Кіріспе

Қосылған ресурстық компьютерлік желі (ARCNET немесе ARCnet) – жергілікті аудандық желілер үшін арналған байланыс протоколы. ARCNET микрокомпьютерлер үшін қолжетімді алғашқы желілік жүйе болды; ол 1980-ші жылдары кеңсе жұмысын автоматтандыру үшін кеңінен танымал болды. Кейіннен протоколдың белгілі бір мүмкіндіктері өте пайдалы болатын кіріктірілген жүйелерде де қолданылды.

Даму

ARCNET 1976 жылы Datapoint Corporation компаниясының бас дамытушы инженері Джон Мерфи, Виктор Пурдың басшылығымен әзірленді және 1977 жылы жарияланды. Ол бастапқыда олардың Datapoint 2200 терминалдарының топтарын ортақ 8 дюймдік дискета жүйесімен байланыстырып, ақпарат алмасу үшін жасалды. Бұл LAN-ға негізделген кластерлік жүйенің алғашқы бос байланысты жүйесі болды, ол қосылатын компьютерлердің түрі туралы ешқандай талап қоймады. Бұл DECnet немесе SNA сияқты сол кездегі үлкен және қымбат компьютерлік жүйелерден өзгеше болды, онда ұқсас немесе эксклюзивті компьютерлердің біртекті тобы кластер ретінде қосылатын. Сол I/O құрылғыларын бөлісу желісінің токендік шина протоколы кейіннен файлдармен қызмет көрсету және есептеулерді кеңейту мақсатында өңдеу түйіндерінің бір-бірімен байланысуына мүмкіндік беру үшін қолданылды. DATABUS-та, Datapoint компаниясының COBOL-ға ұқсас тілінде қосымшаны жасауға болады және ол бір компьютерде қарапайым терминалдармен орналастырылады. Егер пайдаланушылар саны бастапқы компьютердің мүмкіндіктерін асып кетсе, ARCNET арқылы қосымша "есептеу" ресурстарын қамтамасыз ететін компьютерлерді қосуға болады, олар бірдей қосымшаларды іске қосып, бірдей деректерге қол жеткізе алады. Егер көбірек жад қажет болса, қосымша дискілік ресурстарды қамтамасыз ететін компьютерлерді де қосуға болады. Бұл кезеңдегі тәсіл жаңа мүмкіндіктер ашты және 1970 жылдардың соңында (алғашқы IBM PC 1981 жылы жарияланбастан бұрын) әлем бойынша он мыңнан астам ARCNET LAN орналымдары коммерциялық қолданыста болды, ал Datapoint Fortune 500 компаниясына айналды. Микрокомпьютерлер индустрияны басып алған кезде, жақсы сынақтан өткен және сенімді ARCNET осы машиналар үшін қолжетімді бағадағы LAN ретінде ұсынылды.

Нарық

ARCNET 1980-ші жылдардың ортасына дейін авторлық құқықта болды. Бұл сол кезде алаңдаушылық тудырмады, себебі көптеген желілік архитектуралар авторлық құқықтың иесінде болды. Авторлық құқығы жоқ, ашық жүйелерге көшу Халықаралық Бизнес Машиналары (IBM) мен оның Жүйелік Желілік Архитектурасының (SNA) басымдығына жауап ретінде басталды. 1979 жылы Ашық жүйелер өзара байланысының анықтамалық моделі (OSI моделі) жарияланды. Содан кейін 1980 жылы Digital, Intel және Xerox (DIX консорциумы) Ethernet үшін ашық стандартты жариялады, ол жақын арада IEEE және ISO стандарттау негізі ретінде қабылданды. IBM Ethernet-ке балама ретінде Token Ring ұсынды, бірақ стандарттауды тым қатаң бақылауда ұстады, сондықтан бәсекелестер оны пайдалануға екіленді. ARCNET екеуінен де арзан, сенімді, икемді болды және 1980-ші жылдардың соңында оның нарықтық үлесі Ethernet-тің үлесімен шамалас болды. Tandy/Radio Shack ARCNET-ті TRS 80 Model II, Model 12, Model 16, Tandy 6000, Tandy 2000, Tandy 1000 және Tandy 1200 компьютерлік үлгілері үшін қосымша және файлдармен бөлісу құралы ретінде ұсынды. Model 4P ROM-да ARCNET желісінен жүктеуге мүмкіндік беретін қосымша мүмкіндіктер болды. Ethernet коаксиалды кабельден бұрылған жұп кабельге және белсенді хабтарға негізделген «бірнеше жұлдыздар» кабельдік топологиясына ауысқанда, ол әлдеқайда тартымдырақ болды. Оңай кабельдік қосылымдар және Ethernet-тің жоғары жылдамдығы (10 Мбит/с, ARCnet үшін 2,5 Мбит/с-пен салыстырғанда) Ethernet сұранысын арттырды, ал нарыққа көптеген компаниялар енген сайын Ethernet бағасы төмендеді, ал ARCNET (және Token Ring) көлемі азайды.

