ARCNET

En ARCNET-adapter för en Amiga 500- dator. Det lilla kortet bredvid är storleken på ett kreditkort

Attached Resource Computer NETwork ( ARCNET eller ARCnet ) är ett kommunikationsprotokoll för lokala nätverk . ARCNET var det första allmänt tillgängliga nätverkssystemet för mikrodatorer ; det blev populärt på 1980-talet för kontorsautomationsuppgifter. Det tillämpades senare på inbäddade system där vissa funktioner i protokollet är särskilt användbara.

Historia

Utveckling

ARCNET utvecklades av huvudutvecklingsingenjören John Murphy på Datapoint Corporation 1976 under Victor Poor och tillkännagavs 1977. Det utvecklades ursprungligen för att ansluta grupper av deras Datapoint 2200- terminaler för att prata med ett delat 8-tums diskettsystem. Det var den första löst kopplat LAN-baserat klustersystem, som inte gör några antaganden om vilken typ av datorer som skulle anslutas. Detta var i motsats till samtida större och dyrare datorsystem som DECnet eller SNA , där en homogen grupp av liknande eller proprietära datorer var anslutna som ett kluster .

Token-passing bus-protokollet för det I/O-enhetsdelningsnätverket tillämpades därefter för att tillåta bearbetningsnoder att kommunicera med varandra för filservering och skalbarhet för datoranvändning. En applikation skulle kunna utvecklas i DATABUS, Datapoints proprietära COBOL -liknande språk och distribueras på en enda dator med dumma terminaler. När antalet användare ökade kapaciteten hos den ursprungliga datorn, kunde ytterligare datorer med "beräkningsresurser" anslutas via ARCNET, köra samma applikationer och komma åt samma data. Om mer lagringsutrymme behövdes, kunde ytterligare datorer med diskresurs också anslutas. Detta stegvisa tillvägagångssätt bröt ny mark och i slutet av 1970-talet (innan den första IBM-datorn tillkännagavs 1981) var över tiotusen ARCNET LAN-installationer i kommersiell användning runt om i världen, och Datapoint hade blivit ett Fortune 500-företag. När mikrodatorerna tog över branschen erbjöds även väl beprövad och pålitlig ARCNET som ett billigt LAN för dessa maskiner.

Marknadsföra

ARCNET förblev proprietärt fram till början till mitten av 1980-talet. Detta väckte ingen oro vid den tiden, eftersom de flesta nätverksarkitekturer var proprietära. Övergången till icke-proprietära, öppna system började som ett svar på dominansen av International Business Machines (IBM) och dess Systems Network Architecture (SNA). 1979 publicerades Open Systems Interconnection Reference Model ( OSI-modellen) . Sedan, 1980, publicerade Digital, Intel och Xerox (DIX-konsortiet) en öppen standard för Ethernet som snart antogs som grund för standardisering av IEEE och ISO. IBM svarade med att föreslå Token Ring som ett alternativ till Ethernet men behöll så sträng kontroll över standardiseringen att konkurrenterna var försiktiga med att använda den. ARCNET var billigare än båda, mer pålitligt, mer flexibelt och i slutet av 1980-talet hade det en marknadsandel som var ungefär lika stor som Ethernet. Tandy/Radio Shack datormodeller erbjöd . ARCNET som ett applikations- och fildelningsmedium för sina TRS -80 Model II , Model 12 , Model 16 , Tandy 6000 , Tandy 2000 , Tandy 1000 och Tandy 1200 Det fanns också krokar i Model 4P :s ROM för att starta från ett ARCNET-nätverk.

När Ethernet flyttade från koaxialkabel till tvinnat par och en "sammankopplade stjärnor" kabeltopologi baserad på aktiva nav , blev det mycket mer attraktivt. Enklare kablage, i kombination med den högre råhastigheten för Ethernet ( 10 Mbit/s , jämfört med 2,5 Mbit/s för ARCnet) bidrog till att öka efterfrågan på Ethernet, och allt eftersom fler företag kom in på marknaden började priset på Ethernet sjunka – och ARCNET (och Token Ring) volymerna minskade.

ARCnet Plus och avvisa

Som svar på större bandbreddsbehov och utmaningen med Ethernet, utvecklades en ny standard som heter ARCnet Plus av Datapoint och introducerades 1992. ARCnet Plus körde med 20 Mbit/s och var bakåtkompatibel med original ARCnet-utrustning. Men när ARCnet Plus-produkterna var klara för marknaden hade Ethernet tagit majoriteten av nätverksmarknaden, och det fanns litet incitament för användare att flytta tillbaka till ARCnet. Som ett resultat har mycket få ARCnet Plus-produkter någonsin producerats. De som byggdes, främst av Datapoint, var dyra och svåra att hitta.

