Введение
Сеть Arcnet (или ARCnet от английского AttachedResourceComputerNet, компьютерная сеть соединенных ресурсов) – это одна из старейших сетей. Она была разработана компанией DatapointCorporation еще в 1977 году. Международные стандарты на эту сеть отсутствуют, хотя именно она считается родоначальницей метода маркерного доступа. Несмотря на отсутствие стандартов, сеть Arcnet до недавнего времени (в 1980 – 1990 г.г.) пользовалась популярностью, даже серьезно конкурировала с Ethernet. Большое количество компаний (например, Datapoint, StandardMicrosystems, Xircom и др.) производили аппаратуру для сети этого типа. Но сейчас производство аппаратуры Arcnet практически прекращено.
Технология ARCNET была разработана Джоном Мёрфи (JohnMurphy) — инженером из корпорации Datapoint в 1976 году и анонсирована в 1977 году.
ARCnet-встроенная сеть, промышленная локальная сеть или полевая шина?
Первоначально ARCNET классифицировалась как локальная сеть или LAN. ЛВС(Лока́льнаявычисли́тельная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. localareanetwork, LAN) определяется как группа узлов, которые взаимодействуют друг с другом в географически ограниченной области, обычно в пределах одного здания или комплекса зданий. Это было целью ARCNET, когда она была первоначально представлена как локальная сеть автоматизации офиса корпорацией Datapoint в конце 1970-х годов. Datapoint представлял себе сеть с распределенной вычислительной мощностью, работающую как один большой компьютер. Эта система называлась ARC (attachedresourcecomputer), а сеть, которая соединяла эти ресурсы, называлась ARCNET.
Использование ARCNET в качестве сети автоматизации офиса сократилось; тем не менее, ARCNET продолжает пользоваться успехом в сфере промышленной автоматизации, поскольку его рабочие характеристики хорошо подходят для управления. ARCNET зарекомендовал себя как очень надежный. ARCNET также является быстрой, обеспечивает детерминированную производительность и может охватывать большие расстояния, что делает ее подходящей технологией полевой шины.
Термин полевая шина используется в индустрии промышленной автоматизации для обозначения сети, состоящей из компьютеров, контроллеров и устройств, установленных «в поле». ARCNET — идеальная полевая шина. В отличие от сетей офисной автоматизации, полевая шина должна доставлять сообщения с предсказуемым временем. Протокол передачи токенов ARCNET обеспечивает своевременность. Сообщения Fieldbus обычно короткие. Длина пакетов ARCNET варьируется от 0 до 507 байт с небольшими накладными расходами и в сочетании с высокой скоростью передачи данных ARCNET, обычно 2,5 Мбит/с, обеспечивает быструю реакцию на короткие сообщения. Полевые шины должны быть прочными. ARCNET имеет встроенную проверку ошибок CRC-16 (циклическая проверка избыточности) и поддерживает несколько физических кабельных схем, включая оптоволокно. Наконец, должны быть низкие накладные расходы на программное обеспечение. Протокол передачи данных ARCNET является автономным в микросхеме контроллера ARCNET.
В соответствии с эталонной моделью Международной организации стандартов OSI (взаимодействие открытых систем) ARCNET обеспечивает физический уровень и уровень канала передачи данных этой модели. Другими словами, ARCNET обеспечивает успешную передачу и прием пакета данных между двумя узлами сети. Узел относится к микросхеме контроллера ARCNET и кабельному приемопередатчику, подключенному к сети. Узлам назначаются адреса, называемые идентификаторами MAC (управление доступом к среде), и в одной сети ARCNET может быть до 255 уникально назначенных узлов.
Детерминированная производительность
Ключом к производительности ARCNET и ее привлекательности в качестве управляющей сети является протокол передачи маркеров. В сети с передачей токенов узел может отправить сообщение только тогда, когда он получит «токен». Когда узел получает токен, он становится мгновенным хозяином сети; однако его мастерство недолговечно. Длина сообщения, которое может быть отправлено, ограничена, и поэтому ни один узел не может доминировать в сети, поскольку он должен отказаться от контроля над токеном. После отправки сообщения токен передается другому узлу, что позволяет ему стать мгновенным мастером. При использовании передачи токена в качестве механизма посредничества доступа к сети любым узлом временная производительность сети становится предсказуемой или детерминированной. Фактически, можно рассчитать наихудшее время, которое требуется узлу для доставки сообщения другому узлу. Промышленные сети требуют предсказуемой производительности, чтобы гарантировать, что контролируемые события происходят тогда, когда они должны. ARCNET обеспечивает эту предсказуемость.