve se definir o nome do arquivo no campo NAME utilizar a extens o ETH para facilitar a identifica o do tipo do arquivo e a associa o com o Ethereal a pasta atrav s do bot o SAVE IN FOLDER e os tipos de mensagens atrav s dos bot es CAPTURED todas as mensagens capturadas ou DISPLAYED somente as mensagens visualizadas a partir do filtro p s captura Selecione o bot o SAVE para gerar o arquivo 6 3 6 Captura de Mensagens Direto para Arquivos poss vel capturar mensagens diretamente para arquivos durante longos per odos de tempo A configura o da aplica o Ethereal para operar de tal maneira se d atrav s da janela com as op es de captura de mensagens CAPTURE gt OPTIONS As op es de captura de mensagens diretamente para arquivos se d a par
6. de dados da requisi o resposta Tamanho real significa que em vez de possuir exatamente 256 bytes o tamanho da mensagem ajustado em fun o da quantidade de dados da requisi o resposta Al m do endere o IP aparecer descrito na camada de rede de todas as mensagens Ethernet o ltimo campo do endere o IP zzz aparece tamb m na camada de aplica o do protocolo ALNET Il s que multiplicado por dois dividido em parte alta byte high e parte baixa byte low Alguns dos dispositivos n o s o capazes de manipular esta parte do endere o quando ela maior que 127 pois gera um n mero maior que 255 quando multiplicado por dois e portanto imposs vel de armazenar apenas na parte baixa byte low uma vez que a parte alta byte high mantido com um valor constante pela porta Listen que o servidor fica aguardando as solicita es de conex o por parte dos clientes Normalmente existe uma porta espec fica para cada protocolo de aplica o Indica com que porta do servidor este dispositivo quando operando como cliente vai tentar estabelecer conex o Trata se de um n mero de 16 BITs presente em todas as mensagens Ethernet que deve conferir com a porta de conex o Listen do servidor Ao estabelecer uma conex o o cliente sorteia uma porta local valor aleat rio diferente das portas reservadas e de qualquer outra que j esteja em uso e tenta estabelecer conex o com o endere o Listen do servidor O tamanho m ximo d
7. do cliente antes de transmitir o ACK TCP da resposta com o objetivo de tentar juntar no mesmo frame este ACK TCP com uma nova requisi o para o mesmo servidor se houver alguma agendada As vari veis Das e Dac correspondem ao par metro ATRASO DE ENVIO DE ACK DO TCP Uma das op es manter este par metro nulo provocando o envio imediato dos ACKs TCP A outra inserir estes atrasos propositais Neste caso o dimensionamento ideal deste par metro em modo servidor algo um pouco maior do que Tas por exemplo 1 1 Tas para que o n vel de aplica o j tenha a resposta pronta para transmitir junto com o ACK TCP da requisi o No modo cliente isto corresponderia a um valor pouco maior do que o tempo necess rio para o n vel de aplica o preparar nova mensagem ou seja um valor similar a Tas Portanto pode se utilizar a equa o 1 1 Tas para ambos os casos Outro par metro que pode ser facilmente dimensionado o N MERO DE RETENTATIVAS DO TCP Este par metro pode auxiliar na recupera o de erros transit rios Em caso de erros permanentes como quebra de uma linha de transmiss o sabe se que a recupera o n o poss vel e portanto de nada adiantar o as retentativas Se este par metro tiver um valor muito elevado a confirma o de erros permanentes torna se muito demorada degradando o desempenho do sistema Se for nulo ou muito baixo poder ser insuficiente para a recupera o de erros transit rios
8. e aguardar pela sua resposta e s ent o fazer a pr xima requisi o o cliente dispara uma requisi o espec fica atrav s de cada uma das conex es estabelecidas com o servidor de forma paralela Neste modelo considerando um CP operando como servidor ao final de um ciclo de execu o em vez de ter apenas uma requisi o O CP ter v rias requisi es para serem tratadas e respondidas Esta uma das formas poss veis de multiplicar a performance da comunica o 4 Driver de Comunica o e Interfaces Ethernet Altus As diversas interfaces Ethernet fabricadas pela Altus possuem caracter sticas diferentes e isto implica em desempenho individual diferenciado O mesmo vale para os diversos drivers de comunica o disponibilizados pela Altus para os sistemas de supervis o As se es a seguir apresentam algumas destas caracter sticas discriminando o comportamento de cada uma delas Tais caracter sticas e comportamentos devem ser considerados pelo usu rio para obter o m ximo desempenho de comunica o 4 1 Tempo de Resposta para uma Transa o As informa es apresentadas na pr xima tabela foram obtidas a partir de experimentos executados em laborat rio considerando uma nica conex o entre o sistema de supervis o e a interface de comunica o do CP e ainda um tempo de ciclo de execu o do CP inferior a 1 ms Altus S A P gina 7 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet interface Tempode
9. gt No caso de substitui o de um m dulo Ethernet ocorre a mudan a do endere o f sico MAC relacionado ao endere o IP do respectivo m dulo Ethernet uma vez que cada dispositivo possui um endere o f sico nico Logo ap s a substitui o o sistema operacional pode permanecer com a tabela de convers o desatualizada o que impede o estabelecimento de conex es para comunica o de forma imediata Uma solu o para acelerar a atualiza o da tabela de convers o do endere o IP para endere os f sicos a elimina o da entrada do respectivo IP do m dulo da tabela como mostra o comando a seguir C NWINDOWS gt ARP d lt IP do m dulo Ethernet gt Alguns m dulos Ethernet como o AL 3414 s o capazes de atualizar automaticamente as tabelas de convers o dos clientes atrav s de um comando de ARP gratuito no momento em que os mesmos s o configurados sendo dispens vel o uso do comando ARP manual Alguns sistemas de supervis o tamb m s o espertos o suficiente para for ar um comando ARP pelo sistema operacional assim que o dispositivo deixa de responder 6 3 Analisador Ethereal O Ethereal um analisador de tr fego de rede sniffer Trata se de um software de livre distribui o com muitas funcionalidades e caracter sticas interessantes que facilitam a captura e a an lise de mensagens Ethernet Esta ferramenta pode ser utilizada para avaliar melhora as caracter sticas da rede e dos dispositivos interligados a
10. o A partir da vers o S F e TF 8 0 6 N o N o N o Sim Sim Sim 405 405 128 N o Sim N o im Altus S A Driver OPC AL 2785 i o im im im im o o im im Configur vel Configur vel Configur vel Configur vel Configur vel Configur vel P gina 8 C d NAP103 Revis o A Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet 4 3 Caracter sticas Exclusivas de Interfaces Ethernet Altus A tabela a seguir apresenta as principais caracter sticas das interfaces de comunica o Ethernet da Altus com suporte ao protocolo de aplica o ALNET II A descri o funcional das caracter sticas encontra se na ltima se o deste cap tulo AL 3405 AL 3412 AL 3414 PO7091 PO7092 PO9900 PO9901 Transmiss o de mensagens N o N o N o Sim Sim Multi Request Recep o de mensagens Multi Request Transmiss o de mensagens respostas de tamanho real Comunica o com IPs destino vvv XxXX yYYY Zzz quando zzz maior que 127 Comunica o entre roteadores atrav s de NAT Configur vel via F ETHER a pariir da vers o 2 00 Configur vel via F ETHER a partir da vers o 2 00 Somente se o ltimo campo do endere o IP externo zzz for igual ao seu Configur vel via F ETHER a pariir da vers o 1 00 Configur vel via F ETHER a pariir da vers o 1 00 Somente se o ltimo campo do endere o IP externo zzz for igual ao seu Configur vel via m dulo C000 Configur v
