Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Компьютер с подключенными ресурсами NETwork ( ARCNET или ARCnet ) - это протокол связи для локальных сетей . ARCNET была первой общедоступной сетевой системой для микрокомпьютеров ; он стал популярным в 1980-х годах для автоматизации делопроизводства. Позже он был применен к встроенным системам, где некоторые функции протокола особенно полезны.

Адаптер ARCNET для компьютера Amiga 500 . Маленькая карта рядом с ней размером с кредитную карту.

История [ править ]

ARCNET был разработан главным инженером-разработчиком компании Datapoint Corporation в 1976 году под руководством Виктора Пура Джоном Мерфи и анонсирован в 1977 году. [1] Первоначально он был разработан для соединения групп их терминалов Datapoint 2200 для связи с общей системой 8-дюймовых гибких дисков. была первой слабосвязанной системой кластеризации на основе локальной сети, которая не делала никаких предположений о типах компьютеров, которые будут подключены. Это было в отличие от современных более крупных и дорогих компьютерных систем, таких как DECnet или SNA , где однородная группа аналогичных или проприетарных компьютеры были подключены как кластер .

Протокол шины передачи токенов этой сети с совместным использованием устройств ввода-вывода был впоследствии применен, чтобы позволить узлам обработки связываться друг с другом в целях обслуживания файлов и масштабируемости вычислений. Приложение может быть разработано на DATABUS, запатентованном языке Datapoint, похожем на COBOL, и развернуто на одном компьютере с немыми терминалами. Когда количество пользователей превысило мощность исходного компьютера, дополнительные компьютеры с «вычислительными» ресурсами могли быть подключены через ARCNET, запустив те же приложения и получив доступ к тем же данным. Если требовалось больше места для хранения, также можно было подключить компьютеры с дополнительными дисковыми ресурсами. Этот поэтапный подход открыл новые горизонты, и к концу 1970-х (до появления первого IBM PCбыло объявлено в 1981 году) более десяти тысяч установок ARCNET LAN находились в коммерческом использовании по всему миру, и Datapoint вошла в список Fortune 500. Поскольку микрокомпьютеры захватили промышленность, хорошо зарекомендовавшая себя и надежная сеть ARCNET также была предложена в качестве недорогой LAN для этих машин.

ARCNET оставался частной собственностью до середины 1980-х годов. В то время это не вызывало беспокойства, поскольку большинство сетевых архитектур были проприетарными. Переход к непатентованным открытым системам начался как ответ на доминирование International Business Machines (IBM) и ее системной сетевой архитектуры (SNA). В 1979 году была опубликована Эталонная модель взаимодействия открытых систем ( модель OSI ). Затем, в 1980 году, Digital, Intel и Xerox (консорциум DIX) опубликовали открытый стандарт для Ethernet, который вскоре был принят в качестве основы стандартизации IEEE и ISO. IBM ответила предложением Token Ringв качестве альтернативы Ethernet, но сохранял такой жесткий контроль над стандартизацией, что конкуренты опасались его использовать. ARCNET был менее дорогим, более надежным, более гибким, и к концу 1980-х годов его доля на рынке была примерно равна доле Ethernet. [ необходима цитата ] Tandy / Radio Shack предложили ARCNET в качестве приложения и среды для обмена файлами для своих компьютерных моделей TRS-80 Model II , Model 12 , Model 16 , Tandy 6000 , Tandy 2000 , Tandy 1000 и Tandy 1200. В ПЗУ Model 4P были также крючки для загрузки из сети ARCNET. [2] [3] [4]

Когда Ethernet перешел от коаксиального кабеля к витой паре и кабельной топологии «соединенные звезды», основанной на активных концентраторах , он стал намного более привлекательным. Упрощение кабельной разводки в сочетании с большей чистой скоростью Ethernet ( 10 Мбит / с по сравнению с 2,5 Мбит / с для ARCnet) помогли увеличить спрос на Ethernet, и по мере того, как на рынок выходило все больше компаний, цена Ethernet начала падать - и ARCNET (и Token Ring) уменьшились.

В ответ на потребность в большей полосе пропускания и на вызовы Ethernet компания Datapoint разработала новый стандарт под названием ARCnet Plus, представленный в 1992 году. ARCnet Plus работал со скоростью 20 Мбит / с и был обратно совместим с оригинальным оборудованием ARCnet. Однако к тому времени, когда продукты ARCnet Plus были готовы к выпуску на рынок, Ethernet захватил большую часть сетевого рынка, и у пользователей не было особых стимулов вернуться к ARCnet. В результате было произведено очень мало продуктов ARCnet Plus. Те, которые были построены, в основном Datapoint, были дорогими, и их было трудно найти.

В конечном итоге ARCNET был стандартизирован как ANSI ARCNET 878.1. Похоже, это было тогда, когда название изменилось с ARCnet на ARCNET. Другие компании вышли на рынок, в частности Standard Microsystems, которые производили системы на основе одного чипа VLSI , первоначально разработанного как специализированная LSI для Datapoint, но позже предоставленного Standard Microsystems другим клиентам. В конечном итоге Datapoint столкнулась с финансовыми проблемами и в конечном итоге перешла на видеоконференцсвязь и (позже) на индивидуальное программирование на рынке встроенных систем.

