بخشهای مختلف پروتکل پشته TCPIP Protocol Stack 15 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

بخشهای مختلف پروتکل پشته TCP/IP (Protocol Stack)

لایه دسترسی شبکه عملیات لایه فیزیکی و لایه پیوند داده مدل OSI را با هم تلفیق می کند . این لایه دربرگیرنده رسانه ارتباطی و پروتکل های ارتباطی برای انتقال فریم ها روی آن رسانه است .

پشته TCP/IP شامل چهار لایه است ( از بالا به پایین ) : ـ لایه دسترسی به شبکه ـ لایه ارتباطات اینترنتی ـ لایه ارتباطات میزبان به میزبان ـ لایه سرویس های کاربردی

▪ لایه دسترسی به شبکه

لایه دسترسی شبکه عملیات لایه فیزیکی و لایه پیوند داده مدل OSI را با هم تلفیق می کند . این لایه دربرگیرنده رسانه ارتباطی و پروتکل های ارتباطی برای انتقال فریم ها روی آن رسانه است . لایه دسترسی به شبکه در TCP/IP می تواند پروتکل های استاندارد صنعتی مثل اترنت ۱۰ Base –T را استفاده کند . ولی در بعضی از پشته ها این دسترسی به روشهای متفاوتی پیاده سازی خواهد شد . پشته NDIS (Network Driver Interface Specification ) که در ویندوز NT و شبکه های LANMAN استفاده شده ، اجازه می دهد که پروتکل های دسترسی به شبکه مختلفی بصورت قابل تعویضی با یک پشته TCP/IP استفاده شوند . ▪ لایه ارتباطات اینترنتی لایه ارتباطات اینترنتی مسئول ایجاد ارتباط بین میزبانها است ، بدون توجه به لایه دسترسی به شبکه ای که بکار گرفته شده است . این لایه می بایست قادر به ارتباط برقرار کردن بین میزبانهای شبکه محلی و شبکه های گسترده باشد . بنابراین در این لایه باید یک آدرس بندی و پروتکل ارتباطی قابل مسیردهی داشته باشیم . لایه ارتباطات اینترنتی از IP برای آدرس دهی و انتقال داده ها استفاده می کند . بنابراین این لایه ذاتاً غیر اتصالی است و متناظر با لایه شبکه (Netwoek Layer) مدل OSI است . بعلاوه لایه ارتباطات اینترنتی مسئول فراهم آوردن همه اطلاعات لازم برای لایه دسترسی به شبکه به مـنـظور فرستادن فریمهایش به مقـصـد مـحـلی است ( یا مقـصد میـزبـان دیـگری یا مسیـریـاب) . بـنـابرایـن ، ایـن لایـه بـایـد پروتکل ARP ( Address Resolution Protocol) را هم در بر داشته باشد . پروتکل دیگری به نام RARP ( Reverse Address Resoulation Protocol ) برای آدرس دهی ایستگاههای بدون دیسکت (diskless) نیز وجود دارد که براین لایه تکیه دارد . بعلاوه این لایه می بایست قادر به مسیریابی داده ها از طریق Internetwork به مقصدهای خود باشد . بنابراین ، این لایه دربرگیرنده پروتکل RIP (Routing Informatio Protocol) نیز می باشد که می تواند از ابزارهای روی شبکه پرس وجو هایی انجام دهد تا تعیین کند که بسته ها به یک مقصد مشخص چگونه باید مسیریابی شوند . همچنین لایه ارتباطات اینترنت شامل قابلیتهایی برای میزبانها به منظور تبادل اطلاعات درباره مشکلات یا خطا ها در شبکه می باشد . پروتکلی که این ویژگی را پیاده سازی می کند ، ICMP (Internet Control Message Protocol ) نام دارد و در نهایت ، لایه ارتباطات اینترنتی ویژگی Multicast را دربردارد (ویژگی که کار ارسال اطلاعات به چندین مقصد میزبان را در هر لحظه خواهیم داشت ) . این فرآیند توسط پروتکل (Internet Group Management Protocol) پشتیبانی می شود. لایه ارتباطات میزبان به میزبان : لایه ارتباطات میزبان به میزبان سرویسهای مورد نیاز برای ایجاد ارتباطات قابل اعتماد بین میزبانهای شبکه را پیاده سازی می کند و مطابق با لایه حمل و قسمتی از لایه جلسه مدل OSI است و در ضمن در برگیرنده قسمتی از کارهای لایه های نمایش و کاربردی نیز می باشد . لایه میزبان به میزبان شامل دو پروتکل است . اولین آن TCP (Transimission Control Protocol) می باشد . TCP توانائی برقراری سرویس ارتباط گرا بین میزبانها را فراهم می کند . آن شامل ویژگیهای زیر می باشد : ▪ قسمت بندی داده ها به بسته (Packets) ▪ ساخت رشته های داده از بسته ها ▪ دریافت تائید ▪ سرویس های سوکت برای ایجاد چندین ارتباط با چندین پورت روی میزبانهای دور ▪ بازبینی بسته و کنترل خطا ▪ کنترل جریان انتقال داده ▪ مرتب سازی و ترتیب بندی بسته سرویس های TCP سرویس های ارتباط گرای قابل اعتمادی با قابلیتهای زیبای کشف خطا ها و مشکلات را فراهم می کنند . پروتکل دوم در لایه میزبان به میزبان ،UDP (User Datagram Protocol) نام دارد . UDP برای فراهم کردن یک مکانیزم کاهش سرزیری شبکه در انتقال داده ها روی لایه های پائین تر طراحی شده است . هـر چند که این لایه هم مدیریت بسته و سرویس های مرتب سازی را ارائه می دهد ولی UDP نیاز به سرویس های قدرتمند ارتباط گرای TCP مثل تائید ، کنترل جریان داده و مرتب سازی مجدد بسته ها برای انجام کارهای خود را دارد . UDP برای کاهش سرریزی پشته در برنامه های طراحی شده که سرویس های ارتباط گرای خود را توسط TCP پیاده سازی می کند . برای پیاده سازی پروتکل های TCP و UDP ، لایه میزبان به میزبان

