9:34 AM Unknown
Selain
dari masalah jaringan fisik (sinyal jenis dan level tegangan, konektor
pinouts, kabel, topologi, dll), perlu ada cara yang standar di mana
komunikasi penengah antara beberapa node dalam jaringan, bahkan jika
sebagai sederhana sebagai sistem dua-node, point-to-point. Ketika
sebuah node "pembicaraan" pada jaringan, itu menghasilkan sinyal pada
kabel jaringan, baik itu level tegangan tinggi dan rendah DC, beberapa
jenis pembawa termodulasi sinyal gelombang AC, atau bahkan pulsa cahaya
dalam serat. Node yang "mendengarkan" hanya mengukur sinyal yang diterapkan pada jaringan (dari node transmisi) dan pasif pemantauan itu. Jika
dua atau lebih node "berbicara" pada saat yang sama, sinyal output
mereka dapat berbenturan (bayangkan dua gerbang logika mencoba
menerapkan tegangan sinyal yang berlawanan untuk satu baris di dalam
bis!), Merusak data yang ditransmisikan.
Metode standar dengan mana node diperbolehkan untuk mengirimkan ke kabel bus atau jaringan disebut protokol. Ada
protokol yang berbeda untuk menengahi penggunaan jaringan yang umum
antara beberapa node, dan Aku akan menutupi hanya beberapa di sini. Namun,
baik untuk menyadari ini sedikit, dan untuk memahami mengapa beberapa
pekerjaan yang lebih baik untuk beberapa tujuan dari yang lain. Biasanya, sebuah protokol tertentu dikaitkan dengan tipe standar jaringan. Ini hanyalah satu "lapisan" ke set dari standar yang ditentukan di bawah judul dari berbagai jaringan.
Organisasi
Standar Internasional (ISO) telah menetapkan arsitektur umum dari
spesifikasi jaringan di DIS7498 model mereka (berlaku untuk hampir semua
jaringan digital). Terdiri
dari tujuh "lapisan," mencoba garis besar ini untuk mengkategorikan
semua tingkat abstraksi yang diperlukan untuk berkomunikasi data
digital.
Level 1: Fisik Menentukan rincian listrik dan mekanik komunikasi: kawat jenis, desain konektor, jenis sinyal dan tingkat.
Level 2: Data link Mendefinisikan format pesan, bagaimana data akan ditangani, dan deteksi / koreksi kesalahan teknik.
Level 3: Jaringan Menetapkan prosedur untuk enkapsulasi data ke dalam "paket" untuk pengiriman dan penerimaan.
Level
4: Transportasi Antara lain, lapisan transport mendefinisikan bagaimana
data lengkap file tersebut untuk ditangani melalui jaringan.
Level 5: Mengatur Sesi transfer data dalam hal awal dan akhir dari transmisi tertentu. Analog dengan kontrol pekerjaan pada sistem komputer multitasking operasi.
Tingkat
6: Presentasi Termasuk definisi untuk rangkaian karakter, kontrol
terminal, dan perintah grafis sehingga data abstrak dapat mudah
dikodekan dan diterjemahkan antara perangkat berkomunikasi.
Tingkat
7: Aplikasi pengguna akhir standar untuk menghasilkan dan / atau
menafsirkan data dikomunikasikan dalam bentuk akhirnya. Dengan kata lain, program komputer yang sebenarnya menggunakan data dikomunikasikan.
Beberapa protokol jaringan yang ditetapkan hanya mencakup satu atau beberapa DIS7498 tingkat. Misalnya,
RS-232C banyak digunakan komunikasi serial protokol benar-benar hanya
membahas lapisan ("fisik") pertama dari model tujuh lapisan. Protokol
lainnya, seperti sistem X-window grafis klien / server dikembangkan di
MIT untuk didistribusikan grafis-user-interface sistem komputer,
mencakup semua tujuh lapisan.
Protokol yang berbeda dapat menggunakan standar lapisan fisik yang sama. Contoh
dari hal ini adalah RS-422A dan RS-485 protokol, yang keduanya
menggunakan pemancar diferensial-tegangan yang sama dan sirkuit
penerima, dengan menggunakan tingkat tegangan yang sama untuk
menunjukkan biner 1 dan 0. Pada tingkat fisik, kedua protokol komunikasi adalah identik. Namun,
pada tingkat yang lebih abstrak protokol yang berbeda: RS-422A adalah
point-to-point saja, sedangkan RS-485 mendukung topologi bus
"multitaruh" dengan hingga 32 node dialamatkan.