ARCNET standardiserades så småningom som ANSI ARCNET 878.1. Det verkar vara när namnet ändrades från ARCnet till ARCNET. Andra företag kom in på marknaden, särskilt Standard Microsystems som producerade system baserade på ett enda VLSI- chip, ursprungligen utvecklat som anpassat LSI för Datapoint, men senare gjort tillgängligt av Standard Microsystems för andra kunder. Datapoint hamnade så småningom i ekonomiska problem och gick så småningom över till videokonferenser och (senare) anpassad programmering på den inbyggda marknaden.

Även om ARCNET nu sällan används för nya allmänna nätverk, kräver den minskande installerade basen fortfarande stöd - och den behåller en nisch inom industriell kontroll.

Beskrivning

Original ARCNET använde RG-62/U koaxialkabel med 93 Ω impedans och antingen passiva eller aktiva nav i en stjärnkopplad busstopologi . Vid tiden för dess största popularitet var detta en betydande fördel med ARCNET över Ethernet. En stjärnkopplad buss var mycket lättare att bygga och expandera (och var lättare att underhålla) än dåtidens klumpiga linjära buss Ethernet. Kabeltopologin med "sammankopplade stjärnor" gjorde det enkelt att lägga till och ta bort noder utan att ta ner hela nätverket, och mycket lättare att diagnostisera och isolera fel inom ett komplext LAN.

En annan betydande fördel som ARCNET hade jämfört med Ethernet var kabelavståndet. ARCNET-koaxialkablar kunde sträcka sig 610 m (2 000 fot) mellan aktiva nav eller mellan ett aktivt nav och en ändnod, medan RG- 58 (50Ω) "tunna" Ethernet som användes mest vid den tiden var begränsad till en maximal körning på 185 m (607 fot) från ände till ände.

ARCNET hade nackdelen att kräva antingen ett aktivt eller passivt nav mellan noder om det fanns fler än två noder i nätverket, medan tunt Ethernet gjorde att noder kunde placeras var som helst längs den linjära koaxialkabeln. ARCNET passiva nav var dock mycket billiga, eftersom de bestod av en enkel, liten, strömlös låda med fyra portar, kopplade ihop med inte mer än fyra diskreta motstånd, så nackdelen var inte betydande. Denna nackdel kan också ses som en fördel, ofta var kostnaden för ett 4-portars ARCNET passivt nav mindre än kostnaden för de 4 BNC Tee- kontakter och 2 terminatorer som tunt Ethernet kräver för att ansluta 4 datorer, och till skillnad från BNC Tee-kontakter som ibland kunde vara svårt att få tag på under Ethernets tidiga dagar, kunde ett ARCNET passivt nav enkelt tillverkas på fältet med 9 lättillgängliga delar (4 kontakter, 4 motstånd och en låda att placera dem i).

Passiva nav begränsade avståndet mellan en nod och en aktiv nav till 30 m (100 fot). Ett passivt nav kunde inte kopplas direkt till ett annat passivt nav. Oanvända portar på båda typerna av nav måste avslutas med en speciell kontakt. Denna speciella kontakt, som kallas en terminator, är inget annat än en BNC-kontakt med ett 93 ohm motstånd i sig. Tunt Ethernet kräver också nästan identiska terminatorer vid de två terminaländarna, den enda skillnaden är att Ethernet använder ett 50 ohm motstånd.

För att minska kostnaderna, samtidigt som det tillåts täckning över ett brett område, var en vanlig praxis att använda en eller flera sammankopplade aktiva nav, som var och en gav täckning för noder inte mer än 60 m (200 fot) bort. Kabeln drogs från varje port i de aktiva naven till en annan plats inte mer än 30 m (100 fot) bort. Ett passivt nav skulle sedan fästas i änden av kabeln, och kablar skulle dras lokalt från det passiva navet, vilket möjliggör anslutning av upp till tre noder. På detta sätt kan en enda 8-ports aktiv hubb användas för att ansluta 24 nätverksanslutna enheter över ett område som inte överstiger 120 m (400 fot) i diameter.

ARCNET tillät endast 255 noder per nätverk. Nod-ID:n för LAN-arbetsstationer ställdes vanligtvis in av DIP-switchar på nätverkskortet. Större nätverk skulle behöva delas upp i mindre nätverk och överbryggas. Det lilla antalet möjliga noder och behovet av att manuellt konfigurera ID var en nackdel jämfört med Ethernet, särskilt som stora företagsnätverk blev vanliga.

För att förmedla åtkomst till bussen använder ARCNET, liksom Token Ring, ett token-passeringsschema , snarare än bäraravkänningsmetoden för flera åtkomst av Ethernet. När peers är inaktiva skickas ett enda "token"-meddelande runt i nätverket från maskin till maskin, och ingen peer får använda bussen om den inte har token. Om en viss kamrat vill skicka ett meddelande, väntar den på att ta emot token, skickar sitt meddelande och skickar sedan token vidare till nästa station. Eftersom ARCNET är implementerat som en distribuerad stjärna, kan token inte skickas maskin till maskin runt en ring. Istället tilldelas varje nod en 8-bitars adress (vanligtvis via DIP-switchar), och när en ny nod ansluter sig till nätverket inträffar en "reconfig", där varje nod lär sig adressen till noden omedelbart ovanför den. Token skickas sedan direkt från en nod till nästa.

