شبكة أرك نت

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "ARCNET" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( أغسطس 2010 ) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة هذه الرسالة )

شبكة الكمبيوتر ذات الموارد المرفقة ( ARCNET أو ARCnet ) هي بروتوكول اتصالات للشبكات المحلية . ^[1] كان ARCNET أول نظام شبكات متاح على نطاق واسع لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة ؛ وأصبح شائعًا في الثمانينيات لمهام أتمتة المكاتب. تم تطبيقه لاحقًا على الأنظمة المضمنة حيث تكون بعض ميزات البروتوكول مفيدة بشكل خاص.

تم تطوير ARCNET بواسطة مهندس التطوير الرئيسي جون مورفي في شركة Datapoint Corporation في عام 1976 تحت قيادة فيكتور بور ، وتم الإعلان عنه في عام 1977. ^[2] تم تطويره في الأصل لتوصيل مجموعات من محطات Datapoint 2200 الخاصة بهم للتحدث إلى نظام قرص مرن مشترك مقاس 8 بوصات. كان أول نظام تجميع قائم على شبكة LAN مقترن بشكل فضفاض، ولم يضع أي افتراضات حول نوع أجهزة الكمبيوتر التي سيتم توصيلها. كان هذا على النقيض من أنظمة الكمبيوتر المعاصرة الأكبر حجمًا والأكثر تكلفة مثل DECnet أو SNA ، حيث تم توصيل مجموعة متجانسة من أجهزة الكمبيوتر المتشابهة أو المملوكة كمجموعة .

تم تطبيق بروتوكول نقل الرموز لشبكة مشاركة أجهزة الإدخال/الإخراج هذه لاحقًا للسماح لعقد المعالجة بالتواصل مع بعضها البعض لأغراض تقديم الملفات وقابلية الحوسبة للتوسع. يمكن تطوير تطبيق في DATABUS، وهي لغة COBOL الخاصة بشركة Datapoint ونشره على جهاز كمبيوتر واحد بمحطات طرفية صامتة. عندما يتجاوز عدد المستخدمين سعة الكمبيوتر الأصلي، يمكن توصيل أجهزة كمبيوتر إضافية لموارد "الحوسبة" عبر ARCNET، وتشغيل نفس التطبيقات والوصول إلى نفس البيانات. إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من التخزين، يمكن أيضًا توصيل أجهزة كمبيوتر إضافية لموارد القرص. فتح هذا النهج التدريجي آفاقًا جديدة وبحلول نهاية السبعينيات (قبل الإعلان عن أول جهاز كمبيوتر شخصي من IBM في عام 1981) كان هناك أكثر من عشرة آلاف تثبيت لشبكة ARCNET LAN قيد الاستخدام التجاري في جميع أنحاء العالم، وأصبحت Datapoint شركة من شركات Fortune 500. مع استيلاء أجهزة الكمبيوتر الصغيرة على الصناعة، تم أيضًا تقديم ARCNET الموثوقة والمجربة جيدًا كشبكة LAN غير مكلفة لهذه الأجهزة.

ظلت ARCNET مملوكة حتى أوائل إلى منتصف الثمانينيات. ولم يسبب هذا أي قلق في ذلك الوقت، حيث كانت معظم بنيات الشبكات مملوكة. بدأ التحول إلى الأنظمة المفتوحة غير المملوكة كرد فعل على هيمنة شركة آي بي إم (IBM) وبنيتها الشبكية للأنظمة (SNA). في عام 1979، تم نشر نموذج مرجعي لترابط الأنظمة المفتوحة ( نموذج OSI ). ثم في عام 1980، نشرت شركة Digital وIntel وXerox (اتحاد DIX) معيارًا مفتوحًا لشبكة Ethernet والذي تم تبنيه قريبًا كأساس للتوحيد القياسي من قبل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) والمنظمة الدولية للمعايير (ISO). استجابت شركة آي بي إم باقتراح Token Ring كبديل لشبكة Ethernet ولكنها احتفظت بمثل هذه السيطرة الصارمة على التوحيد القياسي لدرجة أن المنافسين كانوا حذرين من استخدامه. كانت ARCNET أقل تكلفة من أي منهما، وأكثر موثوقية، وأكثر مرونة، وبحلول أواخر الثمانينيات كانت لها حصة سوقية مساوية تقريبًا لحصة Ethernet. ^{[ بحاجة لمصدر ] عرضت} شركة Tandy/Radio Shack تقنية ARCNET كتطبيق ووسيلة لمشاركة الملفات لنماذج الكمبيوتر TRS-80 Model II و Model 12 و Model 16 و Tandy 6000 و Tandy 2000 و Tandy 1000 وTandy 1200. كما كانت هناك وصلات في ذاكرة القراءة فقط الخاصة بطراز Model 4P للتمهيد من شبكة ARCNET. ^{[3] [4] [5]}

