아크넷

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Attached Resource Computer NETwork(ARCNET 또는 ARCNET)는 LAN 통신 프로토콜입니다.ARCNET은 마이크로컴퓨터를 위한 최초의 널리 이용 가능한 네트워킹 시스템이었다.그것은 1980년대에 사무 자동화 태스크로 인기를 끌었다.나중에 프로토콜의 특정 기능이 특히 유용한 임베디드 시스템에 적용되었습니다.

역사

ARCNET은 1976년 데이터포인트사의 수석 개발 엔지니어 존 머피가 빅터 푸어(Victor Poor)의 주도로 개발했으며 ^[1]1977년 발표했다.원래는 Datapoint 2200 터미널 그룹을 연결하여 공유 8인치 플로피 디스크 시스템과 통신하기 위해 개발되었습니다.이것은 느슨하게 결합된 최초의 LAN 기반 클러스터링 시스템으로, 연결될 컴퓨터의 종류에 대한 어떠한 가정도 하지 않았습니다.이는 DECnet이나 SNA와 같이 동종의 유사하거나 독점적인 컴퓨터 그룹이 클러스터로 연결되어 있는 현대의 더 크고 비싼 컴퓨터 시스템과는 대조적이었다.

I/O 디바이스 공유 네트워크의 토큰 패싱 버스 프로토콜은 이후 파일 서비스 및 컴퓨팅 확장성을 위해 프로세싱 노드가 서로 통신할 수 있도록 하기 위해 적용되었습니다.애플리케이션은 데이터 포인트의 고유 코볼과 유사한 언어인 DATABUS로 개발되어 멍청한 터미널이 있는 단일 컴퓨터에 배치될 수 있다.사용자 수가 원래 컴퓨터의 용량을 초과하면 ARCNET을 통해 추가 '컴퓨팅' 리소스 컴퓨터를 연결하여 동일한 애플리케이션을 실행하고 동일한 데이터에 액세스할 수 있습니다.저장소가 더 필요한 경우 추가 Disk 리소스 시스템도 연결할 수 있습니다.이러한 점진적 접근 방식은 새로운 장을 열었고 1970년대 말(1981년 첫 IBM PC가 발표되기 이전)에는 전 세계에서 10,000개 이상의 ARCNET LAN 설치가 상업적으로 사용되었으며 Datapoint는 Fortune 500대 기업이 되었습니다.마이크로컴퓨터가 업계를 장악함에 따라, 실적이 높고 신뢰성이 높은 ARCNET도 이러한 기계의 저렴한 LAN으로 제공되었습니다.

ARCNET은 1980년대 초중반까지 독점적 지위를 유지했다.대부분의 네트워크 아키텍처가 독자 사양이었기 때문에 당시에는 이 문제가 발생하지 않았습니다.IBM(International Business Machines)과 SNA(Systems Network Architecture)의 우위에 대한 대응으로 비독점 개방형 시스템으로의 이행이 시작되었습니다.1979년에는 개방형 시스템 상호접속 참조 모델(OSI 모델)이 발표되었습니다.그 후 1980년에 디지털, 인텔 및 제록스(DIX 컨소시엄)가 이더넷의 오픈 스탠다드를 발표했습니다.이 오픈 스탠다드는 곧 IEEE와 ISO에 의해 표준화의 기초로 채택되었습니다.IBM은 토큰 링을 이더넷의 대안으로 제시하며 대응했지만, 표준화에 대한 엄격한 통제력을 유지하여 경쟁업체들이 토큰 링을 사용하는 것을 경계했습니다.ARCNET은 어느 쪽보다도 저렴하고 신뢰성과 유연성이 뛰어났으며 1980년대 ^{[citation needed]}후반에는 이더넷과 거의 동일한 시장 점유율을 기록했다.Tandy/Radio Shack은 TRS-80 Model II, Model 12, Model 16, Tandy 6000, Tandy 2000, Tandy 1000 및 Tandy 1200 컴퓨터 모델의 애플리케이션 및 파일 공유 매체로서 ARCNET을 제공했습니다.모델 4P의 ROM에는 ARCNET ^[2][3][4]네트워크에서 부팅하기 위한 후크도 있습니다.

