Как правило, системы LON строятся разветвленными (с пространственно распределенными ресурсами программного и аппаратного обеспечения, динамически конфигурируемыми распределенными устройствами, инвариантностью системы и кооперативной автономией) и могут содержать до нескольких десятков тысяч узлов. Узлы могут быть предназначены для применения в различных областях и сконфигурированы под определенные приложения. Сетевая техника LonWorks предполагает возможность использования различных передающих сред. К ним, наряду с витой парой и коаксиальным кабелем, причисляют также радио-, инфракрасные и световые волны, ультрафиолетовое излучение, силовые линии и т. д. На рис. 8 изображены важнейшие особенности технологии LonWorks.
Рис. 8. Особенности LoriWorks-технологии
Основные правила коммуникации в системе LonWorks определяет протокол LonTalk. Все узлы LON должны в полной мере его поддерживать, так как в противном случае система не будет открытой. Ассоциация по совместимости LonMark, основанная производителями компонент LonWorks, разработала рекомендации для создания Lon-совместимых узлов. Спецификации совместимости LonMark, предоставили базу для разработки LonWorks-совместимых систем. В рамках программы LONMARK предусматривается также сертификация на совместимость продуктов, имеющих отношение к LonWorks.
Протокол LonTalk может стать стандартным протоколом коммуникационных систем, используемых в целях промышленной автоматизации и автоматизации зданий. Примером тому являются стандарты CEN (Technical Committee 247, Controls for Mechanical building services) в области коммуникационных протоколов нейтральных к системам передачи данных устройств отопления, вентиляции и кондиционирования в Европе и BACNet для сетей автоматизации зданий в США. Технология LonWorks в будущем сыграет важную роль в области автоматизации: LonWorks уже находится на начальной стадии стандартизации техническим комитетом Integrated Home Systems ассоциации электронной промышленности.
Областью применения LON-систем является автоматизация процессов, зданий, бытовых электроприборов, а также многие другие области, где требуется децентрализованное измерение и управление. Сейчас применение сетей управления LON ограничивается теми устройствами, для которых требуются скорости передачи данных до 1,25 Мбит/с и время реакции от 10 до 20 мс. В ближайшем будущем можно ожидать, что скорость передачи в LON возрастет в несколько раз, а время реакции резко снизится. Однако протокол LonTalk (наряду со многими другими протоколами систем управления) плохо подходит для передачи видеои аудиоинформации. Поскольку процесс коммуникации в сети управления зачастую происходит в сильно зашумленной среде (например, в среде с высоким электромагнитным полем), то защита пакетов данных при передаче в LON является очень важным, иногда решающим критерием для применения этой коммуникационной системы. Наряду с 16-битным полиномом ошибок (в каждом пакете гарантировано расстояние Хэмминга 6), в службы транспортного уровня также встроены подтверждения типа End-to-End. На прикладном уровне протокол LonTalk также содержит ряд мер для повышения защиты данных при их передаче.
Способ доступа к шине представляет собой одну из важнейших особенностей сети управления. Сеть LON может состоять из нескольких десятков тысяч узлов, а также поддерживать несколько различных передающих сред в рамках одной сети. Встроенный в LonTalk способ доступа к шине — CSMA — дает возможность узлам производить доступ к шине в неактивном состоянии, позволяет увеличить скорость передачи данных и снизить время реакции, особенно для коротких, ограниченных по времени сообщений. У стандартных способов доступа, применяемых в LAN, это отсутствует. Таким образом, метод доступа к шине CSMA подходит для сетей с большим количеством узлов и устройств. Каждый узел LonWorks физически связан с коммуникационным каналом. Электрический интерфейс с передающей средой (трансивер), а также физическая топология, скорость передачи данных и максимальное удаление узлов друг от друга определены ассоциацией LonMark для различных передающих сред и служат стандартом для построения LON-совместимых систем.
Заключение
Интеграция информационных и вычислительных ресурсов в единую среду и организация доступа к ним является одним из важнейших направлений развития современных информационных технологий. Стремительное развитие глобальных информационных и вычислительных сетей ведет к изменению фундаментальных парадигм обработки данных вследствие необходимости поддержки и развития распределенных информационно-вычислительных ресурсов. Технологии их использования получают все больший приоритет в современном информационном обществе. При этом наблюдаются тенденции к исключительно распределенной схеме создания, поддержания и хранения ресурсов, так как эффективная эксплуатация информационных ресурсов возможна только при постоянной поддержке со стороны их авторов и создателей. В то же время существует стремление к виртуальному объединению информационных и вычислительных ресурсов на уровне предоставления доступа к ним. Таким образом, можно постулировать принцип формирования на базе ресурсов сети единого поля компьютерной информации и ресурсов, способного стать универсальным и машинонезависимым носителем данных и средством их обработки.
Целью распределенной обработки данных является выполнение обработки наиболее приспособленным для этого процессором. Распределение не подразумевает параллелизма, но возможность «распараллелить» распределенную обработку существует.
Башарин В. Г. Анализ очередей в вычислительных сетях. М.: Наука, 1989. — 334 с.
Башарин В. Г. Модели Информационно-вычислительных систем. М.: Наука, 1993. — 69 с.
Башарин Г. П. Модели информационно-вычислительных систем: Сборник научных трудов. М.: Наука, 1994. — 78 с.
Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации/В.Л. Брейдо. СПб: Питер, 2003. — 688 с.
Ковалёв С. П. Архитектура времени в распределенных информационных системах // Вычислительные технологии. Т. 7, «6, 2002. С. 38−53.
Норенков И.П., Трудоношин В. А. Телекоммуникационные технологии и сети. М.: МГТУ, 2000.
Родионов М. А. Информационные сети и системы телекоммуникаций, НГУ, 2002, 76 стр., илл. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2002.
Столлингс В. Современные компьютерные сети. 2-е изд. СПб.: Питер, 2003.
Таненбаум Э., ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003.
Хоар Ч. Взаимодействующие последовательные процессы. М.: Мир, 1989.
Цимбал А.А., Аншина М. Л. Технологии создания распределенных систем. СПб.: Питер, 2003.
Шокин Ю.И., Федотов А. М. Распределенные информационные системы // Вычислительные технологии. — 1998. — Т. 3, № 5.