عندما انتقل الإيثرنت من الكبل المحوري إلى الكبلات المجدولة وطوبولوجيا كبلات "النجوم المترابطة" القائمة على المحاور النشطة ، أصبح أكثر جاذبية. ساعد التوصيل الأسهل للكبلات، جنبًا إلى جنب مع السرعة الخام الأكبر للإيثرنت ( 10 ميجابت/ثانية ، مقارنة بـ 2.5 ميجابت/ثانية لـ ARCnet) في زيادة الطلب على الإيثرنت، ومع دخول المزيد من الشركات إلى السوق، بدأ سعر الإيثرنت في الانخفاض - وانخفضت أحجام ARCNET (وToken Ring).

استجابةً لاحتياجات النطاق الترددي الأكبر وتحدي الإيثرنت، طورت شركة Datapoint معيارًا جديدًا يسمى ARCnet Plus، وتم تقديمه في عام 1992. كان معدل تشغيل ARCnet Plus 20 ميجابت/ثانية ، وكان متوافقًا مع معدات ARCnet الأصلية. ومع ذلك، بحلول الوقت الذي أصبحت فيه منتجات ARCnet Plus جاهزة للسوق، كانت الإيثرنت قد استحوذت على غالبية سوق الشبكة، ولم يكن هناك حافز كبير للمستخدمين للعودة إلى ARCnet. ونتيجة لذلك، تم إنتاج عدد قليل جدًا من منتجات ARCnet Plus. كانت المنتجات التي تم تصنيعها، بشكل أساسي بواسطة Datapoint، باهظة الثمن ويصعب العثور عليها.

تم توحيد ARCNET في النهاية باسم ANSI ARCNET 878.1. ويبدو أن هذا كان عندما تغير الاسم من ARCnet إلى ARCNET. دخلت شركات أخرى السوق، ولا سيما Standard Microsystems التي أنتجت أنظمة تعتمد على شريحة VLSI واحدة ، تم تطويرها في الأصل كـ LSI مخصصة لـ Datapoint، ولكن تم توفيرها لاحقًا بواسطة Standard Microsystems لعملاء آخرين. وجدت Datapoint نفسها في النهاية في ورطة مالية وانتقلت في النهاية إلى مؤتمرات الفيديو والبرمجة المخصصة (لاحقًا) في سوق الأجهزة المضمنة.

على الرغم من أن ARCNET نادرًا ما يستخدم الآن للشبكات العامة الجديدة، إلا أن القاعدة المثبتة المتضائلة لا تزال تتطلب الدعم - وتحتفظ بمكانة خاصة في التحكم الصناعي. ^[6]

استخدمت ARCNET الأصلية كبل محوري RG -62/U بممانعة 93 Ω ومحاور سلبية أو نشطة في طوبولوجيا ناقل نجمي . في وقت شعبيتها الأعظم، كانت هذه ميزة كبيرة لـ ARCNET على Ethernet. كان بناء وتوسيع ناقل نجمي أسهل بكثير (وكان من السهل صيانته) من ناقل خطي خرقاء Ethernet في ذلك الوقت. جعلت طوبولوجيا كبلات "النجوم المترابطة" من السهل إضافة وإزالة العقد دون تعطيل الشبكة بأكملها، وأسهل بكثير تشخيص وعزل الأعطال داخل شبكة LAN معقدة.

