ARCNET: definition, historie og anvendelser i lokale netværk
ARCNET: definition, historie og anvendelser i lokale netværk — fra 1977's token-passing og stjernetopologi til robuste industrielle og indlejrede netværksløsninger.
Attached Resource Computer NETwork (forkortet ARCNET eller ARCnet) er en kommunikationsprotokol for lokale netværk. ARCNET var det første bredt tilgængelige netværkssystem til mikrocomputere; det blev populært i 1980'erne til kontorautomatiseringsopgaver. Det blev senere anvendt til indlejrede systemer, hvor visse funktioner i protokollen er særligt nyttige. Den blev anvendt første gang i 1977. Arcnet anvender en stjernelignende topologi, som er meget lettere at opbygge og vedligeholde end bustopologierne i andre protokoller, der blev udviklet senere, f.eks. Ethernet. Det oprindelige arcnet anvendte koaksialkabler og en token-passing-mekanisme, der minder meget om token ring. Med en maksimal hastighed på ca. 20 MBit/s er ARCnet meget langsommere end andre netværksprotokoller som f.eks. ethernet. På grund af token-passing-mekanismerne er der ingen kollisioner mellem pakkerne. Dette gør den velegnet til visse industrielle applikationer samt til ohme-automatisering, hvor den stadig anvendes.
Historie og udvikling
ARCNET blev udviklet af Datapoint Corporation i slutningen af 1970'erne og blev taget i brug i 1977 som en simpel og billig måde at sammenkoble mikrocomputere på. I 1980'erne blev ARCNET udbredt i kontormiljøer, fordi det var let at installere og krævede færre konfigurationstrin end mange samtidige systemer.
Over tid kom forbedringer og udvidelser: hvor det oprindelige system typisk arbejdede med lavere hastigheder (omkring 2,5 Mbit/s), blev senere varianter og "ARCNET Plus" i stand til at levere højere gennemstrømning — op til omkring 20 Mbit/s — samt støtte for flere fysiske lagtyper. På grund af Ethernet's teknologiske udvikling og faldende omkostninger faldt ARCNETs andel i kontor- og forbrugersegmentet, men protokollens deterministiske egenskaber gjorde den populær til industrielle og indlejrede anvendelser.
Tekniske karakteristika
- Topologi: Typisk stjerne-opkobling via couplers eller hubs, men udført som en logisk ring (token-passing). Denne stjerne-lignende installation er nem at vedligeholde og fejlsøge.
- Medietyper: Oprindeligt koaksialkabler, senere også tvistet par, passive/aktive couplers og i nogle industrielle miljøer optisk fiber.
- Adressering og størrelse: ARCNET bruger en simpel nodetildeling med 8-bit adresser, hvilket giver mulighed for op til 255 adresserbare noder i et netværk.
- Adgangsmetode: Token-passing, hvilket betyder, at kun den node, som har tokenet, må sende. Det eliminerer kollisioner og giver forudsigelig adgangstid.
- Hastighed: Oprindelige implementeringer var langsommere (f.eks. 2,5 Mbit/s); senere varianter nåede op til ca. 20 Mbit/s.
- Determinisme: Takket være token-passing er forsinkelsestider mere forudsigelige end i kollisionsbaserede net (f.eks. tidlig Ethernet), hvilket er vigtigt i realtime- og industriapplikationer.
Anvendelser
ARCNET blev brugt bredt i:
- Kontorautomatisering i 1980'erne (fil- og printerdeling mm.).
- Indlejrede systemer og industrielle styresystemer, hvor determinisme og lav kompleksitet er vigtige.
- Bygningsautomatisering, HVAC, SCADA og fabrikationsudstyr, hvor netværk skal være stabile og tolerante over for trafikspidsbelastninger.
- Systemer, hvor få kollisioner og forudsigelig responstid er kritisk — fx i realtidsstyring.
Fordele og ulemper
- Fordele: Enkel installation (stjernelignende fysisk struktur), kollisionsfri kommunikation, deterministisk adgang til mediet, robusthed i industrielle miljøer og mulighed for forskellige fysiske medier.
- Ulemper: Lavere maksimal hastighed sammenlignet med moderne Ethernet-varianter, begrænset udbredelse og dermed færre nye komponenter og mindre støtte fra moderne netværksproducenter. Dette har medført, at ARCNET overvejende findes i ældre eller specialiserede installationer.
Praktisk bemærkning
Selvom ARCNET i dag sjældent vælges til nyinstallerede kontornetværk, kan man støde på protokollen i eksisterende industrielle installationer, hvor den er indbygget i udstyr og PLC'er. Ved opgradering af sådanne systemer må man ofte afveje fordelene ved at bevare et deterministisk, velkendt netværk mod fordelene ved moderne Ethernet-løsninger (højere hastighed, større leverandørudvalg og bedre integration med IT-netværk).
ARCNET er et godt eksempel på en tidlig netværksteknologi, der bevarede relevans i nicheområder på grund af sine særlige egenskaber — især determinisme og enkelhed i installation og vedligeholdelse.
En Arcnet-adapter til en AMIGA-computer. Det lille kort ved siden af er på størrelse med et kreditkort.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er ARCNET?
A: ARCNET er en kommunikationsprotokol, der anvendes til lokale netværk.
Spørgsmål: Hvornår blev ARCNET først almindeligt tilgængeligt?
A: ARCNET blev først almindeligt tilgængeligt i 1980'erne.
Spørgsmål: Hvad blev ARCNET oprindeligt brugt til?
A: ARCNET blev oprindeligt brugt til kontorautomatiseringsopgaver.
Spørgsmål: Hvor anvendes ARCNET stadig i dag?
A: ARCNET anvendes stadig i dag til automatisering af hjemmet og visse industrielle applikationer.
Spørgsmål: Hvilken type topologi anvender ARCNET?
A: ARCNET anvender en stjernelignende topologi.
Spørgsmål: Hvilken type mekanisme anvender ARCNET?
Svar: ARCNET anvender en token-passing-mekanisme.
Q: Hvordan er ARCNET sammenlignet med andre netværksprotokoller med hensyn til hastighed?
A: ARCNET er meget langsommere end andre netværksprotokoller, f.eks. Ethernet, med en maksimal hastighed på ca. 20 Mbit/s.
Søge