11. para maiores informa es As t cnicas de requisi es simult neas n o s o aplic veis para CPs conectados a rede Ethernet atrav s das interfaces WebGate e WebGate Plus P09900 e PO09901 pois o CP e a interface permanecem interligados atrav s de uma interface serial RS232 Os valores dos operandos do programa aplicativo podem ser modificados durante a execu o de uma instru o LAI pois um dispositivo pode estar solicitando escritas nos mesmos Deve se considerar a influ ncia deste fato ao se inserir esta instru o em pontos intermedi rios do programa aplicativo Por este motivo recomenda se que instru es LAI sejam inseridas na primeira l gica do programa aplicativo principal da UCP E001 Altus S A P gina 11 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A 5 2 Defini o dos Blocos de Dados O desempenho da comunica o est diretamente relacionada com a correta aloca o de operandos do CP Os CPs recebem for amentos de forma ass ncrona mas s o monitorados ciclicamente pelos sistemas de supervis o assim a maior responsabilidade da defini o corresponde a interface de leitura dos CPs Por caracter sticas dos protocolos ALNET I ALNET II e Ethernet e da forma como os mesmos s o utilizados nas implementa es de drivers de sistemas de supervis o e controle a monitora o de dados atrav s de operandos tabelas ou atrav s de blocos de operandos mais eficiente qu
12. 120 Len DO Da 53 ed 00 40 a 05 da d 08 00 45 00 A RR 0010 OO 28 4a dE 00 00 80 06 32 c1 c ag 00 40 40 ea a ava ad Cana dd Doz0 bb g 05 az 00 50 78 31 1b 18 78 31 1b 18 50 04 Hass FAL aaner Fa DO30 DO c go DO DO ua ua File CADOCUME itheves fp 19 D 10 M O Drops O Janela de apresenta o das mensagens filtradas Para facilitar a interpreta o das mensagens pelo usu rio pode se aplicar regras para colorir as mensagens em fun o de caracter sticas das mesmas Por exemplo apresentar todas as mensagens de um determinado IP com a cor de fundo amarela Estas regras podem ser definidas a partir do menu VIEW gt COLORING RULES especificando se filtros de cores Cada filtro da lista possui uma ordem de prioridade para ser aplicada e possui quatro par metros e Name nome do filtro de cor e String filtro a ser aplicado s mensagens capturadas e Foreground color cor dos caracteres das mensagens filtradas e Background color cor de fundo das mensagens filtradas As regras de forma o do filtro de cor string s o as mesmas que podem ser empregadas na defini o do campo FILTRO Ver figura anterior A figura a seguir traz dois exemplos de defini o de filtros de cor O primeiro nomeado de Micro ir destacar todas as mensagens originadas do equipamento com endere o MAC 00 40 47 05 49 DO com a cor de fundo verde claro O segundo nomeado de AL 3414 ir destacar todas as mensagens origi
13. Browse M Use multiple files Next file every fio 5 megabytes x Update list of packets in real time automatic scrolling in live capture Next file every f 5 minuters M Ring buffer with 200 files op capture after IES St t fter 1 filets Mame Resolution M Enable MAC name resolution f acketis AEA Enable network name resolution f megabybels f minute s M Enable transport name resolution Janela de op es para capturar mensagens direto para arquivos 7 Revis es A revis o deste documento mostrada na margem superior indicando altera es no conte do ou melhorias no formato O hist rico a seguir apresenta observa es correspondentes a cada revis o Revis o A Data 28 02 2007 Autoria Nelson L Theves Aprova o J lio A Sieczkowski Natureza das altera es Primeira emiss o do documento Altus S A P gina 25
14. CP depende fundamentalmente das caracter sticas dos equipamentos envolvidos Alguns dos par metros de comunica o destes equipamentos podem ser ajustados para melhorar o desempenho da rede Seguem os principais par metros que devem ser observados e Timeout da camada de aplica o e Timeout da camada de transporte TCP e N mero de retentativas da camada de transporte TCP e Atraso no envio do ACK da camada de transporte TCP Estes par metros s o caracter sticos de todas as interfaces de comunica o Ethernet seja ela uma interface de um CP ou uma Interface de rede de um microcomputador bem como das aplica es que acessam os mesmos para comunica o software executivo ou sistemas de supervis o 2 A seguir apresentado um modelo que tem por objetivo auxiliar na determina o dos melhores valores para estes par metros Vari veis do sistema a serem consideradas e Tr pior tempo de rede para transmiss o de qualquer frame do cliente para o servidor ou do servidor para o cliente Tratam se de atrasos inseridos por hubs switches roteadores comprimentos de cabos e quaisquer outros equipamentos intermedi rios entre o cliente e o servidor Para WANs este tempo pode ser bem significativo enquanto que em LANSs normalmente desprez vel perante os demais tempos e Tts tempo de lat ncia m xima do n vel TCP do servidor para processar uma requisi o recebida deixando pronto o ACK TCP desta requisi o p
15. Descri o funcional das principais caracter sticas 5 Desempenho da Comunica o O desempenho de uma arquitetura Ethernet est diretamente relacionada qualidade da configura o efetuada nos dispositivos envolvidos Isto inclui tanto a configura o das interfaces de rede como a configura o Altus S A dos drivers de comunica o P gina 10 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A Nas se es a seguir seguem importantes dicas de configura o destes dispositivos buscando sempre um melhor desempenho de comunica o 5 1 Requisi es Simult neas Os dispositivos mestres devem ser configurados para enviarem requisi es simult neas para um ou mais escravos de modo a paralelizar a aquisi o de dados e com isto minimizar o tempo para obten o de todos os blocos de dados O n mero de requisi es simult neas deve ser configurada no driver de comunica o O par metro a ser configurado vai depender da t cnica empregada pelo driver para enviar requisi es simult neas discutidas anteriormente mensagens Multi Request ou m ltiplas conex es Na pr tica este valor deve ser definido em fun o do desempenho da interface Ethernet empregada e do tempo de ciclo do CP posto que de nada adianta enviar muitas requisi es e causar uma sobrecarga do sistema levando a perda de mensagens pela interface e posterior aumento do tr fego na rede devido as retrans
16. Ed 2I3 187 104 192 168 0 64 Ed 233 187 104 Ed 233 187 104 152 168 0 64d 192 168 0 64 192 168 0 64 Ed 233 187 104 15 168 0 64 Ed 233 187 104 f 233 187 104 207 46 4 100 19z2 168 0 64 207 46 4 100 5S4 bytes capturedj ItautecP D5 dardo C00 40 47 05 4959 d0 192 168 0 64 192 168 0 64 1443 1443 a 05 da d 08 00 45 00 32 C1 CO ag 00 40 40 eq lb 18 78 31 1b 18 50 04 Dst Dst Fort Dst Elitegro_b 93 ed 00 0a e6 b69 93 ed 64 233 187 104 664 233 187 104 Http C80 l0 x Info 1443 gt http SYN seg 2016484119 Ack 0 win 16 http gt 1443 SYM ACK Seg 74008124 Ack 2 0164 EEE EEEE who has 192 168 0 647 Tell 192 168 0 2 192 168 0 64 i5 at 00 40 87 05 49 d 1445 gt http SYN S5Seq 1055272698 Ack 0 win 16 http gt 1445 SYM ACK Segq 1455454838 Ack 105 1445 gt http ATK 5eq 1055272699 Ack 14554945 GET HTTF 1 1 http gt 1445 AZKE Seg 1455494839 http gt 1445 ACK seg 1455494839 Continuation or non HTTE traffic 1445 gt http ack seg 1055273030 HTTF 1 1 200 OK text html 1445 gt http AZKE seg 1055273030 1445 gt http RST seg 1055273030 FHG OMG 50 1382 gt Ack 10552730 ACk 10552730 ACk 1455 4948 AcCk 1455 4969 ACk 1455 4969 1863 ACK Seg 3764535422 AcCk 2 4705494 Y Seg 2016484120 ACK 2016484120 Len P gina 21 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A Janela d
17. Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A Nota de Aplica o NAP103 Configura o de Redes Ethernet Sum rio 1 oligo fo 65 To FERRARA poa ERR PR RR RR ERR ADE RE RP SR ND RAR A 2 2 informa es Preliminares anra ds idos aaa ari na a a 2 2 1 TLANSA O sara ao inn i on n Gu A A a nona Una norte Cria 2 2 2 Protocolo de COMUNICA O aaa ea da a da du dd a da dad de ds dad de duda cu au da ada danada da aat 3 2 3 Drivers de Comuhica o usa A E 3 3 Principios de Funcionamento ricard salada ico aaae a a 4 3 1 Limites de Dados por Transa o ALNET Il assnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn mnnn 4 3 2 Limites de Dados por Transa o MODBUS T TOP sssssnssunnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 5 3 3 Tratamento das Requisi es pelo CP eee eeeereceeerececerecneernonanna 5 3 4 Mensagens N o Solicitadas asas ecaasiacaiadi cado dadidadacadid aaa idas aaa dada aan dica dr nn dado 6 3 5 Mensagens Multi REQUEST 2 022 sessao sido sin cia iara al 6 3 6 MUNRIpIAS CONEX ES sqazscuaasa ss niiu aa dia an adiadas a A 7 4 Driver de Comunica o e Interfaces Ethernet AHUS s sessse 7 4 1 Tempo de Resposta para uma Transa o essere ceeeneeeencaeencaeencaana 7 4 2 Caracter sticas Exclusivas de Drivers de Comunica o s sssssnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 8 4 3 Caracter sticas Exclusiv
18. Respostajms algo o 7 Tempo de resposta m dio NOTAS O tempo de resposta pode oscilar em virtude das possibilidades de configura o de alguns par metros pelo usu rio O tempo de reposta pode oscilar em virtude das configura es de baudrate e do tamanho dos blocos de dados 4 2 Caracter sticas Exclusivas de Drivers de Comunica o C d NAP103 Revis o A A tabela a seguir apresenta as principais caracter sticas dos drivers de comunica o com suporte ao protocolo de aplica o ALNET II A descri o funcional das caracter sticas encontra se na ltima se o deste cap tulo Driver Intouch Driver Elipse Transmiss o de mensagens Multi Request Recep o de mensagens Multi Request Abertura de m ltiplas conex es Suporte a mensagens n o solicitadas Recep o de mensagens respostas de tamanho real Comunica o com IPs om destino vvv XxXX YYY ZZz quando zzz maior que 127 Porta de conex o Listen modo servidor Porta de conex o com o servidor r Tamanho m ximo do bloco de dados bytes Depende da vers o utilizada Agrupamento autom tico de operandos simples numa Sim nica requisi o Suporte a operandos A partir da vers o inteiros Ydl e TI 8 0 5 Suporte a leitura de BITs de operandos tabela mem ria Sim BIT de TM Fechamento da conex o S Sim para respostas com erro Caracter sticas dos drivers de comunica o para ALNET H Suporte a operandos reais N
19. abela de Inteiro N mero m ximo de operandos por bloco de dados Altus S A P gina 4 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A A configura o para leitura de operandos do CP em blocos de dados deve observar os limites para cada tipo de operando Caso m ltiplos deste limite sejam ultrapassados uma nova requisi o gerada para o CP Se isto for necess rio indicado que se utilize todo o range de operandos do novo bloco Exemplo de configura o considerando os limites da interface AL 3412 Operandos N de Bytes N M ximo de bytes N de Requisi es Monitorados Solicitados por bloco de dados Efetuadas ao CP M0000 M0099 200 220 M1000 M1114 230 220 M2000 M2549 1100 220 m3oo0 m3029 6o 220 m3o60 m3089 6o 220 200 220 400 220 648 220 Exemplo de configura o de leitura de operandos em blocos de dados No exemplo de configura o acima podemos observar duas situa es de m configura o e o bloco de leitura do operando M1000 M1114 ir exigir do driver a gera o de duas mensagens de requisi o sendo que na segunda ser o requisitados apenas cinco operandos mem ria ou seja 10 bytes de dados O usu rio deve estar ter em mente que o tempo necess rio para leitura de um pacote com 10 bytes de dados praticamente o mesmo que o tempo para leitura de um pacote com 220 bytes de dados Isto sugere que os blocos configurados sejam semp
20. ace Ethernet Redundante Modbus TCP Interfaces Altus com suporte ao protocolo de aplica o MODBUS TCP 3 1 Limites de Dados por Transa o ALNET II Comunica es com os CPs Altus podem ser realizadas atrav s de comandos de leitura ou escrita de blocos de dados limitados em 220 bytes de dados Determinados drivers de comunica o podem executar automaticamente o agrupamento de operandos para aproveitar todo o limite do bloco Outros n o devendo ficar a cargo do usu rio o agrupamento dos dados de forma manual No entanto para qualquer driver o limite para estas transa es podem variar caso se esteja utilizando os dispositivos WebGate ou WebGate Plus P09900 ou P09901 uma vez que para este os blocos de dados devem ser definidos com at 128 bytes O detalhamento do n mero m ximo de operandos que podem ser lidos ou escritos em cada bloco de dados utilizando se as interfaces Ethernet Altus apresentado na tabela a seguir N M ximo de operandos por bloco para AL 3405 AL 3412 AL 3414 P07091 e PO7092 N de Bytes por Operando N M ximo de operandos por poa Op andn bloco para PO9900 e PO9901 Octetos de E S 220 operandos 64 operandos Auxiliar bye 220 operandos 64 operandos 110 operandos 64 operandos Decimal Real e Inteiro 55 operandos 32 operandos Tabela de Mem ria 2 bytes por posi o 110 posi es 64 posi es Tabela de Decimal Tabela de Real e 4 bytes por posi o 55 posi es 32 posi es T
21. alor m ximo obtido ap s an lise de todos os servidores do qual a interface cliente ATEN O Altus S A P gina 15 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A O mal dimensionamento dos par metros anteriores timeout inicial do TCP n mero de retentativas do TCP timeout de aplica o atraso de envio de ACK do TCP pode provocar degrada es na rede tais como replica es desnecess rias de mensagens falhas em cascata tempo excessivo para recupera o de falhas entre outras afetando diretamente o desempenho da rede 5 4 Timeout Inter Sub rede das Instru es ECR e LTR Uma caracter stica importante a ser observada para otimizar a comunica o da interface na rede Ethernet Altus utilizando o protocolo ALNET II sobre TCP P o par metro de TIMEOUT INTER SUB REDE configurado a partir do MasterTool bot o ALNET II do m dulo C000 ALNET II j xj Home de Identifica o Timeout Inter Sub rede 100ms 1 jo Endere o de N de Esta o Timeout Intra Sub rede fo z1 00m3 Endere o de Sub rede 1 Conex o Fisica i i so 1000 kbp Velocidade de Comunica o p F El trica Redund ncia C tica Aguda Habilitada Grupos de Multicast Pernodo de Teste Conex o Ativa O z Grupos de Multicast I Comet Timeout Inter Sub rede Atraso para Comuta o O tempo definido por este campo corresponde ao timeout das instru es ECR e LTR