كانت هناك ميزة أخرى مهمة تتمتع بها ARCNET على Ethernet وهي مسافة الكابل. يمكن أن تمتد مسارات كابل ARCNET المحوري لمسافة 610 م (2000 قدم) بين المحاور النشطة أو بين محور نشط وعقدة طرفية، بينما كان Ethernet RG-58 (50Ω) "الرفيع" الأكثر استخدامًا في ذلك الوقت يقتصر على مسافة قصوى تبلغ 185 م (607 قدم) من النهاية إلى النهاية. ^[7]

كان لدى ARCNET عيب يتطلب إما محور نشط أو سلبي بين العقد إذا كان هناك أكثر من عقدتين في الشبكة، بينما يسمح Ethernet الرقيق بالتباعد بين العقد في أي مكان على طول كبل المحور الخطي. ومع ذلك، كانت محاور ARCNET السلبية غير مكلفة للغاية، حيث تتكون من صندوق بسيط وصغير وغير مزود بالطاقة بأربعة منافذ، متصلة ببعضها البعض بأسلاك لا يزيد عددها عن أربعة مقاومات منفصلة، ​​لذلك لم يكن العيب كبيرًا. يمكن أيضًا اعتبار هذا العيب ميزة، وغالبًا ما كانت تكلفة محور ARCNET السلبي المكون من 4 منافذ أقل من تكلفة موصلات BNC Tee الأربعة وموصلين نهائيين يتطلبهما Ethernet الرقيق لتوصيل 4 أجهزة كمبيوتر، وعلى عكس موصلات BNC Tee التي قد يكون من الصعب الحصول عليها أحيانًا في الأيام الأولى من Ethernet، يمكن تصنيع محور ARCNET السلبي بسهولة في الميدان باستخدام 9 أجزاء متوفرة بسهولة (4 موصلات و4 مقاومات وصندوق لوضعها فيه).

حددت المحاور السلبية المسافة بين العقدة والمحور النشط بـ 30 مترًا (100 قدم). لا يمكن توصيل المحور السلبي مباشرة بمحور سلبي آخر. كان لا بد من إنهاء المنافذ غير المستخدمة في كلا النوعين من المحاور بموصل خاص. هذا الموصل الخاص، المسمى بالمُنهي، ليس أكثر من موصل BNC يحتوي على مقاومة 93 أوم. تتطلب Ethernet الرفيعة أيضًا مُنهيات متطابقة تقريبًا عند طرفي الطرف، والفرق الوحيد هو أن Ethernet يستخدم مقاومة 50 أوم.

لتقليل التكاليف، مع السماح بالتغطية على مساحة واسعة، كانت الممارسة الشائعة هي استخدام محور نشط واحد أو أكثر مترابط، يوفر كل منها تغطية للعقد التي لا تبعد أكثر من 60 مترًا (200 قدم). يتم تشغيل الكابل من كل منفذ من المحاور النشطة إلى موقع مختلف لا يبعد أكثر من 30 مترًا (100 قدم). يتم بعد ذلك توصيل محور سلبي بنهاية الكابل، ويتم تشغيل الكابلات محليًا من المحور السلبي، مما يسمح بتوصيل ما يصل إلى ثلاث عقد. بهذه الطريقة، يمكن استخدام محور نشط واحد مكون من 8 منافذ لتوصيل 24 جهازًا متصلًا بالشبكة على مساحة لا يتجاوز قطرها 120 مترًا (400 قدم).

سمحت ARCNET بـ 255 عقدة فقط لكل شبكة. تم تعيين معرفات العقد لمحطات عمل LAN عادةً بواسطة مفاتيح DIP على بطاقة واجهة الشبكة. كان لابد من تقسيم الشبكات الأكبر إلى شبكات أصغر وربطها ببعضها البعض. كان العدد الصغير للعقد المحتملة والحاجة إلى تكوين المعرفات يدويًا عيبًا مقارنةً بـ Ethernet، خاصة مع شيوع شبكات المؤسسات الكبيرة.

