ARCNET — esimene mikroarvutite kohtvõrgu protokoll ja kasutusvaldkonnad

ARCNET: esimene mikroarvutite kohtvõrgu protokoll — ajalugu, tööpõhimõte, eelised ja tänased tööstuslikud kasutusvaldkonnad. Loe, miks ARCNET endiselt asjakohane on.

Attached Resource Computer NETwork (lühend ARCNET või ARCnet) on kohtvõrgu sideprotokoll. ARCNET oli esimene laialdaselt kättesaadav mikroarvutite võrgusüsteem; see sai 1980ndatel aastatel populaarseks kontoraautomaatika ülesannete täitmiseks. Hiljem rakendati seda manussüsteemides, kus protokolli teatavad omadused on eriti kasulikud. Seda kasutati esmakordselt 1977. aastal. Arcnet kasutab tähega sarnast topoloogiat, mida on palju lihtsam ehitada ja hooldada kui teiste hiljem väljatöötatud protokollide, näiteks Etherneti, bussitopoloogiaid. Algne arcnet kasutas koaksiaalkaableid ja sümbolite vahetamise mehhanismi, mis sarnaneb sümbolite ringile. Umbes 20 MBit/s maksimaalse kiirusega on ARCnet palju aeglasem kui teised võrguprotokollid, näiteks ethernet. Token-passing-mehhanismi tõttu ei esine kokkupõrkeid pakettide vahel. See muudab selle sobivaks teatud tööstuslike rakenduste jaoks, samuti ohme automaatika jaoks, kus seda ikka veel kasutatakse.

Mis on ARCNET ja kuidas see töötab

ARCNET põhineb token passing ehk tokeni edasiandmise mehhanismil: võrgus liigub järjest üks "token" (õigus saata), mille omanik võib ajavahemiku jooksul saata andmepakke. Kui sõlmil puudub token, peab ta ootama, kuni see jõuab tema kätte. See mehhanism tagab deterministlikuma ja ilma kokkupõrgeteta andmeedastuse võrreldes jagatud bussil põhinevate süsteemidega.

Tehnilised näitajad ja variandid

• Algne ARCNET töötas tavaliselt 2,5 Mbit/s andmeedastuskiirusega.
• Hiljem arendati välja versioonid, mis suurendasid kiirust (näiteks ARCNET Plus kuni ~20 Mbit/s), kuid needki jäävad tänapäeva Etherneti standarditest aeglasemaks.
• Füüsilised liidesed: algselt kasutati koaksiaalkaableid, hiljem ka paaripaartraadist maasidet ja mõnes rakenduses optilist kiudu.
• Topoloogia: ARCNETi saab realiseerida nii tähekujulisena (star) kui ka muudes füüsilistes paigutustes tänu keskse MAU/koordinaatori kasutamisele.

Kasutusvaldkonnad

• Tööstusautomaatika ja protsessikontroll — sobib rakendustesse, kus on vajalik deterministlik ajastus ja tööstuslik vastupidavus.
• Hooneautomaatika ja HVAC-süsteemid — stabiilne ja lihtne võrgu arhitektuur väikeste andmemahtude puhul.
• Manussüsteemid ja sisse-ehitatud seadmed — väikese ressursikuluga seadmetes, kus kiiret suurt läbilaskevõimet ei vajata.
• Punkt-müügiseadmed (POS), andmekogumissüsteemid ja teised paigaldatud süsteemid, kus töökindlus on olulisem kui kõrge kiirus.

Eelised

• Deterministlik andmeedastus tänu token-passingile — väldib pakettide kokkupõrkeid ja tagab ennustatava viivituse.
• Lihtne ja paindlik kaablipaigaldus, eriti tähetopoloogia korral — lihtsam hooldada ja laiendada võrreldes mõne bussipõhise lahendusega.
• Väiksem riistvaruline keerukus ja sobivus madala võimsusega või piiratud ressursiga seadmete jaoks.

Puudused ja piirangud

• Võrreldes kaasaegsete Etherneti lahendustega on ARCNET oluliselt aeglasem — piiratud läbilaskevõime takistab andmerikkamate rakenduste kasutust.
• Spetsiaalse riistvara ja osade kättesaadavus on tänapäeval piiratud, mistõttu on hooldus ja varuosade leidmine keerulisem.
• Vähem levinud ja standarditud kui Ethernet või kaasaegsed tööstuslahendused (näiteks Profinet, EtherCAT), mistõttu integreerimine uute süsteemidega võib nõuda adaptereid või sildu.

Tänapäevane kasutus

Kuigi ARCNET ei ole enam laialt kasutusel kontorivõrkudes ega andmetöötluse peavoolus, leidub seda endiselt tööstuslikes ja sisse-ehitatud lahendustes, kus determinism ja võrgustiku stabiilsus on prioriteet. Paljudes projektides on ARCNET asendunud kaasaegsete deterministlike Etherneti variantidega, kuid olemasolevates installatsioonides võib ARCNET töötada veel aastaid.

Kokkuvõte

ARCNET oli ajalooliselt oluline samm mikroarvutite võrkude levikus: lihtne, töökindel ja deterministlik protokoll, mis sobis hästi kontori- ja tööstuskeskkondadesse. Tänapäeval on selle peamised tugevused determinism ja lihtne topoloogia, kuid piirdunud kiirus ja varuosade kättesaadavus on viinud selle asendamisele kaasaegsemate lahendustega.

Küsimused ja vastused

K: Mis on ARCNET?

K: Millal sai ARCNET esimest korda laialdaselt kättesaadavaks?

K: Milleks kasutati algselt ARCNETi?

K: Kus kasutatakse ARCNETi tänapäevalgi?

K: Millist topoloogiat kasutab ARCNET?

K: Millist tüüpi mehhanismi kasutab ARCNET?

K: Kuidas on ARCNET võrreldes teiste võrguprotokollidega kiiruse poolest?

Otsing