22. ara transmiss o e passando a requisi o para o n vel de aplica o do servidor e Tas tempo de lat ncia m xima do n vel de aplica o do servidor para processar uma requisi o recebida deixando pronta uma resposta para o n vel TCP transmitir Por exemplo CP com AL 3414 servidor e foi configurado para responder at 8 requisi es a cada ciclo de varredura instru es LAIs O tempo m ximo de varredura do CP 100ms Existem 6 clientes conectados a este servidor mas dois deles podem gerar no m ximo at 4 requisi es simult neas para este CP Desta forma o servidor pode receber at 12 requisi es simult neas 2 4 4 1 Portanto neste exemplo o CP pode demorar at 2 ciclos de varredura para responder s 12 requisi es j que s pode responder a 8 requisi es por varredura Portanto Tas 200ms para este exemplo e Das atraso proposital do servidor antes de transmitir o ACK TCP da requisi o Caso Das seja maior que Tas o ACK TCP da requisi o e a resposta de aplica o s o transmitidos no mesmo frame para o cliente Altus S A P gina 14 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A e Tte tempo de lat ncia m xima do n vel TCP do cliente para processar uma resposta recebida de um servidor deixando pronto o ACK TCP desta resposta para transmiss o e passando a resposta para o n vel de aplica o do chente e Dac atraso proposital
23. as de Interfaces Ethernet AltUS asssnnnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 9 4 4 Descri o Funcional das Caracter sticas ee ceeeeeceeereceeereceeernenanenoa 9 5 Desempenho da Comunica o a sasusinaisasiasdisadasaci sediado suiiaaci das dias sanita siso 10 5 1 Requisi es SimuhANCaS 422425 2200005205000 02008200 00000000 20 0UL0lD Gon do doa De gas UE RUi E un nennen 11 5 2 Defini o dos Blocos d Dados susana nda inianiudi indicada nani e a ala 12 5 3 Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplica o eee 14 5 4 Timeout Inter Sub rede das Instru es ECR e LTR ie 16 5 5 Checklist de Verifica o da Configura o eee eeeeeceeereceerncnnenoa 16 6 Ferramentas de Manlen o a izassisaiscasiaciseneiisniais esa dos ans ou Tudo sida 17 6 1 Comando PING aa aa UDN DOS CEU Una aa 17 6 2 Comando ARE cai ieee ae dada cid atada dudu da Dudu Dude ane a ad da ao 18 6 3 Analisador Elhereal asse serae dean aa es ari eiiiai aaiae 18 6 3 1 CAT ACICn CHIC O cr ococnosaaaoaaHaneGnoasUnss nana aaaadas diana dass naadfsendasaiocaanDs anos oadao she Da nada nana fa ondas sacia 19 6 3 2 INSTATA O a aro ego aaa nada dado aged dan Rida aca asoani ab acta nr Da doenca aaa 19 6 3 3 Captura de Mensagens eterna eere renan ere nene nen en era a er ea ea aancanado 19 6 3 4 Apresenta o das Mensagens e eeeteeeeeee erre ree aerea er aerea nara are
24. as vari veis do CP que n o sofrem altera o ou que sofrem altera es esporadicamente A id ia principal por tr s das mensagens n o solicitadas a transmiss o de um pacote de dados apenas quando os dados sofrerem altera o Neste caso o CP que toma a iniciativa de fazer uma escrita no sistema de supervis o quando necess rio ao inv s do sistema de supervis o permanecer lendo os dados periodicamente S o exemplos t picos de dados que n o necessitam ser lidos pelo sistema periodicamente e tabelas de alarmes e tabelas de eventos 3 5 Mensagens Multi Request Mensagens Multi Request s o mensagens Ethernet contendo mais de uma requisi o na camada de aplica o ao inv s da tradicional nica requisi o Atrav s deste mecanismo o chente capaz de requisitar paralelamente atrav s de uma nica conex o com o servidor mais de uma informa o bloco de dados N o quer dizer que uma nova mensagem de requisi o ser transmitida pelo cliente somente depois que todas as requisi es pendentes da mensagem anterior sejam respondidas assim que uma das respostas recebida o cliente j pode disparar uma nova requisi o ou seja normalmente v o existir mais de uma requisi o pendentes no dispositivo servidor O servidor ao receber uma mensagem Ethernet contendo mais de uma requisi o na camada de aplica o deve desmembrar estas requisi es e responder cada uma delas isoladamente Se receber as
25. e a monitora o de operandos simples independentes na maioria dos casos O segredo do ganho de desempenho est na forma como os operandos s o agrupados numa mesma resposta ou numa mesma mensagem enviada do CP para as esta es de supervis o e controle ATEN O Este documento dar nfase a comunica o atrav s de tabelas embora o termo tabela possa ser um sin nimo de bloco de operandos simples O importante seguir os demais princ pios que ser o apresentados independente do tipo de operando utilizado cuja escolha torna se uma quest o de op o de implementa o O uso de tabelas possui uma maior flexibilidade de aloca o permitindo o aumento de um bloco l gico sem necessidade de movimenta o de operandos e altera o de c digo J um bloco de operandos simples simplifica o aplicativo do CP eliminando a necessidade das instru es MOT Seguem alguns princ pios pr ticos na defini o da comunica o e dos blocos de dados Nenhum deles absoluto sendo necess rio prioriz los conforme a situa o do projeto e As informa es devem ser adquiridas do CP atrav s de tabelas exclusivas de leitura sendo os for amentos realizados atrav s de tabelas de escrita ou outros operandos simples tais como auxiliares de comando Operandos de leitura e escrita tamb m podem ser utilizados para realizar uma troca de sinaliza o entre CP e esta o de supervis o A escrita de posi es de tabelas mem rias ou a
26. e apresenta o das mensagens capturadas O campo FILTER permite definir um filtro p s captura A figura a seguir apresenta as mensagens filtradas utilizando se o seguinte filtro ip src 192 168 0 64 Untitled Ethereal O x File Edit wiew Go Capture Analyze Statistics Help d ER 152 168 0 6 D 233 187 104 TCP 1443 gt http SYN Seg 2 016484119 Ack 0 W n 16 ENEE 158 E 233 18 TEN ceg 20164854120 ACk 2 016484 E EET E Re 64 233 187 104 TCF 1445 gt http SYN 5eq 1055272698 Ack 0 Wih 16 8 13 4813 192 168 0 64 E4 233 187 104 TCF 1445 gt http ACK Seq 1055272699 Ack 14554948 9 13 48 13 192 168 0 64 64 233 187 104 HTTF GET HTTP 1 1 13 13 48 13 192 168 0 64 64 233 187 104 TCF 1445 gt http ACK Seg 1055273030 Ack 14554948 15 13 48 13 192 168 0 64 64 233 187 104 TCF 1445 gt http ACK Seg 1055273030 Ack 14554969 16 13 4814 192 168 00 64 64 233 187 104 TCF 1445 gt http RST Seg 1055273030 Ack 14554969 17 1314814 192 168 0 64 207 46 4 1000 MSNMS PNG 19 13 4814 192 168 0 64 207 46 4 100 TCF 1382 gt 1863 ACK Seq 3764535422 Ack 24705494 JW H Frame 3 54 bytes on wire 54 bytes captured H Ethernet II Src ItautecP o os da do on dOzar os dacdo Dst Elitegro barzasced 00 0 e6 69 93 2ed H Internet Protocol src 192 168 0 64 152 168 0 64 Dst 64 233 187 104 64 233 187 104 H Transmission control Protocol sro Port 1443 1443 Dst Porto http C80 Seg 2016484120 Ack 2016484
