Di seguito è riportata una descrizione dettagliata della struttura dei seguenti tipi di indirizzo:
oIndirizzi assoluti e relativi
Gli indirizzi di rete rappresentano la mappatura degli indirizzi di un tipo di rete (ad esempio, indirizzi IP) agli indirizzi logici in una rete di controllo. Questa mappatura è gestita dal relativo driver del blocco. In una rete Ethernet con indirizzi IP di classe C, i primi tre byte dell'indirizzo IP sono uguali per tutti i dispositivi di rete. Pertanto, gli ultimi otto bit dell'indirizzo IP sono sufficienti come indirizzo di rete, perché permettono una mappatura non ambigua tra i due indirizzi al driver del blocco.
Un nodo ha indirizzi di rete separati per ogni connessione di rete. Le diverse connessioni di rete possono avere lo stesso indirizzo di rete, poiché esso deve essere univoco solo localmente per ogni connessione di rete.
Terminologia: in generale, l'indirizzo di rete di un nodo senza indicazione della connessione di rete si riferisce all'indirizzo di rete della rete principale.
La lunghezza dell'indirizzo di rete è specificata in bit e può essere scelta dal driver del blocco come desiderato. Nell'ambito di un segmento di rete, è necessario utilizzare la stessa lunghezza per tutti i nodi.
Un indirizzo di rete è rappresentato da un array di byte con la seguente codifica:
oLunghezza dell'indirizzo di rete: n bit
oByte necessari: b = (n + 7) DIV 8
oI bit dell'ordine inferiore (n MOD 8) del primo byte e tutti i byte rimanenti (n DIV 8) sono utilizzati per l'indirizzo di rete.
Lunghezza: 11 bit
Indirizzo: 111 1000 1100
Esempio di codifica dell'indirizzo di rete
L'indirizzo di un nodo è l'indirizzo assoluto di tale nodo in una rete di controllo ed è quindi univoco all'interno di tutta la struttura. L'indirizzo è costituito al massimo da 15 componenti, ognuno composto di 2 byte. Più in basso si trova un nodo nella gerarchia della rete, più lungo sarà il suo indirizzo.
L'indirizzo del nodo è costituito dagli indirizzi parziali di tutti i predecessori del nodo e dal nodo stesso. Ogni indirizzo parziale è composto di uno o più componenti di indirizzo. La lunghezza è quindi sempre un multiplo di 2. L'indirizzo parziale di un nodo è formato dall'indirizzo di rete del nodo nella rete principale e dall'indice della sottorete sulla rete principale del nodo di livello superiore. I bit necessari per l'indice della sottorete sono determinati dal router del nodo di livello superiore. I bit di riempimento sono inseriti tra l'indice della sottorete e l'indirizzo di rete, in modo che la lunghezza dell'indirizzo parziale sia un multipla di 2 byte.
Casi speciali:
oNodo senza rete principale: ciò significa che non è disponibile né l'indice di sottorete né un indirizzo di rete sulla rete principale. In questo caso, l'indirizzo è impostato su 0x0000.
oNodo con rete principale ma senza nodo di livello superiore: in questo caso, si presuppone un indice di sottorete con lunghezza di 0 bit. L'indirizzo parziale corrisponde all'indirizzo di rete, se necessario completato da bit di riempimento.
Esempio - Indirizzo di un nodo
La rappresentazione dell'indirizzo del nodo è sempre esadecimale. I singoli componenti dell'indirizzo (2 byte in ogni caso) sono separati da due punti (:). I byte di un componente vengono visualizzati in sequenza, senza separatore (vedere esempio precedente). Poiché ciò rappresenta un array di byte e non un valore a 16 bit, i componenti non vengono visualizzati in formato little-endian. Per gli indirizzi immessi manualmente a cui mancano dei caratteri in uno dei componenti di indirizzo, i vuoti vengono riempiti con zeri iniziali partendo da sinistra: 274 = 0274. Per migliorare la leggibilità, l'output deve sempre includere gli zeri iniziali.
La comunicazione tra due nodi può essere basata su indirizzi assoluti oppure relativi. Gli indirizzi assoluti sono identici agli indirizzi dei nodi. Gli indirizzi relativi specificano un percorso dal trasmettitore al destinatario e sono costituiti da un offset dell'indirizzo e da un percorso discendente al destinatario.