Mungkin
jenis yang paling sederhana dari protokol adalah salah satu tempat
hanya ada satu pemancar, dan semua node lain hanyalah penerima. Seperti
halnya untuk BogusBus, di mana pemancar tunggal menghasilkan sinyal
tegangan terkesan pada kabel jaringan, dan unit penerima satu atau lebih
(dengan 5 lampu masing-masing) menyala sesuai dengan output
transmitter. Hal ini selalu terjadi dengan jaringan simpleks: hanya ada satu pembicara, dan semua orang mendengarkan!
Ketika
kita memiliki node transmisi ganda, kita harus mengatur transmisi
mereka sedemikian rupa sehingga tidak bertentangan dengan satu sama
lain. Node
seharusnya tidak diperbolehkan untuk berbicara bila node lain bicara,
jadi kami memberikan setiap node kemampuan untuk "mendengarkan" dan
menahan diri dari berbicara sampai jaringan adalah diam. Pendekatan dasar disebut Carrier Sense Multiple Access (CSMA), dan terdapat beberapa variasi pada tema ini. Harap
dicatat bahwa CSMA bukan protokol standar dalam dirinya sendiri,
melainkan sebuah metodologi yang mengikuti protokol tertentu.
Salah satu variasi adalah hanya untuk membiarkan setiap node mulai berbicara segera setelah jaringan adalah diam. Hal
ini analog dengan sekelompok orang bertemu di sebuah meja bundar: ada
yang memiliki kemampuan untuk mulai berbicara, selama mereka tidak
mengganggu orang lain. Segera setelah orang terakhir berhenti bicara, orang berikutnya menunggu untuk berbicara akan dimulai. Jadi, apa yang terjadi ketika dua atau lebih orang mulai berbicara sekaligus? Dalam sebuah jaringan, transmisi simultan dari dua atau lebih node disebut tabrakan. Dengan
CSMA / CD (CSMA / Collision Detection), kelenjar getah bening yang
bertabrakan hanya me-reset sendiri dengan sirkuit pengatur waktu tunda
acak, dan yang pertama untuk menyelesaikan waktu tunda yang mencoba
untuk berbicara lagi. Ini adalah protokol dasar untuk jaringan Ethernet populer.
Variasi
lain dari CSMA adalah CSMA / BA (CSMA / Bitwise Arbitrase), dimana node
bertabrakan lihat pra-menetapkan nomor prioritas yang menentukan mana
yang memiliki izin untuk berbicara pertama. Dengan
kata lain, setiap node memiliki "pangkat" yang mengendap setiap
perselisihan siapa yang akan mulai berbicara pertama setelah tabrakan
terjadi, seperti sekelompok orang di mana pejabat dan warga negara biasa
dicampur. Jika tabrakan terjadi, Pembesar ini umumnya diizinkan berbicara pertama dan orang biasa menunggu sesudahnya.
Dalam
salah satu dari dua contoh di atas (CSMA / CD dan CSMA / BA),
diasumsikan bahwa setiap node bisa memulai percakapan selama jaringan
diam. Hal ini disebut sebagai modus "tidak diminta" komunikasi. Ada
variasi yang disebut "diminta" mode baik untuk CSMA / CD atau CSMA / BA
dimana transmisi awal hanya diperbolehkan untuk terjadi jika permintaan
simpul yang ditunjuk master (solicits) balasan. Collision
detection (CD) atau bitwise arbitrase (BA) hanya berlaku untuk
pasca-tabrakan arbitrase sebagai beberapa node menanggapi permintaan
perangkat master.
Strategi
yang sama sekali berbeda untuk komunikasi node protokol Master / Slave,
di mana perangkat allots penguasa tunggal slot waktu untuk semua node
lain pada jaringan untuk mentransmisikan, dan jadwal dalam slot waktu
sehingga beberapa node tidak dapat bertabrakan. Perangkat master alamat setiap node dengan nama, satu per satu, membiarkan yang berbicara node untuk sejumlah waktu tertentu. Ketika selesai, master alamat node berikutnya, dan seterusnya, dan sebagainya.