ARCnet Plus және төмендеу

Үлкен жолақтылық қажеттіліктеріне және Ethernet-тің тудырған қиындықтарына жауап ретінде Datapoint компаниясы ARCnet Plus деп аталатын жаңа стандартты әзірледі және 1992 жылы таныстырды. ARCnet Plus 20 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істеді және бастапқы ARCnet жабдықтарымен кері үйлесімді болды. Дегенмен, ARCnet Plus өнімдері нарыққа дайын болған кезде Ethernet желі нарығының басым бөлігін иеленді, сондықтан пайдаланушылар ARCnet-ке қайта оралуға құлшыныс танытпады. Осының салдарынан ARCnet Plus өнімдерінің өте аз саны өндірілді. Көбінесе Datapoint компаниясы жасаған құрылғылардың бағасы жоғары болды және оларды табу қиын еді. ARCNET соңында ANSI ARCNET 878.1 стандарты ретінде бекітілді. Осы кезде ARCnet атауы ARCNET-ке өзгерген болуы мүмкін. Басқа компаниялар да нарыққа енді, олардың ішінде Standard Microsystems компаниясы ерекше көзге түсті. Олар бастапқыда Datapoint үшін арнайы LSI ретінде әзірленген, бірақ кейін Standard Microsystems компаниясы басқа клиенттерге де қолжетімді еткен бір VLSI чипіне негізделген жүйелерді өндірді. Datapoint компаниясы ақырында қаржылық қиындықтарға тап болды және бейнеконференцияларға және (кейін) кіріктірілген нарықтағы арнайы бағдарламалауға көшті. ARCNET қазір жаңа, жалпы қолданыстағы желілерде сирек қолданылса да, қалдық базасы әлі де қолдауды қажет етеді және өнеркәсіптік басқару саласында белгілі бір нишаны сақтайды.

