Kas ir ARCNET? Definīcija, vēsture un lietojumi

Uzzini, kas ir ARCNET — definīcija, vēsture un token‑pārsūtīšanas tehnoloģija, tās priekšrocības rūpniecībā, iegultajās sistēmās un mūsdienu pielietojumi.

Attached Resource Computer NETwork (saīsināti ARCNET, reizēm rakstīts arī ARCnet) ir sakaru protokols vietējiem datortīkliem. ARCNET bija viena no pirmajām plaši pieejamajām tīkla sistēmām mikrodatoriem un kļuva īpaši populāra 1980. gados biroju automatizācijas uzdevumu veikšanai. To izstrādāja uzņēmums Datapoint 1976.–1977. gados, un pirmās komerciālās ieviešanas notika ap 1977. gadu. Vēlāk ARCNET plaši pielieto arī iegultajās sistēmās un rūpnieciskās automatizācijas iekārtās, jo dažas protokola īpašības šajos pielietojumos ir īpaši vērtīgas.

Vēsture īsumā

ARCNET radās, kad bija nepieciešams vienkāršs un lēts veids, kā savienot mikrodatorus un termināļus. 1980. gados tas kļuva populārs biroju lietojumos, konkurējot ar citām agrīnajām lokālo tīklu tehnoloģijām. Lai gan vēlāk Ethernet iegūla dominējošo lomu, ARCNET attīstījās un parādījās ātrākas versijas (piemēram, ARCNET Plus), kas palielināja ātrumu līdz aptuveni 20 Mbit/s. Mūsdienās ARCNET tiek reti izmantots birojos, tomēr to joprojām var atrast specifiskos rūpnieciskos un iebūvētos risinājumos.

Tehniskās īpašības

• Datņu pārraides metode: žetonu pārsūtīšana (token passing) — tokens ierobežo, kurš mezgls drīkst sūtīt datus, tādējādi novēršot sadursmes.
• Ātrums: sākotnējās ARCNET versijas darbojās ar 2,5 Mbit/s; vēlākās, pazīstamas kā ARCNET Plus, sniedza līdz aptuveni 20 Mbit/s.
• Adresācija: tradicionāli izmanto 8 bitu mezglu adreses (0–255), kas nodrošina vienkāršu adresācijas shēmu mazām un vidējām tīklu instalācijām.
• Determinisms: token-passing mehānisms nodrošina deterministisku piekļuvi tīklam, kas ir īpaši svarīgi reāllaika un kontroldarbību lietojumos.

Topoloģija un fiziskie savienojumi

ARCNET bieži tiek izvietots zvaigznes tipa topoloģijā, izmantojot centrālu savienotāju (star-coupler), kas padara tīkla izveidi un uzturēšanu vienkāršāku, salīdzinot ar tradicionālo kopņu (bus) topoloģiju. Sākotnēji izmantoja koaksiālos kabeļus un BNC savienotājus, vēlāk parādījās risinājumi arī pārī vītajiem pāriem (UTP) un optiskajam šķiedram, lai nodrošinātu lielāku attālumu un trokšņu noturību.

Salīdzinājums ar Ethernet

Galvenās atšķirības:

• Pieeja medijam: ARCNET izmanto token-passing (deterministiska), bet klasiskajam Ethernet — CSMA/CD (izlases piekļuve ar iespējamām sadursmēm), lai gan mūsdienu Ethernet ar slēgtām sadalēm un komutāciju var nodrošināt determinismam līdzīgas īpašības.
• Ātrums: ARCNET (2,5–20 Mbit/s) parasti ir lēnāks nekā mūsdienu Ethernet risinājumi (100 Mbit/s, 1 Gbit/s un vairāk).
• Vienkāršība un uzturēšana: ARCNET zvaigznes topoloģija un centralizētais savienotājs bieži vien vienkāršo diagnostiku un labojumus mazākos tīklos.

Lietojumi

ARCNET tradicionāli izmantoja biroju automatizācijā 1980. gados. Vēlāk tas bieži parādījās šādos lietojumos:

• rūpnieciskā automatizācija un kontrole (PLC, I/O savienojumi);
• iebūvētās sistēmas, kur nepieciešama zema latentuma deterministiska saziņa;
• būvju vadības sistēmas (HVAC), drošības un piekļuves vadība;
• speciāli instrumenti, mērierīces un daži POS risinājumi;
• vietās ar augstu elektromagnētisko traucējumu līmeni, ja tiek izmantots piemērots kabelis vai optiskā šķiedra.

Priekšrocības un trūkumi

• Priekšrocības:
  • deterministiska datu plūsma (nav nejaušu sadursmju);
  • vienkārša topoloģija un pakalpojumu apkope;
  • pietiekami zema sistēmas sarežģītība iebūvētām un rūpnieciskām lietojumprogrammām;
  • spēja darboties stabili vidēs ar troksni, īpaši, ja tiek lietota šķiedra vai kvalitatīvs pavediens.
• Trūkumi:
  • ierobežots maksimālais datu caurlaidspējas potenciāls salīdzinājumā ar mūsdienu Ethernet;
  • mazāka ražotāju un programmatūras atbalsta pieejamība mūsdienu tirgū;
  • dažos projektos var būt grūtāk atrast rezerves daļas un pieredzējušus tehniķus.

Mūsdienu stāvoklis

Lai gan ARCNET vairs nav plaši izmantota vispārējos datu tīklos, tā saglabā nišas lomu dažās rūpnieciskajās un iebūvēto sistēmu instalācijās, kur determinisms, vienkāršība un noturība pret traucējumiem ir svarīgāki par augstu caurlaidspēju. Daudzi moderni projekti tomēr pāriet uz Ethernet bāzētiem risinājumiem vai reāllaika laika nosacījumu tīkliem (piemēram, Industrial Ethernet), kas nodrošina gan lielāku caurlaidspēju, gan deterministiskas iespējas.

Ja plānojat izmantot ARCNET šodien, apsveriet pieejamos ierīču resursus, ilgtermiņa atbalstu un to, vai noteiktais pielietojums patiešām prasa ARCNET sniegtās īpašības (determinismu, vienkāršību, izturību). Bieži vien mūsdienu alternatīvas var piedāvāt labāku izdevīgumu un plašāku atbalstu.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir ARCNET?

J: Kad ARCNET pirmo reizi kļuva plaši pieejams?

J: Kam sākotnēji tika izmantots ARCNET?

J: Kur ARCNET joprojām tiek izmantots?

J: Kāda veida topoloģiju izmanto ARCNET?

J: Kāda veida mehānismu izmanto ARCNET?

J: Kā ARCNET ātruma ziņā var salīdzināt ar citiem tīkla protokoliem?

Meklēt pēc burta