27. e mensagens Indica se o dispositivo capaz de receber e tratar mensagens do tipo Multi Request Multi Request Abertura de m ltiplas nd conexoes Suporte a mensagens n o solicitadas Transmiss o e recep o de mensagens respostas de tamanho real Comunica o com IPs destino vvv XxXX yYY Zzz quando zzz maior que 127 Porta de conex o Listen modo servidor Porta de conex o com o servidor Tamanho m ximo do bloco de dados bytes Agrupamento autom tico de operandos simples numa nica requisi o Suporte a operandos reais Y F e TF Suporte a operandos inteiros e TI Suporte a leitura de BITs de operandos tabela mem ria BIT de TM Fechamento da conex o para respostas com erro Comunica o entre roteadores atrav s de NAT Indica se o dispositivo cliente capaz de estabelecer m ltiplas conex es com o servidor e disparar requisi es distintas atrav s de cada uma delas de forma paralela Indica que o dispositivo al m de operar como cliente pode operar como servidor recebendo requisi es de outros dispositivos O emprego desta metodologia uso de mensagens n o solicitadas interessante quando os dados n o costumam ficar variando como o caso de eventos e alarmes Historicamente apesar da norma ALNET Il n o especificar toda e qualquer mensagem ALNET II transmitida sobre a rede Ethernet pelas interfaces da Altus possu a 256 bytes independente da quantidade
28. e mensagens de aplica o ALNET Ile MODBUS TCP est limitado em 256 bytes Parte desta mensagem composta por bytes de identifica o de endere o dos dispositivos c digos de comando e at mesmo bytes de checksum Logo n o s o todos os 256 bytes da mensagem que podem ser preenchidos com dados representando os valores de operandos por exemplo O tamanho m ximo do bloco de dados representa a quantidade real de bytes de dados que uma mensagem pode possuir e ainda ser v lida Indica se o dispositivo driver de comunica o capaz de montar requisi es concatenando dois ou mais blocos de dados pr ximos configurados pelo usu rio tentando se aproximar ao m ximo do tamanho limite do bloco de dados Indica que o dispositivo suporta pacotes de dados relacionados a operandos simples ou tabelas de operandos reais Y F ou TF Indica que o dispositivo suporta pacotes de dados relacionados a operandos simples ou tabelas de operandos inteiros l ou TI Indica que o dispositivo suporta montar comandos e tratar respostas referentes a leitura de BlTs de posi o de tabela mem ria Y TM Indica se o dispositivo cliente fecha ou n o a conex o estabelecida com o servidor no caso deste ltimo responder com erros na camada de aplica o da mensagem O servi o NAT dos roteadores permite o estabelecimento de conex o e troca de dados entre dispositivos de duas redes diferentes por exemplo rede interna e rede externa Internet
29. ede mas em protocolo ALNET II ou MODBUS TCP para o n vel de aplica o A maioria das interfaces de comunica o baseadas em Ethernet implementam apenas cinco das sete camadas definidas pelo modelo ISO OSI e 10 100Base TX camada f sica e Fthernet camada de enlace e Internet Protocol IP camada de rede e Transport Control Protocol TCP camada de transporte e ALNET II ou MODBUS TCP camada de aplica o 2 3 Drivers de Comunica o Drivers de comunica o s o softwares respons veis pela aquisi o e envio de dados para dispositivos diversos e portanto em diferentes protocolos Assim cada vez mais o uso de drivers de comunica o padr o OPC Server s o utilizados para comunica o com diferentes dispositivos como controladores program veis minimizando a necessidade de novos desenvolvimentos de drivers para diferentes aplica es de supervis o e controle de processos Um OPC OLE Object Linking and Embedding for Process Control Server nada mais do que um servidor para chentes OPC que torna poss vel a troca de dados entre dispositivos utilizando protocolos de aplica o diferentes O computador ou esta o se comporta como um n da rede O driver de comunica o de um sistema de supervis o deve disponibilizar bases de dados similares as dos CPs com os quais se comunica reas de mem ria para dados e servi os A aquisi o de dados feita pelo driver de comunica o de um sistema de supervi
30. el via m dulo C000 Somente se o ltimo campo do endere o IP externo zzz for igual ao seu Configur vel via m dulo C000 Configur vel via m dulo C000 Somente se o ltimo campo do endere o IP externo zzz for igual ao seu Configur vel via m dulo C000 Configur vel via m dulo C000 Somente se o ltimo campo do endere o IP externo zzz for igual ao seu Porta de conex o Listen 405 405 405 405 405 modo servidor servidor Caracter sticas das interfaces de comunica o para ALNET II r Tamanho m ximo do bloco de dados bytes NOTAS Sempre transmite mensagens de tamanho real para o protocolo de aplica o MODBUS TCP ou MODBUS RTU sobre TCP IP 502 para o protocolo de aplica o MODBUS TCP ou MODBUS RTU sobre TCP IP Configur vel para o protocolo de aplica o MODBUS TCP ou MODBUS RTU sobre TCP IP De acordo com as defini es da norma para o protocolo de aplica o MODBUS TCP ou MODBUS RTU sobre TCP IP 4 4 Descri o Funcional das Caracter sticas A seguir a descri o funcional das principais caracter sticas que foram especificadas para os drivers e interfaces de comunica o Ethernet Altus S A P gina 9 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A Caracter stica Descri o Ult missao de imendageas Indica se o dispositivo capaz de transmitir mensagens do tipo Multi Request Multi Request nEcen o c
31. erandos por bloco de dados Assim devem ser declarados blocos m ltiplos deste valor visando um melhor desempenho do sistema Verificar se operandos utilizados somente para escrita possuem varredura c clica desativada Os mesmos devem ser feitos apenas quando os seus valores sofrerem alguma modifica o ou na inicializa o do CP Dar prefer ncia na utiliza o de mensagens n o solicitadas para blocos de dados cujos valores sofrem modifica es esporadicamente eventos e alarmes Verificar se as mensagens n o solicitadas quando existirem est o corretamente configuradas Verificar se o tempo de timeout e retry est o corretamente configurados para a aplica o Somente o processo pode determinar quando deve se definir um tempo de timeout maior com menor n mero de retries ou vice versa Separar redes de supervis o e de controle das redes corporativas atrav s do uso de placas adicionais nos computadores redes completamente separadas ou atrav s de firewalls ou roteadores que isolem o trafego de dados broadcasts multicasts Verificar se o banco de dados do sistema est configurado com diferentes taxas de requisi es conforme a necessidade do processo a fim de n o coletar informa es sem necessidade e onerar a performance Checklist de verifica o da configura o de sistemas de comunica o por Ethernet EE E 6 Ferramentas de Manuten o 6 1 Comando PING Ferramenta do sistema operacional para aval
32. figura es necess rias ATEN O Dependendo da vers o do Ethereal poder o ser observadas algumas pequenas diferen as nas figuras apresentadas a seguir Altus S A P gina 19 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A E Ethereal Capture Options l JD x Capture Interface IntelkR PRO OO VE Network Connection iDeviceiNPF SAEOC4B6 2A12 4F78 05 IF address 192 168 1 56 192 168 0 64 Link laver header types Ethernet A Buffer size il megabyte s W Capture packets in promiscuous mode Limit each packet to E E bytes Capture Filter host 192 168 0 64 capture Fila s A rDisplay Options File Browse W Update list of packets in real time use multiple files automatic scrolling in live capture Next file every megabyte s hd Next file every mimubetis E Hide capture info dialog M Ring buffer with e e HKH KH a ir T i Name Resolution ro Stop capture after Stop Capture M Enable MAC name resolution n aft F achetis o uu after aj a Enable network name resolution Dc after 1 E megabyteis E a after minutes Help Enable transport name resolution cancel Janela com as op es de captura de mensagens No campo INTERFACE deve ser selecionada a interface de rede correta Podem