Сипаттама

Бастапқы ARCNET 93 [[Омдық кедерісі бар RG 62/U коаксиалды кабельін және жұлдызды сымдық шина топологиясындағы пассивті немесе белсенді хабтарды пайдаланды. Ең жоғары танымал болған кезде, бұл ARCNET-тің Ethernet-ке қарағанда маңызды артықшылығы болды. Жұлдызды сыммен байланысты автобусты құру және кеңейту сол кездегі сызықтық Ethernet автобусына қарағанда әлдеқайда оңай болды (және оны ұстау да оңайырақ болды). "Бір-бірімен байланысты жұлдыздар" кабельдік топологиясы желіні толығымен тоқтатусыз түйіндерді қосуды және алып тастауды жеңілдетті, сондай-ақ күрделі LAN-дегі ақауларды диагностикалау мен оқшаулауды жеңілдетті. ARCNET-тің Ethernet-ке қарағанда тағы бір маңызды артықшылығы – кабельдің ұзындығы. ARCNET коаксиалды кабельді белсенді хабтар арасында немесе белсенді хаб пен соңғы түйін арасында 2000 футқа (610 м) дейін созуға болады, ал сол кезде кеңінен қолданылатын RG 58 (50Ω) "жұқа" Ethernet ең көп дегенде ұшынан ұшына дейін шектелген. ARCNET желіде екі түйінен астам болса, түйіндер арасында белсенді немесе пассивті хабты қажет етуінің кемшілігі болды, ал жұқа Ethernet түйіндерді сызықтық коаксиалды кабельдің кез келген жерінде орналастыруға мүмкіндік берді. Дегенмен, ARCNET пассивті хабтары өте арзан болды, олар төрт порты бар қарапайым, кішкентай, қуатсыз қораптан тұрады, олар төрт дискретті резистордан артық емес, сондықтан кемшілік маңызды емес. Бұл кемшілік те артықшылық ретінде қарастырылуы мүмкін, көбінесе 4 портты ARCNET пассивті хабының құны 4 компьютерді қосу үшін қажет болатын 4 BNC Tee қосқышы мен 2 терминатордың құнынан төмен болды. Пассивті хабтар түйін мен белсенді хаб арасындағы қашықтықты 100 футқа (30 м) дейін шектейтін. Пассивті хаб басқа пассивті хабқа тікелей қосыла алмайды. Екі типтегі хабтардың пайдаланылмаған порттарын арнайы жалғаушымен тоқтату қажет болды. Бұл арнайы жалғаушы терминатор деп аталады, ол 93 Омдық резистормен бірге BNC жалғауышынан басқа ештеңе емес. Жұқа Ethernet сонымен қатар 2 терминалдың ұшында бірдей терминаторларды қажет етеді, тек Ethernet 50 Омдық резисторды қолданады. Құныны азайту үшін, кең аумақты қамтуды сақтап, бір немесе бірнеше өзара байланысты белсенді хабтарды пайдалану кең таралған. Кабель әр порттан әртүрлі орынға дейін 30 метрден аспайтын қашықтықта жүргізілді. Содан кейін кабельдің соңына пассивті хаб қосылады, ал кабельдер пассивті хабтан жергілікті жерде жүреді, бұл үш түйінге дейін қосылуға мүмкіндік береді. Осылайша, 8 портты белсенді хаб 24 желілік құрылғыны диаметрі 400 футтан аспайтын аумақта қосу үшін пайдаланылуы мүмкін. ARCNET желісінде тек 255 түйінге рұқсат берілді. LAN жұмыс станцияларының идентификаторлары желілік интерфейс картасындағы DIP коммутаторларымен орнатылды. Үлкен желілер кішірек желілерге бөлініп, біріктірілуі керек. Мүмкін түйіндердің аз саны және идентификаторларды қолмен конфигурациялау қажеттілігі Ethernet-ке қарағанда, әсіресе ірі корпоративтік желілер кең таралған кезде, кемшілік болды. Автобусқа кіруді реттеу үшін ARCNET, Token Ring сияқты, Ethernet-тің бірнеше кіру тәсілдерін сезімтал тасымалдаушының орнына, белгі беру схемасын қолданады. Пирлер белсенді болмаған кезде, желіде бір "белгі" хабарламасы машинадан машинаға беріледі және пирлерге белгі болмаса, автобусты пайдалануға рұқсат етілмейді. Егер белгілі бір пир хабар жібергісі келсе, ол белгіні күтеді, хабарды жібереді, содан кейін белгіні келесі станцияға жібереді. ARCNET үлестірілген жұлдыз ретінде іске асырылғандықтан, белгіні сақинаның айналасында машинадан машинаға беруге болмайды. Оның орнына, әр түйінге 8 биттік мекенжай беріледі (әдетте DIP коммутаторлары арқылы), ал жаңа түйін желіге қосылған кезде "қайта конфигурациялау" пайда болады, онда әр түйін өзінен жоғары тұрған түйіннің мекенжайын біледі. Белгі бір түйіннен екіншісіне тікелей беріледі. Тарихи тұрғысынан, әрбір