《工业互联网安全仿真技术》课件- 014-S7通信过程仿真

工业互联网安全仿真技术IndustrialInternetSecuritySimulationTechnology《工业互联网安全仿真技术》课程组GYHLWAQFZJS-014第三章

S7协议工作过程仿真S7通信过程仿真目录/Contents01西门子S7通信场景02S7协议通信特点03S7PDU04S7协议通信方式一、西门子S7通信场景一、西门子S7通信场景西门子设备使用多种不同现场总线协议，例如：MPI、Profibus、IE、Profinet等。大多数情况下，西门子通信遵循传统的主从模式(master-slave)或者CS模式(client-server

)。PC（master/client）将S7请求发送到现场设备（slave/server)。二、S7协议通信特点二、S7协议通信特点S7通讯服务集成在所有SIMATICS7控制器中属于ISO参考模型第7层(应用层)的服务采用客户端-服务器原则(Client-Server-Principle)，服务器只能被访问适用于所有的SIMATIC子网(MPI,PROFIBUS和工业以太网)在系统组态期间为S7通讯建立S7连接，S7连接属于静态连接可以与同一个通讯伙伴建立多个连接二、S7协议通信特点S7基本通信服务的优点：不需要配置通信连接。数据传输可以是动态的和可变化的。发送和接收的数据是连续的通过CPU中的S7程序可以控制连接资源。客户端/服务器或客户端/客户端通信方式都允许使用。二、S7协议通信特点S7基本通信服务的缺点：S7基本通信服务只能在相似的SIMATIC架构中使用。只有少量数据能被传输三、S7PDU三、S7PDU协议数据单元PDU（ProtocolDataUnit）是指对等层次之间传递的数据单位。物理层的PDU是数据位（bit），数据链路层的PDU是数据帧（frame），网络层的PDU是数据包（packet），传输层的PDU是数据段（segment），其他更高层次的PDU是报文（message）。1、PDU（协议数据单元）三、S7PDUS7协议TCP/IP实现依赖于面向块的ISO传输服务,S7协议包含在TPKT和ISO-COTP协议中，允许PDU（协议数据单元）通过TCP承载。ISOoverTCP通信定义在RFC1006中，ISO-COTP定义在RFC2126其是基于ISO8073协议（RFC905）。该结构如下图。1、PDU（协议数据单元）

S7协议是面向功能/命令的，这意味着传输由S7请求和适当的应答组成（极少数例外）。在连接建立期间协商并行传输的数量和PDU的最大长度。S7PDU由三个主要部分组成：（1）头(Header)：包含长度信息，PDU参考和消息类型常量（2）参数(Parameters)：内容和结构根据PDU的消息和功能类型而有很大差异（3）数据(Data)：该数据是一个可选字段来携带数据，例如存储器值，块代码，固件数据等。三、S7PDU2、S7PDU组成部分3、设置通信在可以交换任何其他消息之前，在每个会话开始时会发送该消息对。它用于协商Ack队列的大小和最大PDU长度，双方都声明其支持的值。Ack队列的长度决定了可以在没有确认的情况下同时启动的并行作业的数量。PDU和队列长度字段都是大端。三、S7PDU四、S7协议通信方式四、S7协议通信方式S7通信支持两种方式：（1