للتوسط في الوصول إلى الناقل ، يستخدم ARCNET، مثل Token Ring، مخطط تمرير الرمز ، بدلاً من نهج الوصول المتعدد باستشعار الناقل في Ethernet. عندما يكون النظراء غير نشطين، يتم تمرير رسالة "رمز" واحدة حول الشبكة من جهاز إلى آخر، ولا يُسمح لأي نظير باستخدام الناقل ما لم يكن لديه الرمز. إذا رغب نظير معين في إرسال رسالة، فإنه ينتظر تلقي الرمز، ويرسل رسالته، ثم يمرر الرمز إلى المحطة التالية. نظرًا لأن ARCNET يتم تنفيذه كنجمة موزعة، فلا يمكن تمرير الرمز من جهاز إلى آخر حول حلقة. بدلاً من ذلك، يتم تعيين عنوان مكون من 8 بتات لكل عقدة (عادةً عبر مفاتيح DIP)، وعندما تنضم عقدة جديدة إلى الشبكة يحدث "إعادة تكوين"، حيث تتعلم كل عقدة عنوان العقدة الموجودة فوقها مباشرة. ثم يتم تمرير الرمز مباشرة من عقدة إلى أخرى.

تاريخيًا، كان لكل نهج مزاياه: أضافت ARCNET تأخيرًا صغيرًا على شبكة غير نشطة بينما كانت محطة الإرسال تنتظر استلام الرمز، لكن أداء Ethernet تدهور بشكل كبير إذا حاول عدد كبير جدًا من الأقران البث في نفس الوقت، بسبب الوقت المطلوب للمعالجات الأبطأ في ذلك اليوم لمعالجة الاصطدامات والتعافي منها. ^{[ بحاجة لمصدر ]} كان أداء ARCNET في أفضل الحالات أقل قليلاً (كما يُرى من خلال تيار واحد)، لكنه كان أكثر قابلية للتنبؤ. تتمتع ARCNET أيضًا بميزة أنها حققت أفضل أداء إجمالي لها تحت أعلى تحميل، مقتربًا بشكل مقارب من أقصى إنتاجية لها. في حين كان أداء أفضل حالة أقل من Ethernet، كانت الحالة العامة مكافئة وكانت أسوأ حالة أفضل بشكل كبير. يمكن أن تنهار شبكة Ethernet عندما تكون مشغولة للغاية بسبب الاصطدامات المفرطة. ستستمر ARCNET في العمل بمعدل إنتاجية طبيعي (أو حتى أفضل). كان معدل الإنتاج على Ethernet متعدد العقد القائم على الاصطدام محدودًا بنسبة تتراوح بين 40٪ و60٪ من استخدام النطاق الترددي (حسب المصدر). على الرغم من أن 2.5 ميجابت/ثانية ARCNET كان في وقت ما قادرًا على التفوق على 10 ميجابت/ثانية Ethernet في مكتب مزدحم على معالجات بطيئة، إلا أن ARCNET أفسح المجال في النهاية لـ Ethernet حيث أدت سرعات المعالج المحسنة إلى تقليل تأثير الاصطدامات على الإنتاجية الإجمالية، وانخفضت تكاليف Ethernet. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في أوائل الثمانينيات، كانت تقنية ARCNET أرخص بكثير من تقنية Ethernet، وخاصة بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية. على سبيل المثال، في عام 1985، باعت شركة SMC بطاقات ARCNET بحوالي 300 دولار أمريكي، في حين أن بطاقة Ethernet مع جهاز الإرسال والاستقبال من إنتاج Ungermann-Bass قد تكلف 500 دولار أمريكي .