Несмотря на то, что ARCNET сейчас редко используется для новых общих сетей, уменьшающаяся установленная база по-прежнему требует поддержки - и она сохраняет свою нишу в промышленном управлении. [5]

Описание [ править ]

В оригинальной ARCNET использовался коаксиальный кабель RG-62 / U с сопротивлением 93 Ом и пассивные или активные концентраторы в топологии шины « звезда» . Во времена наибольшей популярности это было значительным преимуществом ARCNET над Ethernet. Шину, соединенную звездой, было намного проще построить и расширить (и ее легче было обслуживать), чем неуклюжую линейную шину Ethernet того времени. Топология кабельной разводки «соединенные звезды» упростила добавление и удаление узлов без отключения всей сети, а также значительно упростила диагностику и локализацию отказов в сложной локальной сети.

Еще одним значительным преимуществом ARCNET перед Ethernet было расстояние между кабелями. Длина коаксиального кабеля ARCNET могла составлять 610 м (2000 футов) между активными концентраторами или между активным концентратором и конечным узлом, в то время как наиболее широко используемый в то время «тонкий» Ethernet RG-58 (50 Ом) был ограничен максимальной длиной 185 м (607 футов) от конца до конца. [6]

У ARCNET был недостаток, заключающийся в том, что между узлами требовался активный или пассивный концентратор, если в сети было более двух узлов, в то время как тонкий Ethernet позволял размещать узлы в любом месте вдоль линейного коаксиального кабеля. Однако пассивные концентраторы ARCNET были очень недорогими, так как состояли из простой небольшой коробки без питания с четырьмя портами, соединенных вместе не более чем четырьмя дискретными резисторами, поэтому недостаток не был значительным. Этот недостаток также можно рассматривать как преимущество, часто стоимость пассивного концентратора ARCNET с 4 портами была меньше, чем стоимость тройника с 4 разъемами BNC. разъемы и 2 терминатора, которые для тонкого Ethernet требуется для подключения 4 компьютеров, и в отличие от разъемов BNC Tee, которые иногда было трудно получить в первые дни Ethernet, пассивный концентратор ARCNET можно было легко изготовить в полевых условиях с 9 легкодоступными деталями (4 разъемы, 4 резистора и ящик для их установки).

Пассивные концентраторы ограничивали расстояние между узлом и активным концентратором до 30 м (100 футов). Пассивный концентратор не может быть напрямую подключен к другому пассивному концентратору. Неиспользуемые порты на обоих типах концентраторов должны были заканчиваться специальным разъемом. Этот специальный разъем, называемый терминатором, представляет собой не что иное, как разъем BNC с резистором на 93 Ом. Тонкий Ethernet также требует почти одинаковых терминаторов на двух концах терминала, с той лишь разницей, что в Ethernet используется резистор 50 Ом.

Для снижения затрат при сохранении покрытия на большой территории обычной практикой было использование одного или нескольких взаимосвязанных активных концентраторов, каждый из которых обеспечивал покрытие для узлов на расстоянии не более 60 м (200 футов). Кабель был проложен от каждого порта активных концентраторов в другое место на расстоянии не более 30 м (100 футов). Затем к концу кабеля будет прикреплен пассивный концентратор, и кабели будут проложены локально от пассивного концентратора, что позволит подключить до трех узлов. Таким образом, один активный концентратор с 8 портами может использоваться для подключения 24 сетевых устройств на площади, не превышающей 120 м (400 футов) в диаметре.

ARCNET допускает только 255 узлов в сети. Идентификаторы узлов для рабочих станций LAN обычно устанавливались DIP-переключателями на сетевой карте. Более крупные сети должны быть разделены на более мелкие и соединены мостом. Небольшое количество возможных узлов и необходимость вручную настраивать идентификаторы были недостатком по сравнению с Ethernet, особенно в связи с тем, что большие корпоративные сети стали обычным явлением.

Чтобы обеспечить доступ к шине , ARCNET, как и Token Ring, использует схему передачи токенов , а не множественный доступ с контролем оператора.подход Ethernet. Когда одноранговые узлы неактивны, по сети от машины к машине передается единичное «токен-сообщение», и ни одному партнеру не разрешается использовать шину, если у него нет токена. Если конкретный одноранговый узел желает отправить сообщение, он ожидает получения токена, отправляет свое сообщение, а затем передает токен следующей станции. Поскольку ARCNET реализован как распределенная звезда, маркер не может передаваться от машины к машине по кольцу. Вместо этого каждому узлу назначается 8-битный адрес (обычно через DIP-переключатели), и когда новый узел присоединяется к сети, происходит «реконфигурация», при которой каждый узел узнает адрес узла, находящегося непосредственно над ним. Затем токен передается напрямую от одного узла к другому.

