BACnet标准：BBMD和FD详解

2023-08-29 理论教育版权反馈

【摘要】：所有参与BACnet／IP广播活动的FD必须向BACnet／IP网络的某个BBMD进行注册，经过注册在BBMD处建立相应的FDT。其中，6B用来表示BBMD的BACnet／IP地址，4B用于表示广播路由掩码。BBVL协议要求BACnet／IP网络中所有BBMD的BDT均应相同。IP子网B中的BBMD不再进行广播式发送，仅仅单独向注册过的FD转发广播报文。

1.BBMD和FD的广播通信

BVLL协议定义和使用了“注册”机制，通过这种机制使FD参与BACnet／IP网络的广播通信。在BACnet／IP网络中，BBMD是BVLL协议定义的关键设备，BVLL协议规定，BACnet／IP网络的每个IP子网有且仅有一个BBMD，用于注册外部BACnet设备，并实现BACnet广播机制，使BACnet／IP网络中的所有BACnet设备均可以进行BACnet广播，BBMD通过广播路由表（Broadcast Distribution Table，BDT）管理BACnet／IP广播，通过外部设备表（Foreign Device Ta-ble，FDT）实现对外部设备的注册和广播。

BBMD在进行读数据值、传输文件或者其他的设备之间进行通信时，可以在IP中直接传输报文。但IP网络本身并不支持BACnet类型的广播，BACnet／IP提供了2个在IP网络中进行BACnet广播的方法。第一个称为组播（multicast），第二个称为BACnet／IP广播管理设备。组播是一种特殊类型的广播，它标明了那些接收报文的设备。一个组播报文有一个特殊形式的目标地址，称为组播地址。组播报文通过IP网络传输，只有被标明组播地址的设备才能够接收和处理组播报文。

所有参与BACnet／IP广播活动的FD必须向BACnet／IP网络的某个BBMD进行注册，经过注册在BBMD处建立相应的FDT。当BACnet／IP网络进行广播通信时，注册的BBMD用单播方式向FD发送广播信息，如图5-14所示。而当FD向BACnet／IP网络进行反向广播时，FD将发送的广播报文用单播方式首先发送给进行注册的BBMD，这里的BBMD担当着FD管理者的角色，再由该BBMD完成其他的BACnet／IP网络广播，如图5-15所示。

图5-14 BBMD用单播的方式向外部设备发送广播信息

每个包含有若干个BACnet／IP设备的子网都必须有一个BBMD。一个IP子网中的BAC-net／IP设备如果要向另一个IP子网（目标IP子网）发送一个BACnet广播报文，发送报文的BACnet／IP设备首先将报文传送给设备所在IP子网中的BBMD，再由BBMD将报文通过IP网络传送到目标IP子网，当这些BACnet广播报文到达目标子网后，再用广播方式发送给子网内的其他BACnet／IP设备。

BBMD可以使用两种方法将一个BACnet报文广播传送给另一个远程IP子网，第一种方法叫直接广播方法（也称为一跳法），另一种方法是二跳法。在直接广播方法中，BACnet广播报文有一个目标IP子网地址，通过IP路由器向该目标IP子网广播发送报文。如果负责向接收报文的目标IP子网转送报文的IP路由器不具备广播功能，就要使用二跳法：首先将报文广播发送到目标IP子网中的对等BBMD中，然后再由这个BBMD在目标IP子网中广播发送。

图5-15 FD向远程IP子网广播发送报文

2.BBMD和BDT

BVLL协议的主要功能是实现两大类BACnet广播管理，第一类是对BACnet／IP网络中所有IP子网进行广播通信的管理，第二类是对FD向BACnet／IP网络中的目标IP子网中的其他BACnet／IP设备进行广播通信的管理。

要实现对IP子网广播的管理，就必须在每个IP子网上配置一个BBMD并设置相应的BDT；要实现对FD广播的管理，就必须提供FD注册功能，并设置对应的FDT。

BDT由BACnet／IP网络的所有子网表项组成，每个IP子网表项有10B。其中，6B用来表示BBMD的BACnet／IP地址，4B用于表示广播路由掩码。广播路由掩码的形式和作用相当于IP中的IP子网掩码，可以用来选择和判断IP子网的广播方式（“一跳”方式或“二跳”方式）。BBVL协议要求BACnet／IP网络中所有BBMD的BDT均应相同。

IP路由器支持“一跳”广播方式的报文传输情况如图5-16所示。在图5-16中，设定IP子网B中的IP路由器具备广播功能，IP子网A中1＃BACnet设备向IP子网B中的所有BACnet设备发送广播报文的过程如下：首先将报文送给子网内的BBMD，再由该BBMD将报文转发给IP子网A的IP路由器（2＃IP路由器），报文通过互联网到达具备广播功能的IP子网B的IP路由器（3＃IP路由器），3＃IP路由器将报文广播发送到IP子网A中的所有BACnet设备。IP子网B中的BBMD不再进行广播式发送，仅仅单独向注册过的FD转发广播报文。

图5-16 IP路由器支持“一跳”广播方式的报文传输

当IP子网的IP路由器不支持广播方式通信的情况下，采用“两跳式”广播方式向IP子网内的BACnet设备广播发送报文的情况如图5-17所示。在图5-17中，1＃设备是向外广播发送报文，首先经过IP子网A的BBMD，再由该BBMD将报文送给本子网内的IP路由器转发到互联网上，报文到达目标IP子网B后，由于IP路由器不支持广播方式通信，因此还需将报文转发到子网B中的BBMD，由BBMD通过广播方式将报文传送给IP子网内的所有BACnet设备。

图5-17 “两跳式”广播方式向IP子网内的BACnet设备广播发送报文

某IP子网中的BBMD要向其他IP子网传送广播报文时，首先根据目标IP子网在BDT中的表项内容，计算广播报文的目标地址，再确定是采用一跳法还是二跳法。确定广播报文目标地址的方法是：将目标IP子网掩码，再和其BACnet／IP地址进行逻辑或运算，这种情况和通常由子网掩码与IP地址进行以上运算来确定网络号、子网号以及主机号的情况是类似的，当计算结果中的主机地址全为1时，BBMD采用一跳法，否则采用二跳法传送广播报文。不过这里要注意区别：通常网络中进行子网划分时，主机地址一般不能由全1或全0的码元序列组成。当计算得到的主机地址全为1时，表示目标IP子网中的IP路由器是支持广播方式工作的。举例如下：在某IP子网中的BBMD要向一个IP子网转发广播报文，目标IP子网在BDT中IP子网项的BBMD BACnet／IP地址为202.11.0.3.218，子网项掩码是255.255.255.0，采用上述的映射运算：

目标IP子网广播路由掩码：11111111 11111111 11111111 00000000

BACnet／IP地址：