L'offset dell'indirizzo (negativo) descrive il numero di componenti di indirizzo che ha un pacchetto per essere trasferito verso l'alto nella struttura, prima di essere trasferito nuovamente verso il basso da un nodo di livello superiore comune. Poiché i nodi possono utilizzare indirizzi parziali costituiti da più di un componente di indirizzo, il numero di nodi di livello superiore da passare è sempre = offset dell'indirizzo. Ciò significa che la demarcazione tra i nodi di livello superiore non è più univoca. Questo è il motivo per il quale la parte iniziale comune degli indirizzi dei partner di comunicazione viene utilizzata come indirizzo di livello superiore. Ogni componente di indirizzo è conteggiato come un passo verso l'alto, a prescindere dai nodi di livello superiore effettivi. Qualsiasi errore introdotto da queste premesse può essere rilevato dal rispettivo nodo di livello superiore e deve essere gestito correttamente dal nodo.
All'arrivo al nodo padre comune, il percorso relativo (un array di componenti di indirizzo) viene seguito verso il basso in modo standard.
Formale: l'indirizzo del nodo del ricevitore è formato rimuovendo gli ultimi componenti offset di indirizzo dall'indirizzo del nodo del trasmettitore e aggiungendo il percorso relativo all'indirizzo rimanente.
In questo esempio, una lettera rappresenta un componente di indirizzo, mentre un punto separa i singoli nodi. Poiché un nodo può avere più componenti di indirizzo, nell'esempio può anche avere più lettere.
Nodo A: a.bc.d.ef.g
Nodo B: a.bc.i.j.kl.m
oIndirizzo del livello superiore comune più basso: a.bc
oIndirizzo relativo da A a B: -4/i.j.kl.m (il numero -4 risulta dai quattro componenti d, e, f, e g. Quindi il pacchetto deve essere aumentato).
L'indirizzo relativo deve essere modificato a ogni passaggio da un nodo intermedio. È sufficiente adeguare l'offset dell'indirizzo. Ciò viene sempre fatto dal nodo di livello superiore. Se un nodo riceve un pacchetto da una delle sue sottoreti, l'offset dell'indirizzo è aumentato della lunghezza del componente di indirizzo di tale sottorete.
oSe il nuovo offset di indirizzo è <0, il pacchetto deve essere inoltrato al nodo di livello superiore.
oSe l'offset dell'indirizzo 1 ≥ 0, il pacchetto deve essere inoltrato al nodo figlio, il cui indirizzo locale si trova nella posizione descritta dall'offset dell'indirizzo nell'ambito dell'indirizzo relativo. Prima di tutto, l'offset dell'indirizzo deve essere aumentato della lunghezza dell'indirizzo locale del nodo di livello inferiore, per garantire che il nodo rilevi un indirizzo corretto.
Una situazione speciale si verifica quando l'errore descritto sopra avviene nella determinazione del nodo di livello superiore comune. In tal caso, l'offset dell'indirizzo al livello superiore comune "reale" è negativo, ma le dimensioni sono maggiori della lunghezza dell'indirizzo parziale della sottorete da cui il pacchetto proviene. Il nodo deve rilevare questo caso, calcolare l'indirizzo locale del nodo di livello inferiore successivo in base all'indirizzo del nodo precedente e alla differenza della lunghezza e adattare l'offset dell'indirizzo in modo che il nodo successivo rilevi un indirizzo relativo corretto. Inoltre, i componenti dell'indirizzo rimangono invariati e solo l'offset dell'indirizzo verrà modificato.
La trasmissione può essere di due tipi, globale e locale. Una trasmissione globale viene inviata a tutti i nodi di una rete di controllo. L'indirizzo di nodo vuoto (lunghezza 0) è riservato a questo scopo.
Le trasmissioni locali sono inviate a tutti i dispositivi di un segmento di rete. A questo scopo, tutti i bit dell'indirizzo di rete sono impostati su 1. Ciò è possibile negli indirizzi sia relativi sia assoluti.
Un driver di blocco deve essere in grado di gestire entrambi gli indirizzi di trasmissione, cioè indirizzi di rete vuoti e indirizzi di rete con tutti i bit impostati su 1 devono essere interpretati e inviati come trasmissione.
