摘要：如下图所示：两台CPU做TCP/IP通信，我们使用OUC的方式，其中一台是服务器（passive），另外一台是客户端（active）。
本期我们将用八个步骤详细来说一说TCP/IP基础。
如下图所示：两台CPU做TCP/IP通信，我们使用OUC的方式，其中一台是服务器（passive），另外一台是客户端（active）。
（1）使用TCON用来建立连接，
（2）使用TSEND和TRCV用来发送和接收数据，
（3）使用TDISCON用来断开连接。
FB65“TCON”功能：
1、在CPU中注册或定义一个通讯服务，即通信资源的建立
2、注册包括服务器“Passive”还是客户端“Active”，以及相关的TSAP，PORT，IP地址
3、对于UDP，仅使用注册功能
4、对于TCP和ISO on TCP，除了注册，还具有建立连接的功能
FB66“TDISCON”功能：
1、注销CPU中已经注册的通讯服务，即通讯资源的释放
2、对于UDP，仅应用注销功能
3、对于TCP和ISO on TCP，除了注销，还应用连接断开和连接复位的功能
TCP即传输控制协议：
（1）遵循RFC793，是开放式协议
（2）可靠的，面向连接的，字节流的点对点通讯协议
（3）IP即网际协议，负责将消息从一个主机传送到另一个主机。在传送的过程中可能被分割成一个个小包
（4）在接收端收到后再根据顺序号将其正确地还原，保证了数据包在传送中准确无误
（5）数据包正确的到达后，发送方得到这些分段的一个应答
（6）错误，重复以及丢失会重新发送数据
（7）通过“滑动窗口”进行流量控制
（8）通过端口号可实现多路复用
TCP/IP协议参考模型是早于左侧的ISO、OSI七层参考模型（如下图所示），与七层参考模型不同的是TCP/IP协议堆栈只有四层，从上到下分别是：应用层、传输层、互联网层以及网络接口层。
TCP报文称为Segment，我们称为分段。IP的报文称为Packet，也就是我们常说的包。而以太网的报文我们称为Frame，也就是帧。
最大的Packet长度是1500字节，IP Header的长度是20个字节，那么Segment分段的最大长度是1480个字节。而TCP Header通常是20个字节，那么分段中最大数据长度是1460个字节，也就是1500个字节减去20个字节的IP Header长度和20个字节的TCP Header长度，也就是1460个字节数据长度。
连接建立就是大家经常说TCP的3次握手，我们来看下图这三个条目：1507、1509、1510，可以看到192.168.0.1作为客户端向192.168.0.2发送连接请求，标志为：【SYN】，服务器会给客户端发送同步应答，然后客户端会再一次给服务器发送应答，这就是我们常说的3次握手，之后我们就可以建立数据交换了。传统上TCP的连接、断开采用了4次挥手的方式，与3次握手的方式类似，使用的标志位是【FIN】，也就是FINISH。而PLC不一样，如果我们采用4次挥手的方式，在FINISH发出后，通讯是可以正常进行的。所以我们在编写TDISCON真正的目的是释放资源，所以使用标志位【RST】来复位通信资源。无论是客户端侧断开连接还是服务器侧断开连接，直接会发送【RST，ACK】的报文通知对方释放通信资源。
TCP头部的20个字节通常由以下组成，如源端口号（Source Port）、目的端口号（Destination Port），大家在组态通信时要组态修改的，TCP数据传输是需要这些组态信息的；接下来是顺序号和应答号，是用来保证TCP的可靠和安全的传输的；还有一些标志位，在前面介绍建立连接和断开连接时讲解了ACK、RST、SYN和FIN，Window表示的是滑动窗口的大小和用于调节通信速度，例如：接收方接收数据后会向发送方发送自己滑动窗口的大小，用来通知发送方还能发送多少数据。
IP头部通常也是20个字节，下图可以看到版本号、头部长度、DS Field、Total Length，这里的Total Length有16个位，说明IP的报文最大的长度是64K，最后是源IP地址和目的IP地址。
我们来看一下典型的以太网帧结构，如下图所示：包括8个字节的前导词、6个字节目的MAC地址、6个字节的源MAC地址、2个字节的长度或类型、46-1500个字节的用户数据以及4个字节的CRC校验。
其中长度表示的是802.3的报文，而类型表示的是以太网II型的报文，MTU表示最大传输单元，我们会在后续的课程详细介绍。最大传输单元属于物理特性，它决定帧结构的数据最大长度。
下面是一个以太网II型的帧结构，我们可以看到目的MAC地址、源MAC地址以及类型，这里是IP报文。
关于本期系列课程Wireshark抓包方法，大家都知道使用交换机采用端口镜像的方式可以抓包，但我们没有采用这种方式，因为端口镜像有几个问题：第一个问题是带宽的问题，因为捕捉端口1的数据，这个数据是有发送和接收两个方向，那么端口3当带宽超过100M时镜像数据就会丢失；第二个问题就是镜像的错误问题，例如：这里可以看到3次握手，原本的顺序在前面也给大家介绍，应该是SYN、接着是SYN和应答，最后是应答，而这里却发生了顺序错误，所以我们使用了镜像的方式去进行报文捕捉的时候要多做几次，最后进行确认。
我们本次课程采用的报文捕捉都是Bus Analyzer XM400，本身集成了2个TAP，也就是4个接口，对于网络，尤其是Profinet网络进行诊断和分析，结合了Bany Scope和Wireshark对报文进行捕捉和分析，其优势是普通的镜像方式不可比拟的。例如：我们无需更改网卡设置就可以看见报文中的围栏标签，以及可以捕捉IRT发送和接收的数据。
来源：西门子工业支持中心一点号