тәсілдің өз артықшылықтары болды: ARCNET белсенді емес желіде жіберу станциясы белгіні күтуге кешігуді қамтамасыз етті, бірақ Ethernet-тің өнімділігі тым көп пирлер бір уақытта хабар таратуға тырысқанда күрт төмендеді, өйткені сол кездегі баяу процессорлар соқтығыстарды өңдеуге және қалпына келтіруге кеткен уақытқа байланысты. ARCNET сәл төменгі ең жақсы жағдайдың өнімділігін (бір ағынмен қарастырылғанда) көрсетті, бірақ әлдеқайда болжамды болды. ARCNET сонымен қатар ең жоғары жүктемеде ең жақсы жиынтық өнімділікке қол жеткізді, асимптотикалық түрде оның ең жоғары өткізу қабілетіне жақындады. Ethernet-тен төменгі ең жақсы жағдайдың өнімділігі, жалпы жағдай бірдей болды, ал ең нашар жағдай күрт жақсы болды. Ethernet желісі тым көп шабуылдан кейін құлап кетуі мүмкін. ARCNET қалыпты (немесе одан да жақсы) өткізу қабілетімен жұмыс істейді. Көп түйіндік соқтығысу негізінде Ethernet-тің өткізу қабілеті 40% және 60% арасында болды (көзқарасқа байланысты). 2,5 Мбит/с ARCNET бір кезде баяу процессорлары бар жұмысты кеңседе 10 Мбит/с Ethernet-тен жоғары өнімділік көрсетуі мүмкін болса да, процессорлардың жылдамдығы артып, соқтығыстардың жалпы өткізу қабілетіне әсері төмендегенде ARCNET Ethernet-ке жол берді, сондай-ақ Ethernet құны төмендеді. 1980-жылдардың басында ARCNET, әсіресе жеке компьютерлер үшін Ethernet-тен әлдеқайда арзан болды. Мысалы, 1985 жылы SMC ARCNET карталарын шамамен 300 долларға сатты, ал Ungermann Bass Ethernet картасы және трансивері 500 долларға тұрды. Тағы бір маңызды айырмашылық – ARCNET жіберушіге қабылдаушы соңында сәтті жеткізілгені туралы нақты растау (немесе оның болмауы) береді, содан кейін белгі келесі түйінге жіберіледі, бұл жоғары деңгейдегі протоколдарда тезірек ақауларды қалпына келтіруге мүмкіндік береді (күтілетін жауаптарға уақыт күтуге қарағанда). ARCNET хабарды қабылдауға дайын емес түйінге уақытты ысырап етпейді, өйткені бастапқы сұрау (аппараттық деңгейде жасалады) қабылдаушының үлкен хабарды автобус арқылы жібермес бұрын қабылдауға дайын екенін анықтайды. ARCNET-тің соқтығысу негізіндегі Ethernet-ке қарағанда тағы бір артықшылығы – ол желідегі барлығына автобусқа тең қол жеткізуді кепілдік береді. Түйіндердің санына және қазіргі уақытта жіберіліп жатқан хабарламалардың мөлшеріне қарамастан, сіз оны алуға аз уақыт жұмсасаңыз да, сіз оны болжамды ең көп уақыт ішінде аласыз; осылайша ол детерминистік. Бұл ARCNET-ті нақты уақыт желілік жүйе үшін өте қолайлы етеді, бұл оның ендірілген жүйелер мен процестерді басқару нарықтарында қолданылуын түсіндіреді. Token Ring ұқсас қасиеттерге ие, бірақ ARCNET-тен әлдеқайда қымбат. ARCNET-тің детерминистік жұмысы мен процестерді басқару сияқты нақты уақыт орталарына тарихи сәйкес келуіне қарамастан, гигабиттік Ethernet-тің ауысуының қолжетімділігі және Ethernet коммутаторларындағы қызмет сапасы мүмкіндіктері бүгінде ARCNET-ті жоқ етті. Бастапқыда жүйе RG 62/U коаксиалды кабельін пайдаланылды (IBM мэйнфрейм ортасында 3270 терминалдары мен контроллерлерді қосу үшін кеңінен қолданылады), бірақ кейін бұрылған жұп және талшындық ортаны қолдау қосылды. ARCNET-тің төменгі жылдамдықтарында (2,5 Мбит/с) Cat 3 кабельі ARCNET-ті іске қосу үшін жеткілікті. Кейбір ARCNET бұрылған жұп өнімдері стандартты Cat 3 кабельінде 2000 футтан (610 м) астам кабельдік желілерді қолдады, бұл кез келген түрдегі мыс кабельде Ethernet-тің істей алмайтын нәрсе. 1990-жылдардың басында Томас Конрад Корпорациясы ARCNET протоколына негіделген 100 Мбит/с топологияны TCNS деп атады, ол RG 62, бұрылған жұп және талшындық ортаны қолдады. TCNS сәттілікке жетті, бірақ төмен құнмен 100 Мбит/с Ethernet қолжетімді болғанда, ARCNET LAN протоколы ретінде жалпы қолданылуы тоқтатылды. Дегенмен, қарапайым және берік табиғатының арқасында ARCNET контроллерлері әлі де өндіріліп, өнеркәсіптік, ендірілген және...