33. her 2 a AA A A A N A 0A DO Di 29 oF total i C d NAP103 Revis o A IO x 0 0 Janela de estat sticas durante a captura das mensagens Ao pressionar o bot o STOP de parada da captura das mensagens automaticamente a janela fechada e todas as mensagens capturadas filtradas s o apresentadas na janela principal do Ethereal 6 3 4 Apresenta o das Mensagens A figura a seguir apresenta a janela principal do Ethereal com o resultado da captura As informa es mais importantes das mensagens podem ser alinhadas em colunas para facilitar a interpreta o Untitled Ethereal i File Edit Number H Frame 3 54 by HW Ethernet II H Internet Proto view ao Capture Source 19 168 0 64 Ed 233 187 104 EEEE Elitegro_b3 93 Ita autecF_05 49 1952 168 0 64 64 233 187 104 192 168 0 64 192 168 0 64 Ed 233 187 104 Ed 233 187 104 Ed 233 187 104 19 168 0 64 Ed 233 187 104 192 168 0 64 19 168 0 64 19 168 0 64 207 46 4 100 192 168 0 64 tes on wire HEr col Src nalyze ed do H Transmission control Protocol 33 ed 00 do 0010 0O 28 da di 00 00 amp 0 06 Doz0 bb g 05 a3 00 50 78 31 030 c z fFile CADOTUME theves P 19 D 19 M 0 Drops O Altus S A Statistics Help 64 233 187 104 1952 168 0 64 ENEE EEN TES sro Port TtalltecP o 05 49 Elitegro barras
34. ia o da rede que interliga dois dispositivos normalmente um computador e um dispositivo remoto baseada em mensagens do protocolo ICMP Internet Control Message Protocol L O funcionamento do comando muito simples o computador transmite um pacote de dados endere ado ao dispositivo remoto endere o IP que por sua vez deve responder ao computador com uma imagem do pacote de dados O computador espera por determinado tempo a resposta do dispositivo remoto n o existindo retentativas de transmiss o A seguir um exemplo de uso do comando PING C WINDOWS gt PING lt endere o IP do m dulo Ethernet gt Disparando contra lt m dulo Ethernet gt lt IP do m dulo Ethernet gt com 32 bytes de dados Resposta de lt IP do m dulo Ethernet gt bytes 32 tempo 5ms tempo de vida 255 Resposta de lt IP do m dulo Ethernet gt bytes 32 tempo 3ms tempo de vida 255 Resposta de lt IP do m dulo Ethernet gt bytes 32 tempo 3ms tempo de vida 255 Resposta de lt IP do m dulo Ethernet gt bytes 32 tempo 3ms tempo de vida 255 Estat sticas do Ping para lt IP do m dulo Ethernet gt Pacotes Enviados 4 Recebidos 4 Perdidos 0 0 de perda Tempos aproximados de ida e volta em milisegundos M nimo 3ms M ximo 5ms M dia 3ms Depois que o comando executado o que pode levar alguns segundos apresentada a estat stica para o comando com informa es importantes como quantidade de pacotes de dados perdidos e tempos m nimo m
35. m requisi o para o servidor A seguir o servidor envia uma mensagem para o cliente resposta Na requisi o o cliente pode informar para o servidor e o tipo de servi o que deve ser executado e pacote de dados que devem ser recebidos pelo servidor exemplo o clente deseja escrever vari veis no servidor Na resposta o servidor pode informar para o clente e que o servi o solicitado foi reconhecido e executado e que o servi o solicitado n o foi reconhecido ou que n o foi executado por algum motivo e pacote de dados requisitado pelo cliente exemplo o cliente solicitou vari veis do servidor Uma transa o finalizada quando o n requisitor recebe e uma mensagem de resposta sem dados confirmando o servi o para o caso de servi os sem troca de dados Altus S A P gina 2 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A e uma mensagem de resposta com dados confirmando o servi o para o caso de servi os com um nico pacote de dados e a ltima mensagem de resposta com dados confirmando o servi o para o caso de servi os com m ltiplos pacotes de dados e por time out quando nenhuma mensagem de resposta recebido pelo requisitor dentro do tempo esperado 2 2 Protocolo de Comunica o Uma arquitetura envolvendo comunica o Ethernet TCP IP pode possuir diferentes protocolos no seu n vel de aplica o Assim sendo fala se em Ethernet para o n vel de r
36. mesma permitindo a visualiza o das mensagens e a extra o de estat sticas de comunica o Altus S A P gina 18 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A 6 3 1 Caracteristicas e Dispon vel para Unix e Windows e Interface GUI a interface com o usu rio gr fica e Formato libpcap interface com o sistema para captura de mensagens a n vel de usu rio e Aplica o de filtros pr e p s captura de mensagens atrav s de v rios crit rios e Pesquisa de mensagens utilizando filtros que tamb m podem ser utilizados para destacar e colorir seletivamente a informa o do sum rio da mensagem e Tr s janelas de visualiza o das mensagens capturadas lista com um sum rio de cada mensagem rvore com todas as camadas ISO OSI da mensagem conte do da mensagem em formato hexadecimal e Estat sticas de captura e visualiza o e Salva capturas em v rios formatos permitindo a visualiza o dos mesmos atrav s de outros programas e Captura de dados para arquivos com possibilidade de captura circular utilizando neste caso sempre os mesmos arquivos 6 3 2 Instala o S o dois os programas que devem ser instalados o software Ethereal e o WinPcap Ambos podem ser baixados do site http www ethereal com 6 3 3 Captura de Mensagens Acesse o menu CAPTURE gt OPTIONS Uma janela equivalente a figura a seguir dever se abrir permitindo que o usu rio fa a as con
37. miss es piorando o seu desempenho em vez de melhorar O uso de requisi es simult neas implica no emprego de instru es que habilitem o tratamento de m ltiplas requisi es em um nico ciclo de execu o do CP A instru o a ser empregada nas aplica es a LAI Libera Atualiza o de Imagem dos Operandos Para determinar a quantidade tima de instru es LAIs a serem inclu das na aplica o deve se efetuar o seguinte c lculo quantidade de LAIs tempo de ciclo de execu o do CP tempo de resposta da interface O tempo de ciclo de execu o do CP vai depender da aplica o sendo executada e um dado que pode ser levantado pelo usu rio atrav s do programador MasterTool quando a aplica o j estiver em funcionamento O tempo de resposta da interface pode ser obtido na tabela Tempo de resposta m dio deste documento O emprego de um maior n mero de instru es LAI n o surtir efeito porque a interface n o ter tempo para enviar todas as mensagens at o pr ximo fim do ciclo de execu o do CP Pode implicar sim num maior tempo de ciclo de execu o do CP aproximadamente Ims por instru o LAN ATEN O Quando utilizada a interface AL 3414 n o necess rio o emprego das instru es LAI As mesmas podem ser substitu das com vantagens pela defini o do par metro de configura o N mero de comunica es ALNET II por ciclo do CP Consultar o manual de utiliza o da interface AL 3414
