ARCNET – vietinių tinklų protokolas: apibrėžimas, veikimas ir panaudojimas
Sužinokite viską apie ARCNET – vietinių tinklų protokolą: apibrėžimą, veikimo principus, istoriją ir pramoninį panaudojimą bei privalumus įterptinėms sistemoms.
Attached Resource Computer NETwork (sutrumpintai ARCNET arba ARCnet) – tai vietinių tinklų ryšių protokolas. ARCNET pirmą kartą pradėtas naudoti 1977 m. ir tapo viena iš pirmųjų plačiai paplitusių mikrokompiuterių tinklo sistemų, ypač populiari biuro automatizacijoje aštuntajame dešimtmetyje. Vėliau ARCNET buvo pritaikytas įterptinėms sistemoms ir pramoniniams tinklams, kur daug svarbesnės stabili ryšio charakteristikos nei didelis pralaidumas.
Istorija trumpai
ARCNET sukūrė ir komercializavo Datapoint Corporation vėlyvais 1970–aisiais. Originali sistema naudojo koaksialinius kabelius ir žetonų (token) perdavimo mechanizmą, panašų į žetonų žiedą, tačiau fizinė topologija dažniausiai buvo įgyvendinama kaip žvaigždė su centriniais jungikliais / mazgais. Per laiką pasirodė patobulinimai: greitis buvo didinamas (pirmieji įrenginiai veikė 2,5 Mbit/s, vėlesnės versijos – iki ~20 Mbit/s), atsirado palaikymas skirtingoms medijoms (koaksialas, susuktas poras, optika) ir prietaisų klasėms.
Veikimo principas
ARCNET naudoja token-passing mechanizmą: tinklu periodiškai keliauja žetonas, leidžiantis tam tikram mazgui siųsti duomenis. Tokiu būdu tarp paketų nesusidaro susidūrimų (collisions), todėl ryšio vėlinimas yra prognozuojamas ir deterministinis. Tai ypač svarbu realaus laiko valdymo aplikacijose.
Techninės savybės
- Topologija: dažnai žvaigždės formos (star-wired), nors logiškai elgiasi kaip žiedas dėl žetono perdavimo mechanizmo.
- Medija: pradžioje koaksialiniai kabeliai, vėliau – ir susuktos poros, ir optiniai kabeliai.
- Greičiai: originalūs ARCNET įrenginiai veikė apie 2,5 Mbit/s; vėlesnės iteracijos (ARCNETplus ir kt.) leido pasiekti iki ~20 Mbit/s.
- Adresavimas: dažnai naudojami 8 bitų mazgo adresai (0–255), todėl tinklo dydis praktikoje ribojamas keliais šimtais įrenginių.
- Pralaidumo pobūdis: palyginti mažesnis nei šiuolaikinių Ethernet tinklų, tačiau stabilesnis ir deterministiškesnis dėl žetono mechanizmo.
Panaudojimas
Dėl deterministiškumo ir paprastos struktūros ARCNET tradiciškai naudota:
- pramoninėje automatikoje ir valdymo sistemose (PLC, I/O mazgai);
- įterptinėse sistemose, kur svarbu paprastas ir patikimas ryšys;
- pastatų automatizacijoje, HVAC valdymui, matavimo ir telemetrijos sistemoms;
- senesnėse biuro tinklo instaliacijose ir specializuotoje įrangoje, kuri iki šiol palaiko ARCNET dėl suderinamumo.
Privalumai ir trūkumai
- Privalumai: deterministinis pralaidumas, mažai ar visai nėra susidūrimų, paprasta topologija ir paprastesnis tinklo valdymas, geresnis pritaikomumas realaus laiko užduotims.
- Trūkumai: mažesnis maksimalus pralaidumas palyginti su dabartiniu Ethernet, ribota tiekėjo ir įrangos pasiūla, mažėjanti populiarumas bei palaikymas.
Suderinamumas ir migracija
Nors ARCNET vis dar naudojamas kai kuriose specializuotose ar senesnėse sistemose, daug naujų projektų renkasi modernias Ethernet alternatyvas arba specializuotus laiko kritiniams tinklams skirtus protokolus (pvz., EtherCAT, Profinet). Yra sprendimų, leidžiančiųjungti ARCNET segmentus su kitais tinklais per vartus (gateways) arba protokolų konverterius, todėl migracija į kitus tinklus dažnai įmanoma palaipsniui.
Santrauka: ARCNET – tai istorinis, patikimas ir deterministinis vietinių tinklų ryšių protokolas, pirmiausia sukurtas biuro tinklams, vėliau pritaikytas įterptinėms sistemoms ir pramonei. Nors jo maksimalus greitis (vėlesnėse versijose iki ~20 MBit/s) yra mažesnis už šiuolaikinio Ethernet, ARCNET naudingas ten, kur svarbiausia prognozuojamas vėlinimas ir patikimumas. Originalioje implementacijoje naudoti koaksialiniai kabeliai, bet vėliau buvo platus kabelių pasirinkimas.
"Arcnet" adapteris, skirtas AMIGA kompiuteriui. Šalia esanti maža kortelė yra kreditinės kortelės dydžio
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra ARCNET?
A: ARCNET yra vietiniams tinklams naudojamas ryšių protokolas.
K.: Kada ARCNET pirmą kartą tapo plačiai prieinamas?
A.: ARCNET pirmą kartą tapo plačiai prieinamas aštuntajame dešimtmetyje.
K: Kam iš pradžių buvo naudojamas ARCNET?
A.: Iš pradžių ARCNET buvo naudojamas biuro automatizavimo užduotims atlikti.
K: Kur ARCNET vis dar naudojamas šiandien?
A.: ARCNET ir šiandien naudojamas namų automatizavimo ir tam tikrose pramonės srityse.
K: Kokio tipo topologija naudojama ARCNET?
A.: ARCNET naudoja žvaigždės tipo topologiją.
K: Kokio tipo mechanizmas naudojamas ARCNET?
A. ARCNET naudoja žetonų perdavimo mechanizmą.
K: Kaip ARCNET lyginamas su kitais tinklo protokolais pagal greitį?
A: ARCNET yra daug lėtesnis už kitus tinklo protokolus, pavyzdžiui, Ethernet, jo didžiausia sparta yra apie 20 Mbit/s.
Ieškoti