Historiskt sett hade varje tillvägagångssätt sina fördelar: ARCNET lade till en liten fördröjning på ett inaktivt nätverk eftersom en sändande station väntade på att ta emot token, men Ethernets prestanda försämrades drastiskt om för många peers försökte sända samtidigt, på grund av den tid som krävs för dagens långsammare processorer för att bearbeta och återhämta sig från kollisioner. [ citat behövs ] ARCNET hade något lägre bästa möjliga prestanda (sedda av en enda ström), men var mycket mer förutsägbar. ARCNET har också fördelen att den uppnådde sin bästa sammanlagda prestanda under den högsta belastningen och närmade sig asymptotiskt sin maximala genomströmning. Medan den bästa fallets prestanda var mindre än Ethernet, var det allmänna fallet likvärdigt och det värsta fallet var dramatiskt bättre. Ett Ethernet-nätverk kan kollapsa när det är för upptaget på grund av överdrivna kollisioner. En ARCNET skulle fortsätta med normal (eller ännu bättre) genomströmning. Genomströmningen på ett kollisionsbaserat Ethernet med flera noder var begränsad till mellan 40 % och 60 % av bandbreddsanvändningen (beroende på källan). Även om 2,5 Mbit/s ARCNET vid ett tillfälle kunde överträffa ett 10 Mbit/s Ethernet på ett hektiskt kontor på långsamma processorer, gav ARCNET till slut plats för Ethernet eftersom förbättrade processorhastigheter minskade effekten av kollisioner på den totala genomströmningen och Ethernet-kostnaderna sjönk. [ citat behövs ]

I början av 1980-talet var ARCNET mycket billigare än Ethernet, särskilt för datorer. Till exempel sålde SMC 1985 ARCNET-kort för cirka 300 USD medan ett Ungermann-Bass Ethernet-kort plus transceiver kunde kosta 500 USD .

En annan betydande skillnad är att ARCNET ger avsändaren en konkret bekräftelse (eller inte) på framgångsrik leverans vid mottagandet innan token går vidare till nästa nod, vilket möjliggör mycket snabbare felåterställning inom protokollen på högre nivå (snarare än att behöva vänta för en timeout på förväntade svar). ARCnet slösar inte heller nätverkstid på att sända till en nod som inte är redo att ta emot meddelandet, eftersom en första förfrågan (gjord på hårdvarunivå) fastställer att mottagaren kan och är redo att ta emot det större meddelandet innan det skickas över bussen.

En ytterligare fördel som ARCNET hade jämfört med kollisionsbaserat Ethernet är att det garanterar rättvis tillgång till bussen för alla i nätverket. Även om det kan ta kort tid att få token beroende på antalet noder och storleken på de meddelanden som för närvarande skickas om, kommer du alltid att få den inom en förutsägbar maximal tid; så det är deterministiskt . Detta gjorde ARCNET till ett idealiskt nätverkssystem i realtid , vilket förklarar dess användning på marknaderna för inbyggda system och processkontroll. Token Ring har liknande egenskaper, men är mycket dyrare att implementera än ARCNET.

Trots ARCNETs deterministiska funktion och historiska lämplighet för realtidsmiljöer som processkontroll, har den allmänna tillgängligheten av switchade gigabit-Ethernet och Quality of service- funktioner i Ethernet-switchar nästan eliminerat ARCNET idag.

Först distribuerades systemet med RG-62/U koaxialkabel (används vanligen i IBM stordatormiljöer för att ansluta 3270- terminaler och kontroller), men lades senare till stöd för tvinnade par och fibermedia . Vid ARCNETs lägre hastigheter ( 2,5 Mbit/s ) är Cat-3- kabeln tillräckligt bra för att köra ARCNET. Vissa ARCNET-tvinnade-par-produkter som stöds av kablar går över 2 000 fot (610 m) på standard Cat-3-kabel, långt utöver allt Ethernet skulle kunna göra på någon form av kopparkabel.

I början av 1990-talet utvecklade Thomas-Conrad Corporation en 100 Mbit/s topologi kallad TCNS baserad på ARCNET-protokollet, som också stödde RG-62, twisted-pair och fiberoptiska media. TCNS hade viss framgång tills tillgängligheten av billigare 100 Mbit/s Ethernet satte stopp för den allmänna utbyggnaden av ARCNET som ett LAN-protokoll.

Men på grund av sin enkla, robusta natur säljs och används ARCNET-kontroller fortfarande i industriella, inbyggda och biltillämpningar.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ARCNET&oldid=1115957537 "