38. na 21 6 3 5 Salvando as Mensagens eee E EEE AEAEE 23 6 3 6 Captura de Mensagens Direto para Arquivos eeeereeeee aereas 24 7 REVIS ES ass aci nas SS a SS 25 Altus S A P gina 1 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A 1 Introdu o Este documento tem como objetivo orientar desenvolvedores de sistemas em arquiteturas que envolvam redes Ethernet TCP IP S o apresentadas diretrizes de como configurar os diferentes elementos da rede entre eles CP driver de supervis o e microcomputador bem como orienta es de uso de ferramentas de aux lio a manuten o da rede Aspectos relacionados performance do sistema s o abordados buscando a melhor configura o do sistema para atingir o melhor desempenho O cap tulo a seguir apresenta informa es preliminares para o bom entendimento desta nota de aplica o 2 Informa es Preliminares 2 1 Transa o Uma transa o de comunica o composta por uma segii ncia de duas mensagens requisi o e resposta A requisi o pode ser interpretada como um comando e a resposta como o resultado da execu o do comando Estas mensagens s o trocadas normalmente entre dois n s O objetivo de uma transa o a execu o de um servi o de rede Existe um n que requisita o servi o mestre ou chente e outro que fornece o servi o escravo ou servidor Inicialmente o cliente envia uma mensage
39. nadas do equipamento com endere o IP 192 168 0 89 com a cor de fundo azul claro Altus S A P gina 22 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet 6 Ethereal Coloring Rules clear Configura o das regras de cor das mensagens C d NAP103 Revis o A Move selected Filter up or down Lica A figura a seguir mostra um exemplo com mensagens filtradas utilizando se as regras de cores acima definidas A Untitled Ethereal Eile Edit wiew Go Capture analyze Statistics Help Filter ip addr 192 1b8 0 b4 ER CRER 0 15424 192 168 0 64 Info EHER Frame 25 77 bytes on wire 77 bytes captured H H Ethernet II src ItautecP_0S 49 d0 C00 40 47 05 4959 d0 Dst EdisaHew 05 00 1e 00 80 a0 05 00 1 H Internet Protocol Src 192 168 0 64 1952 168 0 64J Dst 192 168 0 89 192 168 0 89 H Transmission Control Protocol Src Port 1563 1563 Dst Port 405 C405 Seg 1685989472 ACK 3476822 Len 23 H Frotocolo AlnetII ag ar 0010 00 3f 7c 26 40 00 80 06 fc a3 c0 ag 00 40 cO as F aa nanna A 0020 00 59 06 1b 01 95 64 7e 28 60 00 35 d 56 50 18 Yaaa a d Da WF 0030 41 a 97 64 00 00 bz 00 20 00 00 11 00 00 c E E qa a a aa f Dodo 00 02 46 00 40 80 40 bz a 00 00 00 553 Fad A Y fFile CA DOTUME 1 theves fp 49 D 12 M 0 Drops O 10 x Janela de apresenta o das mensagens filtradas com regras de cores 6 3 5 Salvando as Mensagens Ap s a
40. re m ltiplos do limite de bytes por bloco de dados suportados pela interface utilizada e o bloco de leitura do operando M3000 M3029 e o bloco de leitura do operando M3060 ao operando M3089 podem exigir do driver a gera o de duas mensagens de requisi o Mesmo que os dados referentes aso operandos M3030 M3059 n o sejam utilizados sugere se a configura o de um nico bloco do operando M3000 ao M3089 resultando num bloco com 180 bytes de dados poss vel de ser lido atrav s de uma nica mensagem de requisi o O agrupamento de dados numa nica mensagem de requisi o em operandos consecutivos um dos requisitos fundamentais para uma boa performance de comunica o 3 2 Limites de Dados por Transa o MODBUS TCP Os limites dos blocos de dados para transa es MODBUS TCP ou MODBUS RTU sobre TCP IP utilizando a interface de comunica o AL 3414 est o de acordo com a norma que define o protocolo MODBUS e podem ser encontradas no manual de utiliza o da interface AL 3414 3 3 Tratamento das Requisi es pelo CP Uma caracter stica intr nseca aos CPs o fato deles tratarem as mensagens de comunica o sejam elas provenientes de canais seriais tipo RS232 ou RS485 ou ainda de interfaces de rede Ethernet apenas ao final de um ciclo de execu o Apesar de ser uma limita o esta uma garantia de que os Altus S A P gina 5 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A
41. requisi es atrav s de mensagens consecutivas o servidor deve acumular todas elas para que sejam tratadas e respondidas assim que poss vel lembrar que o CP trata requisi es somente ao final de um ciclo de execu o Altus S A P gina 6 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A Neste modelo considerando um CP operando como servidor ao final de um ciclo de execu o em vez de ter apenas uma requisi o O CP ter v rias requisi es para serem tratadas e respondidas Esta uma das formas poss veis de multiplicar a performance da comunica o 3 6 M ltiplas Conex es Tipicamente um dispositivo cliente estabelece uma nica conex o com um servidor para troca de dados Considerando a velocidade da rede Ethernet e das interfaces envolvidas esta nica conex o pode ser suficiente para efetuar a troca de uma grande quantidade de dados entre dois dispositivos Ocorre que as interfaces Ethernet dependem tamb m do tempo de ciclo dos CPs uma vez que a troca de dados entre o CP e sua interface ocorre somente ao final de um ciclo de execu o o que acaba limitando a velocidade de comunica o com outros dispositivos da rede Ethernet Uma das solu es para melhorar a performance desta comunica o entre o CP e demais dispositivos da rede Ethernet o estabelecimento de m ltiplas conex es por parte do chente com o servidor A partir de ent o em vez de fazer uma nica requisi o
42. s o pode se dar atrav s das seguintes maneiras e aquisi o c clica de dados o driver de comunica o busca a informa o em um CP e a escreve na base de dados associada a este CP e recep o de mensagens n o solicitadas os CPs escrevem em uma base de dados dedicada do driver da esta o de supervis o enviando requisi es para o endere o do computador na rede No primeiro tem se o driver operando como dispositivo cliente enquanto que no segundo como servidor Nada impede por m do driver operar das duas maneiras como chente requisitando dados de uma forma geral e como servidor recebendo informa es de alarmes por exemplo Altus S A P gina 3 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A 3 Princ pios de Funcionamento O protocolo ALNET II utilizado na camada de aplica o dos drivers de comunica o de sistemas de supervis o que rodam sobre o protocolo TCP IP atrav s de uma rede Ethernet e que desejam se comunicar com CPs Altus atrav s de alguma das interfaces de comunica o a seguir relacionadas Es PO7091 PO7092 PO9900 PO9901 Interfaces Altus com suporte ao protocolo de aplica o ALNET II O protocolo MODBUS TCP ou MODBUS RTU sobre TCP IP tamb m pode ser utilizado pela comada de aplica o dos drivers de comunica o para se comunicar com CPs Altus atrav s da seguinte interface de comunica o quando configurada para tal AL 3414 Interf
43. serem executadas no desenvolvimento de software de CPs Estas informa es podem ser levantadas e registradas num documento denominado Interface de Comunica o e Entradas e Sa das Um exemplo de documento deste tipo a planilha eletr nica associada a esta nota de aplica o NAP103 XLS Esta planilha uma sugest o de documento a ser seguido devendo ser adaptado para as necessidades do projeto em quest o A partir deste documento pode se implementar os bancos de dados de tempo real BDTR utilizados pelos sistemas de supervis o Estes bancos de dados concentram os dados coletados ou enviados do e para o processo atrav s de CPs ou outros equipamentos de campo informa es apresentadas ou digitadas nas telas da esta o de supervis o e mensagens trocadas com outros sistemas No documento de Interface de Comunica o e Entradas e Sa das devem ser definidos os TAGs correspondentes as interfaces ou mensagens trocadas com os CPs Como este documento define a maior parte do banco de dados sua abrang ncia foi estendida para incluir a totalidade dos TAGs ou Altus S A P gina 13 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A seja para incluir at mesmo os TAGs de simula o n o utilizados nem indiretamente por nenhuma mensagem de comunica o com os CPs 5 3 Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplica o A performance de um sistema de comunica o baseado numa rede Ethernet do tipo T
