Система Передачи Данных Реального времени (СПД РВ)

Уровень Системы Передачи Данных Реального Времени (СПД РВ) один из самых важных и сложных уровней комплексной системы. Задачей данного уровня является доставка информации от любого источника до любого потребителя, находящегося в сети данной системы.

 

Рассмотрим топологию построения сети комплексной системы. Комплексная система создавалась опираясь на опыт уже существующих систем, выбирая лучшие решения из аналогичных систем, а также на опыт зарубежных фирм разрабатывающих системы реального времени. Покажем ранее используемые топологии связи, чтобы лучше понять топологию и подход в решении СПД РВ данной системы.

Первоначально (конец 80х и начало 90х) топология сети была примитивной - типа звезда с использованием самодельных модемов и концентраторов информации на основе слабых микропроцессоров тип Intel 8080, Intel 8085, Zilog и однокристалок.

 

Рисунок 21 – Топология сети типа Звезда

 

Преимущества сети со звездообразной топологией (рисунок 21):

- такая сеть допускает простую модификацию и добавление клиентов, не модифицируя остальной ее части. Если возможности центрального концентратора будут исчерпаны, его следует заменить на устройство с большими возможностями, например, с большим числом портов;

- центральный концентратор звездообразной сети удобно использовать для диагностики;

- отказ любого клиента не приводит к отказу остальных.

 

Недостатки сети со звездообразной топологией:

- при отказе центрального концентратора становится неработоспособной вся сеть;

- все клиенты должны соединяться с центральной точкой, это увеличивает расход кабеля и стоимость сети.

 

Ряд фирм используют линейную топологию сети (рисунок 22) для организации связи между Линейными Пунктами (ЛП).

 

Рисунок 22 – Линейная топология сети

 

Преимущества сети слинейной топологией:

- небольшой расход кабеля для соединения всех клиентов.

 

Недостатки сети слинейной топологией:

- самая низкая надежность сети (при отказе одного клиента дальняя часть сети оказывается неработоспособной);

- пропускная способность ограничивается на участке Клиент1 - Сервер, кроме всего прочего на данном участке информационный поток будет Si.

 

Надо отметить, что в системе ДЦМ - Дон использовалась уже линейная структура с программно - аппаратным кольцеванием, хотя в данной системе были существенные недостатки, но на конец 80-х такая организация была прогрессивной, а заложенные принципы используются в настоящее время.

 

Рисунок 23 – Топология сети

 

Кольцевая” - топология нашла наибольшее распространение при организации связи на железнодорожном участке (рисунок 23).

 

Преимущества сети скольцевойтопологией:

- более высокая надежность работы сети по сравнению с “линейной” топологией, т.к. для отказа участка сети необходим двойной отказ;

- небольшой расход кабеля для соединения всех клиентов.

 

Недостатки сети с кольцевой топологией:

- необходимость кольцевания сети;

- кольцевую сеть труднее диагностировать;

- добавление или удаление клиента вынуждает разрывать сеть.

 

В данной комплексной системе поддерживаются все известные виды организаций связи. Связь организуется по географическому и иерархичному принципу.

Для организации сети на уровне Дороги применяется “Иерархичная -многоуровневая” топология, которая дает максимально возможную надежность и наибольшую пропускную способность сети. Схема организации данной сети представлена на рисунке 16.

 

 

Рисунок 24 – Иерархическая топология

 

Для наглядности в таблице 2 приведена сравнительная характеристика различных топологий связи.

 

Таблица 2

Наименование топологии Преимущества Недостатки
Топология “Звезда” Такая сеть допускает простую модификацию и добавление клиентов, не модифицируя остальные ее части. Если возможности центрального концентратора будут исчерпаны, его следует заменить на устройство с большими возможностями, например, с большим числом портов. Центральный концентратор звездообразной сети удобно использовать для диагностики. Отказ любого клиента не приводит к отказу остальных. При отказе центрального концентратора становится неработоспособной вся сеть. Все клиенты должны соединяться с центральной точкой, это увеличивает расход кабеля и стоимость сети.
Линейная топология Небольшой расход кабеля для соединения всех клиентов. Самая низкая надежность сети. При отказе одного клиента дальняя часть сети оказывается неработоспособной. Пропускная способность ограничивается на участке Клиент 1 – Сервер, кроме всего прочего на данном участке информационный поток будет равен сумме Si.
Кольцевая топология Более высокая надежность работы сети по сравнению с “линейной” топологией, т.к. для отказа участка сети необходим двойной отказ. Небольшой расход кабеля для соединения всех клиентов. Небольшой расход кабеля для соединения всех клиентов необходимость кольцевания сети. Кольцевую сеть труднее диагностировать. Добавление или удаление клиента вынуждает разрывать сеть.
Гибридная топология Все преимущества предыдущих топологий. Сложность программного обеспечения в части управления маршрутизацией.
Иерархическая многоуровневая топология Все преимущества предыдущих топологий. Самая отказоустойчивая топология. Сложность программного обеспечения в части управления маршрутизацией.

 

Теперь

Для компьютерных систем связи очень важно правильно выбрать протокол обмена в сети. Для данной системы используется собственный протокол обмена в сети.

Использование собственного протокола обмена не является прихотью разработчиков - сделать систему максимально закрытой, а обусловлено высокими требованиями к передачи данных в системах реального времени.

При создании протокола рассматривались протоколы ряда подобных систем, а также использовался опыт передовых зарубежных фирм создающих системы телекоммуникации реального времени, в частности протокол обмена FLEET для ОС реального времени QNX - лидера в создании систем РВ.

Рассмотрим организацию протокола обмена:

- протокол обмена имеет двух уровневый стек протоколов:

- транспортный уровень;

- уровень нижнего уровня обмена “точка – точка”.

Рассмотрим организацию данных транспортного протокола.

Одним из критериев организации заголовка был минимальный размер, для улучшения отношения (длина заголовка)/(длина сообщения), что сильно влияет на трафик сети.

 








Дата добавления: 2014-12-02; просмотров: 1283;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.011 сек.