이더넷이 동축 케이블에서 트위스트 페어(twisted pair)로 이행하고 액티브허브를 기반으로 한 '상호접속 스타' 케이블 접속 토폴로지로 이행하면 더욱 매력적이 되었습니다.케이블 접속이 용이하고 이더넷의 고속화(ARCnet의 2.5 Mbit/s에 비해 10 Mbit/s)가 가능하여 이더넷 수요가 증가했습니다.더 많은 기업이 시장에 진출함에 따라 이더넷 가격이 떨어지기 시작했고 ARCNET(및 토큰 링) 볼륨도 감소했습니다.

더 큰 대역폭 요구와 이더넷의 도전에 대응하여 ARCnet Plus라는 새로운 표준이 Datapoint에 의해 개발되어 1992년에 도입되었습니다.ARCnet Plus는 20 Mbit/s로 실행되었으며 기존 ARCnet 장비와 역호환되었습니다.그러나 ARCnet Plus 제품이 시장에 나올 준비가 되었을 때 이더넷은 네트워크 시장의 대부분을 차지했고, 사용자가 ARCnet으로 돌아갈 동기는 거의 없었습니다.그 결과 ARCnet Plus 제품은 거의 생산되지 않았습니다.주로 데이터포인트에 의해 지어진 것들은 비싸고 찾기 어려웠다.

ARCNET은 최종적으로 ANSI ARCNET 878.1로 표준화되었습니다.이름이 ARCNET에서 ARCNET으로 변경되었을 때인 것 같습니다.다른 기업들, 특히 단일 VLSI 칩을 기반으로 시스템을 생산한 Standard Microsystems가 시장에 뛰어들었습니다.이 회사는 처음에는 Datapoint용 커스텀 LSI로 개발되었지만, 나중에 Standard Microsystems에 의해 다른 고객에게 제공되었습니다.Datapoint는 결국 재정적인 어려움에 빠졌고 결국 임베디드 시장의 화상 회의와 커스텀 프로그래밍으로 옮겨갔다.

ARCNET은 현재 새로운 일반 네트워크에 거의 사용되지 않고 있지만, 설치 기반 감소는 여전히 지원이 필요하며, 산업 제어의 ^[5]틈새를 유지하고 있습니다.

묘사

원래 ARCNET에서는 93Ω 임피던스의 RG-62/U 동축 케이블과 스타 배선 버스토폴로지의 패시브허브 또는 액티브허브를 사용했습니다.ARCNET이 가장 인기를 끌었을 때는 이더넷에 비해 ARCNET이 큰 이점을 가지고 있었습니다.스타 배선 버스는 당시의 서투른 선형 버스 이더넷보다 구축과 확장이 훨씬 쉬웠습니다(또한 유지보수가 용이했습니다).「상호 접속된 별」케이블 토폴로지를 사용하면, 네트워크 전체를 정지하지 않고, 노드를 간단하게 추가 및 삭제할 수 있어 복잡한 LAN내의 장해의 진단과 분리가 용이하게 됩니다.

이더넷에 비해 ARCNET이 가진 또 다른 중요한 장점은 케이블 거리입니다.ARCNET 동축 케이블은 액티브허브간 또는 액티브허브와 엔드노드간에 610m(2,000ft) 연장할 수 있습니다.그때 가장 널리 사용되고 있던RG-58(50Ω)의 '씬' 이더넷은, 엔드로부터 ^[6]엔드까지의 최대 185m(607ft)로 제한됩니다.

ARCNET에서는 네트워크 내에 노드가 3개 이상 있는 경우 노드 간에 액티브허브 또는 패시브허브를 필요로 하는 단점이 있었습니다만, 씬 이더넷에서는 노드가 선형 동축 케이블의 어느 곳에서도 간격을 둘 수 있었습니다.그러나 ARCNET 패시브 허브는 4개의 포트를 갖춘 단순하고 작고 전원이 공급되지 않은 박스로 구성되어 있으며, 4개의 개별 저항기만 함께 배선되어 있어 단점은 크지 않았습니다.이 단점도 장점으로 볼 수 있습니다.4 포트 ARCNET 패시브 허브의 비용은 종종 4대의 컴퓨터를 연결하는데 필요한 4개의 BNC Tee 커넥터와 2개의 터미네이터 비용보다 낮았습니다.또한 이더넷 초기에는 구하기 어려웠던 BNC Tee 커넥터와 달리 ARCNET 패시브 허브는 ea가 될 수 있었습니다.현장에서 쉽게 구할 수 있는 9개의 부품(커넥터 4개, 저항기 4개, 그리고 그것들을 넣을 상자)으로 제조됩니다.