Исторически каждый подход имел свои преимущества: ARCNET добавлял небольшую задержку в неактивной сети, поскольку передающая станция ждала получения токена, но производительность Ethernet резко ухудшалась, если слишком много одноранговых узлов пытались вести широковещательную передачу одновременно, из-за времени, необходимого для более медленные процессоры дня для обработки и восстановления после коллизий. [ необходима цитата ]ARCNET имел немного более низкую производительность в лучшем случае (просматриваемую одним потоком), но был гораздо более предсказуемым. ARCNET также имеет то преимущество, что он достиг своей наилучшей совокупной производительности при максимальной нагрузке, асимптотически приближаясь к максимальной пропускной способности. Хотя в лучшем случае производительность была ниже, чем у Ethernet, общий случай был эквивалентен, а в худшем случае - значительно лучше. Сеть Ethernet может выйти из строя, когда она будет слишком загружена из-за чрезмерных конфликтов. ARCNET продолжит работать с нормальной (или даже лучшей) пропускной способностью. Пропускная способность многоузлового Ethernet на основе коллизий была ограничена от 40% до 60% использования полосы пропускания (в зависимости от источника). Хотя 2,5 Мбит / с ARCNET может в один момент времени превзойти скорость 10 Мбит / с.Ethernet в загруженном офисе на медленных процессорах, ARCNET в конечном итоге уступил место Ethernet, поскольку повышение скорости процессора снизило влияние конфликтов на общую пропускную способность, а затраты на Ethernet снизились. [ необходима цитата ]

В начале 1980-х годов ARCNET был намного дешевле Ethernet, особенно для ПК. Например, в 1985 году SMC продавала карты ARCNET примерно за 300 долларов США, в то время как карта Ungermann-Bass Ethernet с трансивером могла стоить 500 долларов США .

Еще одно существенное отличие состоит в том, что ARCNET предоставляет отправителю конкретное подтверждение (или нет) успешной доставки на принимающей стороне до того, как токен перейдет к следующему узлу, что позволяет намного быстрее восстанавливать ошибки в протоколах более высокого уровня (вместо того, чтобы ждать на время ожидания ожидаемых ответов). ARCnet также не тратит время сети на передачу узлу, не готовому к приему сообщения, поскольку первоначальный запрос (выполняемый на аппаратном уровне) устанавливает, что получатель может и готов принять более крупное сообщение, прежде чем оно будет отправлено по шине.

Еще одно преимущество ARCNET по сравнению с Ethernet на основе коллизий состоит в том, что он гарантирует равный доступ к шине для всех в сети. Хотя получение токена может занять некоторое время, в зависимости от количества узлов и размера отправляемых в настоящее время сообщений, вы всегда получите его в течение предсказуемого максимального времени; таким образом, он детерминирован . Это сделало ARCNET идеальной сетевой системой реального времени , что объясняет ее использование во встроенных системах и на рынках управления процессами. Token Ring имеет аналогичные качества, но намного дороже в реализации, чем ARCNET.

Несмотря на детерминированную работу ARCNET и историческую пригодность для сред реального времени, таких как управление процессами, общедоступность коммутируемого гигабитного Ethernet и возможности качества обслуживания в коммутаторах Ethernet сегодня практически устранили ARCNET.

Сначала система была развернута с использованием коаксиального кабеля RG-62 / U (обычно используется в средах мэйнфреймов IBM для подключения терминалов и контроллеров 3270 ), но позже была добавлена ​​поддержка витой пары и оптоволокна . На более низких скоростях ARCNET ( 2,5 Мбит / с ) кабеля Cat-3 достаточно для работы ARCNET. Некоторые продукты ARCNET с витой парой поддерживают кабели длиной более 2 000 футов (610 м) по стандартному кабелю Cat-3, что намного превосходит все, что Ethernet может сделать с любым типом медного кабеля.

В начале 1990-х годов Thomas-Conrad Corporation разработала топологию 100 Мбит / с под названием TCNS на основе протокола ARCNET, который также поддерживал RG-62, витую пару и оптоволоконную среду. [7] TCNS пользовался некоторым успехом до тех пор, пока доступность более дешевого Ethernet 100 Мбит / с не положила конец общему развертыванию ARCNET в качестве протокола LAN.

Однако из-за своей простой и надежной природы контроллеры ARCNET по-прежнему продаются и используются в промышленных, встраиваемых и автомобильных приложениях.

См. Также [ править ]

  • Список пропускной способности устройства

Ссылки [ править ]

  1. ^ "История", Центр ресурсов ARCNET
  2. ^ "Список частей платы Arcnet" . RadioShack. Архивировано из оригинала на 2003-01-03.
  3. ^ Рид, Мэтью. «Тэнди выбирает АРКНЕТ» .
  4. ^ Рид, Мэтью. «ТРС-80 Модель 4П» .
  5. ^ "ARCNET для управления" , ccontrols.com
  6. ^ IEEE 802.3 пункт 10.1.1.1
  7. ^ "Родни Дэнджерфилд сетевых вычислений" , archive.org

Внешние ссылки [ править ]

  • Стандарт ARCNET ATA 878.1-1999
  • RFC 1201 Передача IP-трафика по сетям ARCNET
  • Ресурсный центр ARCNET
  • SOHARD Embedded Systems GmbH - европейский производитель ARCNET-продуктов
  • История Datapoint, включая разработку ARCnet / ARCnet Plus