هناك فرق كبير آخر يتمثل في أن ARCNET يوفر للمرسل إقرارًا ملموسًا (أو لا) بالتسليم الناجح في الطرف المتلقي قبل أن تمر الرمز إلى العقدة التالية، مما يسمح باسترداد الخطأ بشكل أسرع بكثير داخل البروتوكولات ذات المستوى الأعلى (بدلاً من الاضطرار إلى الانتظار حتى انتهاء المهلة الزمنية للردود المتوقعة). كما لا يهدر ARCnet وقت الشبكة في الإرسال إلى عقدة غير مستعدة لاستقبال الرسالة، حيث أن الاستعلام الأولي (الذي يتم على مستوى الأجهزة) يثبت أن المتلقي قادر ومستعد لاستقبال الرسالة الأكبر قبل إرسالها عبر الناقل.

من المزايا الأخرى التي تتمتع بها ARCNET على Ethernet القائمة على التصادم أنها تضمن الوصول العادل إلى الناقل من قبل الجميع على الشبكة. على الرغم من أن الأمر قد يستغرق وقتًا قصيرًا للحصول على الرمز اعتمادًا على عدد العقد وحجم الرسائل التي يتم إرسالها حاليًا، فستتلقى دائمًا في غضون وقت أقصى يمكن التنبؤ به؛ وبالتالي فهي حتمية . هذا جعل ARCNET نظام شبكات مثالي في الوقت الفعلي ، وهو ما يفسر استخدامه في أنظمة التضمين وأسواق التحكم في العمليات. تتمتع Token Ring بصفات مماثلة، لكن تنفيذها أكثر تكلفة بكثير من ARCNET.

وعلى الرغم من التشغيل الحتمي لـ ARCNET وملاءمتها التاريخية للبيئات في الوقت الفعلي مثل التحكم في العمليات، فإن التوافر العام لـ Gigabit Ethernet المحولة وقدرات جودة الخدمة في مفاتيح Ethernet قد أدى إلى القضاء على ARCNET اليوم.

في البداية، تم نشر النظام باستخدام كبل محوري RG-62/U (يُستخدم عادةً في بيئات أجهزة IBM الرئيسية لتوصيل محطات ووحدات تحكم 3270 )، ولكن تمت إضافة دعم لاحقًا لكبلات الألياف الضوئية المجدولة والوسائط الليفية . عند سرعات ARCNET المنخفضة ( 2.5 ميجابت/ثانية )، يكون كبل Cat-3 جيدًا بما يكفي لتشغيل ARCNET. تدعم بعض منتجات ARCNET ذات الكبلات المجدولة تشغيل أكثر من 2000 قدم (610 م) على كبل Cat-3 القياسي، وهو ما يتجاوز بكثير أي شيء يمكن أن تفعله Ethernet على أي نوع من كبلات النحاس.

في أوائل تسعينيات القرن العشرين، طورت شركة Thomas-Conrad Corporation طوبولوجيا بسرعة 100 ميجابت/ثانية تسمى TCNS استنادًا إلى بروتوكول ARCNET، والذي يدعم أيضًا RG-62، والأزواج المجدولة، ووسائط الألياف الضوئية. ^[8] حظي TCNS ببعض النجاح حتى أدى توافر شبكة Ethernet منخفضة التكلفة بسرعة 100 ميجابت/ثانية إلى وضع حد للنشر العام لـ ARCNET كبروتوكول شبكة محلية.

ومع ذلك، وبسبب طبيعتها البسيطة والقوية، لا تزال وحدات تحكم ARCNET تُباع وتُستخدم في التطبيقات الصناعية والمدمجة والسيارات.

• قائمة نطاقات الأجهزة

• معيار ARCNET ATA 878.1-1999
• RFC 1201 نقل حركة مرور IP عبر شبكات ARCNET
• مركز موارد ARCNET
• شركة SOHARD Embedded Systems GmbH - الشركة الأوروبية المنتجة لمنتجات ARCNET
• تاريخ Datapoint، بما في ذلك تطوير ARCnet / ARCnet Plus