패시브 허브는 노드와 액티브 허브 사이의 거리를 30m(100ft)로 제한했습니다.패시브 허브는 다른 패시브 허브에 직접 접속할 수 없었습니다.양쪽 허브의 미사용 포토는, 특수한 커넥터로 종단할 필요가 있었습니다.터미네이터라고 불리는 이 특수 커넥터는 93Ω 저항이 있는 BNC 커넥터에 지나지 않습니다.또한 씬 이더넷의 경우 2개의 단자 끝에 거의 동일한 터미네이터가 필요하며 유일한 차이점은 이더넷이 50Ω 저항을 사용한다는 것입니다.

비용 절감을 위해 넓은 영역에 걸친 커버리지를 허용하면서 일반적인 방법은 상호 연결된 액티브허브를 하나 이상 사용하는 것이었습니다.이 허브는 각각 60m(200ft) 이하의 노드에 커버리지를 제공합니다.액티브 허브의 각 포트에서 30m(100ft) 이내의 다른 장소에 케이블이 접속되어 있었다.다음으로 케이블의 끝에 패시브허브를 접속하고 패시브허브에서 로컬로 케이블을 접속하여 최대 3개의 노드를 접속할 수 있습니다.이와 같이 8포트 액티브허브를 1개 사용하여 직경이 120m(400ft)를 넘지 않는 영역에 걸쳐 24개의 네트워크 디바이스를 접속할 수 있습니다.

ARCNET은 네트워크당 255개의 노드만 허용합니다.LAN 워크스테이션의 노드 ID는 일반적으로 네트워크인터페이스 카드의 DIP 스위치에 의해 설정됩니다.대규모 네트워크는 소규모 네트워크로 분할하여 브리징해야 합니다.특히 대규모 기업 네트워크가 보편화되었기 때문에 가능한 노드의 수가 적고 ID를 수동으로 설정할 필요가 있는 것은 이더넷에 비해 단점이었습니다.

버스에 대한 접근을 중개하기 위해 ARCNET은 토큰 링과 마찬가지로 이더넷의 캐리어 감지 다중 액세스 방식이 아닌 토큰 통과 방식을 사용합니다.피어가 비활성화되면 단일 "token" 메시지가 머신 간에 네트워크를 통해 전달되며 토큰이 없는 한 피어는 버스를 사용할 수 없습니다.특정 피어가 메시지 송신을 원할 경우 토큰 수신을 대기하고 메시지를 전송한 후 다음 스테이션에 토큰을 전달합니다.ARCNET은 분산 스타로서 실장되어 있기 때문에 링 주위의 머신에 토큰을 전달할 수 없습니다.대신 각 노드에는 (통상 DIP 스위치를 통해)8비트주소가 할당되며, 새로운 노드가 네트워크에 가입하면 "재구성"이 발생합니다.이 경우 각 노드는 바로 위의 노드의 주소를 학습합니다.다음으로 토큰은 노드 간에 직접 전달됩니다.

지금까지 각 접근법에는 장점이 있었습니다.송신 스테이션이 토큰 수신을 대기할 때 ARCNET은 비활성 네트워크에서 약간의 지연을 추가했지만 동시에 브로드캐스트를 시도하는 피어가 너무 많으면 처리 속도가 느려지고 colli에서 회복하는 데 시간이 걸리기 때문에 이더넷의 퍼포먼스가 대폭 저하되었습니다.sions.^{[citation needed]} ARCNET은 베스트 케이스 퍼포먼스가 약간 낮았지만(단일 스트림으로 표시), 예측성이 훨씬 뛰어났습니다.또한 ARCNET은 최대 처리량에 점근적으로 근접하면서 가장 높은 부하에서 최고의 집약 성능을 달성했다는 장점이 있습니다.최상의 경우 이더넷보다 성능이 낮았지만 일반적인 경우 동등하고 최악의 경우 훨씬 우수했습니다.과도한 콜리젼으로 인해 너무 비지 상태가 되면 이더넷네트워크가 붕괴될 수 있습니다.ARCNET은, 통상의 스루풋(또는 그 이상의 스루풋)으로 계속 동작합니다.멀티노드 콜리젼 베이스 이더넷의 throughput은 대역폭 사용량의 40%에서 60%로 제한되었습니다(소스에 따라 다름).2.5 Mbit/s ARCNET은 프로세서 속도가 느린 사무실에서는 10 Mbit/s 이더넷을 한 번에 능가할 수 있지만 프로세서 속도가 향상되어 전체 throughput에 대한 충돌의 영향을 줄이고 ^{[citation needed]}이더넷 비용을 절감함으로써 ARCNET은 결국 이더넷에 자리를 내줬습니다.

