ARCNET määritelmä ja historia lähiverkkojen viestintäprotokollana

Attached Resource Computer NETwork (lyhenne ARCNET tai ARCnet) on lähiverkkojen viestintäprotokolla. ARCNET oli ensimmäinen laajalti saatavilla oleva mikrotietokoneiden verkkojärjestelmä; siitä tuli suosittu 1980-luvulla toimistoautomaatiotehtävissä. Myöhemmin sitä sovellettiin sulautettuihin järjestelmiin, joissa protokollan tietyt ominaisuudet ovat erityisen hyödyllisiä. Sitä käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1977. Arcnet käyttää tähtimäistä topologiaa, joka on paljon helpompi rakentaa ja ylläpitää kuin muiden myöhemmin kehitettyjen protokollien, kuten Ethernetin, väylätopologiat. Alkuperäisessä arcnetissä käytettiin koaksiaalikaapeleita ja token-passing-mekanismia, joka muistutti token ringiä. Noin 20 MBit/s maksiminopeudella ARCnet on paljon hitaampi kuin muut verkkoprotokollat, kuten ethernet. Sen token-passing-mekanismin ansiosta pakettien välillä ei ole törmäyksiä. Tämän vuoksi se soveltuu tiettyihin teollisuussovelluksiin sekä ohme-automaatiossa, jossa sitä käytetään edelleen.

Lyhyt historia ja kehitys

ARCNET kehitettiin 1970-luvun lopulla ja kaupallistui ennen laajaa mikrotietokoneiden leviämistä. Se käynnisti pienverkkojen aikakauden tarjoamalla yksinkertaisen ja edullisen tavan yhdistää useita laitteita keskenään. 1980-luvulla ARCNET oli suosittu toimistokäytössä ja pienissä yritysverkoissa. Myöhemmin, kun Ethernetin nopeudet ja hinta kehittyivät, Ethernet syrjäytti ARCNETin monissa yleiskäyttöisissä ympäristöissä.

Tekniset piirteet

• Topologia: Alkuperäisesti ARCNET toteutettiin vaakakaapeloinnilla ja myöhemmin erityisesti tähtipohjaisilla kytkentäratkaisuilla ja keskittimillä (hubeilla). Tähtirakenne helpottaa asennusta ja vianetsintää.
• Token passing: Verkon käyttöä valvoo token-mekanismi, jossa token kulkee verkon solmujen välillä ja vain tokenin haltija voi lähettää. Tämä poistaa lähetyskolmioiden synnyn ja tekee ajoituksista ennustettavampia.
• Nopeudet: Alkuperäiset ARCNET-implementaatiot toimivat yleensä noin 2,5 Mbit/s:n luokassa. Myöhemmin kehitetyt versiot, kuten ARCNET Plus, nostivat maksiminopeuden noin 20 Mbit/s:iin.
• Media: Alkuvaiheessa käytettiin koaksiaalikaapeleita, mutta myöhemmin tuettiin myös parikaapeleita (twisted pair) ja kuituoptisia yhteyksiä, erityisesti teollisuusympäristöissä.
• Osoitteistus: ARCNETissa käytetään yksinkertaista osoitusmekanismia (esimerkiksi 8-bittisiä osoitteita), mikä mahdollistaa suhteellisen suuren solmumäärän yhdellä verkolla.
• OSI-taso: ARCNET kattaa fyysisen kerroksen ja datalinkkikerroksen; ylemmillä tasoilla voidaan käyttää erilaisia protokollia sovellus- ja kuljetuskerroksille.

Edut ja rajoitukset

• Edut: deterministinen tiedonsiirto, törmäysten puuttuminen, yksinkertainen laitteisto ja helppo vianetsintä. Nämä ominaisuudet ovat arvokkaita teollisuuden ohjauksessa ja sovelluksissa, joissa ennustettavuus on tärkeämpää kuin huippunopeus.
• Rajoitukset: alhaisempi tiedonsiirtonopeus verrattuna moderniin Ethernetiin, pienempi yleinen laite- ja ohjelmistotuki, sekä vähentyneet standardointi- ja kehityspanokset verrattuna alustoihin kuten Ethernet.

Käyttökohteet ja nykytila

ARCNET on ollut suosittu erityisesti teollisissa ja sulautetuissa sovelluksissa, esimerkiksi koneiden ohjauksessa, rakennusautomaatiossa ja tietyissä valvonta- ja instrumentointijärjestelmissä. Nykyään ARCNET on pitkälti syrjäytetty yleisverkoissa, mutta sitä käytetään edelleen joissain legacy-järjestelmissä ja teollisuussovelluksissa, joissa järjestelmän ennustettavuus ja pitkäaikainen vakaus ovat tärkeitä. Lisäksi markkinoilla on edelleen laitteita ja siltoja, jotka mahdollistavat ARCNET-verkkojen integroinnin nykyaikaisiin verkoihin.

Vertailu Ethernetiin

Ethernet ja ARCNET edustavat eri painotuksia: Ethernet suunniteltiin kohti suurempaa läpäisykykyä ja skaalautuvuutta, kun taas ARCNET painotti yksinkertaisuutta ja determinismia. Ethernetin hinnan aleneminen, nopeuksien kasvu ja laaja yhteensopivuus tekivät siitä lopulta yleisemmän valinnan useimpiin sovelluksiin. Toisaalta ARCNETin collision-free-ominaisuus ja parannettu ajoitus tekevät siitä edelleen käyttökelpoisen tietyissä teollisissa ympäristöissä.

Yhteenveto

ARCNET oli 1970–1980-lukujen merkittävä lähiverkkotekniikka, joka avasi tien mikrotietokoneiden verkottamiselle. Vaikka sen merkitys yleisverkoissa on vähentynyt Ethernetin yleistyessä, ARCNETin ominaisuudet — erityisesti token-passing ja deterministinen tiedonsiirto — tekevät siitä edelleen käyttökelpoisen tietyissä teollisuus- ja sulautetuissa sovelluksissa.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on ARCNET?

K: Milloin ARCNET tuli ensimmäisen kerran laajalti saataville?

K: Mihin ARCNETiä alun perin käytettiin?

K: Missä ARCNETiä käytetään vielä nykyäänkin?

K: Millaista topologiaa ARCNET käyttää?

K: Millaista mekanismia ARCNET käyttää?

K: Miten ARCNET vertautuu nopeudeltaan muihin verkkoprotokolliin?

Hae kirjaimella