ЖУРНАЛ СТА №4/2000

80 СТА 4/2000 www.cta.ru ние логического соединения (Logical Link Control). Сетевой уровень отвечает за адреса- цию и доставку пакета по оптимально- му маршруту. Транспортный уровень разбирается с содержимым пакетов, формирует от- веты на запросы или организует запро- сы, необходимые для уровня сессий. Уровень сессий оперирует сообщени- ями и координирует взаимодействие между участниками сети. Уровень представления занимается преобразованием форматов данных, если это необходимо. Прикладной уровень — это набор интерфейсов, доступных программе пользователя. На практике большинство промыш- ленных сетей ограничивается только тремя из них, а именно физическим, канальным и прикладным. Наиболее «продвинутые» сети решают основную часть задач аппаратно, оставляя про- граммную прослойку только на седь- мом уровне. Дешевые сети (например ModBus) зачастую используют на фи- зическом уровне RS232 или RS485, а все остальные задачи, начиная с ка- нального уровня, решают программ- ным путем. тип доступа к физическому каналу Говоря языком ISO/OSI, это второй, канальный, уровень модели. На самом деле, по большому счету, существует два типа доступа: с коллизиями и без. Доступ к каналу с коллизиями исполь- зуют Ethernet, CAN и LON. Такой тип доступа позволяет эффективно ис- пользовать пропускную способность канала и предоставлять доступ в сеть нескольким активным узлам. Единственным минусом такого под- хода являются собственно коллизии, которые не позволяют указанным се- тям на равных конкурировать с детер- минированными протоколами в ряде задач. Для разрешения коллизий при- меняются различные приемы. Например, в сетях Ethernet приме- няется технология CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Технология основана на по- стоянном прослушивании линии все- ми узлами и генерации повторной по- пытки занятия канала через случайный промежуток времени в случае, если обнаружена попытка одновременного доступа к каналу нескольких станций. Принципиально другую форму разре- шения коллизий демонстрирует CAN. Его протокол относится к классу CSMA/CR (Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution). Разрешение коллизий производится аппаратурой по принципу побитового сравнения сете- вых адресов конфликтующих устройств (рис. 2). Станция, пытающаяся передать очередную «единичку» из своего адреса, видя, что реально в канале передается «ноль», понимает, что конфликтует, и откладывает попытку занять канал до лучших времен. Станция, передающая «нолик», спокойно продолжает свое де- ло. Таким образом, хотя коллизии и возникают, но разрешаются предсказуе- мо и в предсказуемое время. Именно это позволило сетям на основе CANпрото- кола занять достойное место в различ- ных отраслях, особенно в автомобиле- строении, где важны мультимастерные сети с распределенным интеллектом. Дальнейшее развитие данная техно- логия получила в сетях LON. Только в отличие от CAN аргументами в споре за канал являются не сетевые адреса, а динамически изменяемые приори- тетные уровни пакетов, что позволяет, например, пакету, несущему важную информацию и требующему немедлен- ного ответа, легко «пробиться» через поток низкоприоритетных информа- ционных обменов. Но основная масса промышленных сетевых протоколов использует всетаки детерминированный способ доступа к каналу по принципу «запросответ» или с помощью передачи маркера. Это эф- фективный путь для организации чет- кого и ритмичного сетевого взаимодей- ствия. В основе протоколов с передачей маркера лежит принцип постоянного наличия в сети синхронизирующего пакета, называемого маркером (рис. 3). Перейдем к краткому рассказу о не- скольких конкретных сетевых решени- ях, представляющих, с точки зрения автора, наибольший интерес по попу- в зАПИСную кнИжк у ИнжЕнЕ РА 10011011011 — Передача 1 станции 100110111... — Передача 2 станции момент прекращения передачи 10011011011 — Результат Ðèñ. 2. Ðàçðåшåíèå êîëëèçèé ïî CAN-ïðîòîêîëó Ðèñ. 3. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðîõîæäåíèÿ ìàðêåðà ñðåäè àêòèâíûõ óчàñòíèêîâ ñåòè 1 2 3 ● Ïîëíûé íàáîð ñåòåâûõ àäàïòåðîâ Fieldbus äëÿ øèí ISA, PCI, PCMCIA è PC/104 ● Àäàïòåðû äëÿ PROFIBUS, Interbus, CANopen, DeviceNet, SDS, ASI è ModBus ● êîíâåðòîðû ïðîòîêîëîâ (Fieldbus RS-232) ● íåäîðîãèå ìîäóëè äëÿ âñòðàèâàåìûõ ñèñòåì ● Äðàéâåðû è ïðîãðàììû êîíôèãóðàöèè äëÿ Windows 95 è Windows NT Подробности — в бесплатном каталоге ПРÎСÎФТ Факс для çакаçа: (095) 234-0640 или e-mail: market@prosoft.ru Сетевые адаптеры ■ для основных типов промышленных сетей Fieldbus ■ для установки в IBM PC совместимые компьютеры #181 www.prosoft.ru