1980년대 초 ARCNET은 이더넷, 특히 PC보다 훨씬 저렴했습니다.예를 들어 1985년 SMC은 ARCNET 카드를 약 300달러에 판매한 반면 Ungermann-Bass 이더넷 카드와 트랜시버는 500달러에 판매했습니다.

또 다른 중요한 차이점은 ARCNET이 토큰이 다음 노드에 전달되기 전에 수신측에서 성공적인 전달에 대한 구체적인 확인 응답을 송신자에게 제공하므로 (예상 응답에 대한 타임아웃을 기다릴 필요 없이) 보다 높은 수준의 프로토콜 내에서 훨씬 더 빠른 장애 복구가 가능하다는 것입니다.또한 ARCnet은 메시지를 수신할 준비가 되어 있지 않은 노드에 네트워크 시간을 낭비하지 않습니다.이는 수신자가 (하드웨어 수준에서 완료됨) 더 큰 메시지를 버스를 통해 전송하기 전에 수신할 수 있고 수신 준비가 완료되었음을 확인하기 때문입니다.

ARCNET이 충돌 기반 이더넷에 비해 누린 또 하나의 장점은 네트워크상의 모든 사람이 버스에 공평하게 접근할 수 있다는 것입니다.노드 수 및 현재 전송되고 있는 메시지의 크기에 따라 토큰을 얻는 데 짧은 시간이 걸릴 수 있지만 항상 예측 가능한 최대 시간 내에 토큰을 수신하기 때문에 토큰은 결정적입니다.이를 통해 ARCNET은 임베디드 시스템과 프로세스 제어 시장에서의 사용을 설명하는 이상적인 실시간 네트워킹 시스템이 되었습니다.토큰 링의 품질은 비슷하지만 구현 비용이 ARCNET보다 훨씬 높습니다.

ARCNET의 결정론적 운용과 프로세스 제어 등의 실시간 환경에 대한 과거의 적합성에도 불구하고 스위치드 기가비트 이더넷 및 Quality of Service 기능은 오늘날 ARCNET을 거의 배제하고 있습니다.

처음에는 RG-62/U 동축 케이블(IBM 메인프레임 환경에서 주로 3270 터미널과 컨트롤러를 연결하는 데 사용)을 사용하여 시스템을 배치했지만, 나중에는 트위스트 페어 및 파이버 미디어에 대한 지원이 추가되었습니다.ARCNET의 저속(2.5 Mbit/s)에서는 Cat-3 케이블로 ARCNET을 실행할 수 있습니다.지원되는 ARCNET 트위스트 페어 제품 중에는 표준 Cat-3 케이블에서는 2,000피트(610m)를 넘는 것이 있습니다.이는 이더넷이 어떤 종류의 동선 케이블에서도 할 수 있는 것보다 훨씬 뛰어납니다.

1990년대 초 Thomas-Conrad Corporation은 ARCNET 프로토콜을 기반으로 TCNS라는 100 Mbit/s 토폴로지를 개발했으며, RG-62, 트위스트 페어 및 광섬유 ^[7]미디어도 지원했습니다.TCNS는 저렴한 100 Mbit/s 이더넷의 가용성으로 LAN 프로토콜로서의 ARCNET의 일반적인 배포가 중단될 때까지 어느 정도 성공을 누렸습니다.

그러나 ARCNET 컨트롤러는 단순하고 견고한 특성으로 인해 여전히 산업, 임베디드 및 자동차 애플리케이션에서 판매 및 사용됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 디바이스 대역폭 목록

레퍼런스

외부 링크

• ARCNET 표준 ATA 878.1-1999
• RFC 1201 ARCNET 네트워크를 통한 IP 트래픽 전송
• ARCNET 리소스 센터
• SOHARD 임베디드 시스템 GmbH - ARCNET 제품 유럽 생산업체
• ARCnet/ARCnet Plus 개발을 포함한 데이터포인트 이력