Namun
strategi lain adalah protokol Token Passing-, di mana setiap node
mendapat giliran untuk berbicara (satu per satu), dan kemudian
memberikan izin untuk node berikutnya untuk berbicara ketika yang
dilakukan. Izin
untuk berbicara dilewatkan sekitar dari node ke node karena setiap satu
tangan dari "token" ke yang berikutnya secara berurutan. Token
itu sendiri bukan hal fisik: adalah serangkaian biner 1 dan 0 broadcast
pada jaringan, membawa alamat tertentu dari node berikutnya diijinkan
untuk berbicara. Meskipun token protokol sering dikaitkan dengan cincin topologi jaringan, tidak terbatas pada setiap topologi pada khususnya. Dan
ketika protokol ini diimplementasikan dalam jaringan cincin, urutan
token passing tidak harus mengikuti urutan koneksi fisik cincin.
Sama
seperti dengan topologi, protokol dapat bergabung bersama lebih segmen
yang berbeda dari jaringan heterogen, untuk manfaat maksimal. Misalnya,
jaringan Master / Slave berdedikasi menghubungkan instrumen bersama di
lantai pabrik dapat dihubungkan melalui perangkat gateway ke jaringan
Ethernet yang menghubungkan workstation desktop komputer beberapa
bersama, salah satu workstation komputer yang bertindak sebagai gateway
untuk menghubungkan data untuk sebuah serat FDDI jaringan kembali ke komputer mainframe tanaman. Setiap
jenis jaringan, topologi, protokol dan melayani kebutuhan yang berbeda
dan aplikasi terbaik, tetapi melalui perangkat gateway, mereka semua
dapat berbagi data yang sama.
Hal ini juga memungkinkan untuk berbaur strategi protokol menjadi beberapa hibrida baru dalam tipe jaringan tunggal. Seperti halnya untuk Yayasan Fieldbus, yang menggabungkan Master / Slave dengan bentuk token. Sebuah
link Aktif Scheduler (LAS) perangkat mengirimkan dijadwalkan
"Mewajibkan Data" (CD) perintah untuk query perangkat budak pada
Fieldbus pada aplikasi informasi. Dalam hal ini, Fieldbus adalah protokol Master / Slave. Namun,
ketika ada waktu antara permintaan CD, LAS mengirimkan "token" untuk
setiap perangkat lain di Fieldbus, satu per satu, memberi mereka
kesempatan untuk mengirimkan data terjadwal. Ketika perangkat tersebut selesai mengirimkan informasi mereka, mereka kembali kembali token ke LAS. LAS
juga probe untuk perangkat baru pada Fieldbus dengan "Node Probe" (PN)
pesan, yang diperkirakan akan menghasilkan "Respon Probe" (PR) kembali
ke LAS. Tanggapan
perangkat kembali ke LAS, apakah dengan pesan PR atau kembali token,
mendikte posisi mereka pada database "Live Daftar" yang LAS
mempertahankan. Operasi
yang tepat dari perangkat LAS adalah mutlak penting untuk fungsi
Fieldbus, sehingga ada ketentuan untuk operasi LAS berlebihan dengan
menetapkan statusnya "Link Master" untuk beberapa node, memberdayakan
mereka untuk menjadi Schedulers link alternatif Aktif jika operasi gagal
LAS .
Lain komunikasi data protokol ada, tetapi ini adalah yang paling populer. Saya
mendapat kesempatan untuk bekerja pada sistem (sekitar 1975) kontrol
industri lama yang dibuat oleh Honeywell mana perangkat master disebut
Highway Traffic Direktur, atau HTD, penengah semua komunikasi jaringan. Apa
yang membuat jaringan ini menarik adalah bahwa sinyal yang dikirim dari
HTD untuk semua perangkat budak untuk transmisi memungkinkan tidak
disampaikan pada kabel jaringan itu sendiri, tetapi lebih pada set
individu twisted-pair kabel penghubung HTD dengan setiap perangkat
budak. Perangkat
pada jaringan tersebut kemudian dibagi menjadi dua kategori: mereka
node terhubung ke HTD yang diizinkan untuk memulai transmisi, dan mereka
node tidak terhubung ke HTD yang hanya bisa mengirimkan dalam respons
atas permintaan yang dikirim oleh salah satu node sebelumnya. Primitif
dan lambat adalah satu-satunya kata sifat yang cocok untuk skema
jaringan komunikasi, tetapi berfungsi secara memadai untuk waktu.