44. tir da c lula CAPTURE FILE S da janela de configura o das op es No campo FILE deve ser especificado o caminho e o nome do arquivo que deve ser gerado contendo as mensagens capturadas A op o USE MULTIPLE FILES permite a gera o de v rios arquivos em vez de um nico sendo que a condi o de quebra do arquivo pode ocorrer por tamanho ou por tempo op o NEXT FILE EVERY selecionada para megabytes ou minutos op o RING BUFFER WITH permite especificar a quantidade m xima de arquivos que podem ser gerados Se este limite for atingido a aplica o ir come ar a sobrescrever sobre os primeiros arquivos de forma circular Cada arquivo gerado traz al m do nome especificado pelo usu rio o n mero de segii ncia do arquivo seguido da informa o de data ano m s e dia e hor rio hora minuto e segundo da primeira mensagem presente no arquivo Exemplo de arquivo gerado CAPTURA 00001 20070227111449 ETH Altus S A P gina 24 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A E Ethereal Capture Options l a ol x Capture Interface fIntel r PROILOO YE Network Connection jDeviceiNPF f4sEOC4BA ZAl2 4F7A GS IP address 192 168 0 64 Link layer header type Ethernet bd Buffer size F megatrteis M Capture packets in promiscuous mode Limit each packet to l s bytes Capture Filter Display Options Capture Filets File CATemplcaptura eth
45. ura Altus S A P gina 12 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A assim prefer vel concentrar os dados numa nica tabela a realizar uma s rie de comunica es Esta considera o v lida apenas para tabelas que respeitam o tamanho limite do bloco de dados por mensagem suportados pelo protocolo Tabelas maiores s o sempre transferidas atrav s de duas ou mais requisi es feitas pelo driver Estes limites s o apenas para orienta o podendo ser um pouco maiores dependendo do tipo de driver e Os operandos devem ser agrupados por utiliza o Informa es apresentadas numa mesma tela da esta o devem ser monitoradas atrav s de uma mesma tabela Isto torna se muito significativo no desempenho de esta es de supervis o que permitem a declara o de TAGs que s o monitorados apenas quando est o presentes na tela sm ptica ativa e Deve se evitar alocar numa mesma tabela vari veis com diferentes frequ ncias de atualiza o Os TAGs de varia o lenta devem ser agrupados em tabelas separadas dos TAGs com requisitos de atualiza o mais exigente Este princ pio vale como crit rio para quebrar tabelas grandes que j correspondem a mais de uma requisi o do driver Vamos tomar como exemplo uma tabela de 120 posi es monitorada a cada segundo que j corresponde a uma quebra com duas requisi es do driver por segundo Se a tabela for redefinida como duas tabelas de 60 posi
46. utilizadas na aplica o do CP e vale tanto para as redes puramente ALNET II canal serial ALNET II da UCP AL 2004 quanto para as Ethernet AL 3405 AL 3412 AL 3414 PO7091 e PO7092 O TIMEOUT INTER SUB REDE define o tempo m ximo que instru es ECR e LTR v o esperar por uma mensagem de resposta do servidor endere ado por estas instru es Para dimensionamento deste tempo de timeout v rios aspectos Importantes devem ser considerados como mostrado na se o Dimensionamento de Timeouts TCP e de Aplica o 5 5 Checklist de Verifica o da Configura o Arquiteturas compostas por elementos que se comunicam via rede Ethernet necessitam ser corretamente configurados para que se obtenha o melhor desempenho das comunica es efetuadas A tabela a seguir apresenta alguns itens a serem verificados visando o funcionamento adequado de dispositivos da rede Ethernet visando sempre o melhor desempenho do sistema Altus S A P gina 16 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A Descri o Verificar se todos os operandos declarados na configura o do driver de comunica o est o declarados no CP aten o para operandos tabela que devem possuir no m nimo o mesmo n mero de posi es Verificar se os operandos est o declarados conforme orienta o do driver utilizado Drivers com agrupamento autom tico O fazem em grupos de 220 bytes exce es consultar tabela N mero m ximo de op
47. uxiliares equivalente no n vel de protocolo sendo aconselh vel a utiliza o de auxiliares para comandos digitais apenas para um melhor aproveitamento dos operandos do CP que possui um espa o restrito de RAM Naturalmente quando o sistema de supervis o permite o for amento de tabelas inteiras este recurso tamb m deve ser utilizado para otimizar a escrita de conjuntos de dados e Quando o CP precisa notificar a exist ncia de novos dados sendo necess ria a confirma o desta leitura pela esta o pode ser alocada a primeira posi o da tabela de monitora o destas Informa es para realizar a leitura e escrita desta sinaliza o Neste caso a tabela continuaria a ser essencialmente uma tabela de monitora o correspondente a TAGs de leitura e apenas o primeiro operando estaria associado a um TAG adicional de escrita ou corresponderia a um TAG de leitura e escrita e Sempre que os recursos da esta o e os requisitos de tempo do aplicativo do CP permitirem os dados a serem lidos ou escritos devem ser compactados nas tabelas de forma a aproveitar melhor a taxa de comunica o efetiva do driver de comunica o Por exemplo cada posi o numa tabela de mem rias para monitora o de alarmes deve estar associada a 16 TAGs de alarme digital e Independente da velocidade do canal de comunica o utilizado em condi es normais e sem o uso da instru o LAI o CP s responde a uma requisi o de comunica o a cada varred
48. ximo e m dio de resposta O tempo pode variar em fun o da dist ncia entre os equipamentos O tempo m ximo deve ser considerado para ajustar o par metro de timeout do protocolo de comunica o TCP IP dos dispositivos envolvidos Altus S A P gina 177 Nota de Aplica o Configura o de Redes Ethernet C d NAP103 Revis o A Alguns dos par metros do comando PING podem ser definidos pelo usu rio como por exemplo o tamanho do pacote de dados ou a quantidade de pacotes a serem transmitidos Estes par metros podem ser visualizados atrav s da ajuda ao comando C NWINDOWS gt PING h 6 2 Comando ARP Ferramenta do sistema operacional para exibi o e modifica o das tabelas de convers o do endere o IP para endere os f sicos pelo protocolo de resolu o de endere os ARP A tabela de convers o apresenta os endere os dos equipamentos com quem o sistema operacional tinha conex o estabelecida recentemente Uma resposta t pica para o comando de visualiza o da tabela de convers o a seguinte C NWINDOWS gt ARP a Interface lt IP do sistema operacional gt on Interface lt n mero da interface de rede gt Endere o IP Endere o fisico TIDO SIP do modulo Eehernec I gt lt MAC do m dulo Ethernet 1 gt lt tipo de conex o 1 gt lt IP do m dulo Ethernet 2 gt lt MAC do m dulo Ethernet 2 gt lt tipo de conex o 2 gt lt IP do m dulo ELthernecr N gt lt MAC do m dulo Ethernet N gt lt tipo de conex o N
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