بخشهای مختلف پروتکل پشته TCPIP Protocol Stack 15 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

بخشهای مختلف پروتکل پشته TCP/IP (Protocol Stack)

لایه دسترسی شبکه عملیات لایه فیزیکی و لایه پیوند داده مدل OSI را با هم تلفیق می کند . این لایه دربرگیرنده رسانه ارتباطی و پروتکل های ارتباطی برای انتقال فریم ها روی آن رسانه است .

پشته TCP/IP شامل چهار لایه است ( از بالا به پایین ) : ـ لایه دسترسی به شبکه ـ لایه ارتباطات اینترنتی ـ لایه ارتباطات میزبان به میزبان ـ لایه سرویس های کاربردی

▪ لایه دسترسی به شبکه

لایه دسترسی شبکه عملیات لایه فیزیکی و لایه پیوند داده مدل OSI را با هم تلفیق می کند . این لایه دربرگیرنده رسانه ارتباطی و پروتکل های ارتباطی برای انتقال فریم ها روی آن رسانه است . لایه دسترسی به شبکه در TCP/IP می تواند پروتکل های استاندارد صنعتی مثل اترنت ۱۰ Base –T را استفاده کند . ولی در بعضی از پشته ها این دسترسی به روشهای متفاوتی پیاده سازی خواهد شد . پشته NDIS (Network Driver Interface Specification ) که در ویندوز NT و شبکه های LANMAN استفاده شده ، اجازه می دهد که پروتکل های دسترسی به شبکه مختلفی بصورت قابل تعویضی با یک پشته TCP/IP استفاده شوند . ▪ لایه ارتباطات اینترنتی لایه ارتباطات اینترنتی مسئول ایجاد ارتباط بین میزبانها است ، بدون توجه به لایه دسترسی به شبکه ای که بکار گرفته شده است . این لایه می بایست قادر به ارتباط برقرار کردن بین میزبانهای شبکه محلی و شبکه های گسترده باشد . بنابراین در این لایه باید یک آدرس بندی و پروتکل ارتباطی قابل مسیردهی داشته باشیم . لایه ارتباطات اینترنتی از IP برای آدرس دهی و انتقال داده ها استفاده می کند . بنابراین این لایه ذاتاً غیر اتصالی است و متناظر با لایه شبکه (Netwoek Layer) مدل OSI است . بعلاوه لایه ارتباطات اینترنتی مسئول فراهم آوردن همه اطلاعات لازم برای لایه دسترسی به شبکه به مـنـظور فرستادن فریمهایش به مقـصـد مـحـلی است ( یا مقـصد میـزبـان دیـگری یا مسیـریـاب) . بـنـابرایـن ، ایـن لایـه بـایـد پروتکل ARP ( Address Resolution Protocol) را هم در بر داشته باشد . پروتکل دیگری به نام RARP ( Reverse Address Resoulation Protocol ) برای آدرس دهی ایستگاههای بدون دیسکت (diskless) نیز وجود دارد که براین لایه تکیه دارد . بعلاوه این لایه می بایست قادر به مسیریابی داده ها از طریق Internetwork به مقصدهای خود باشد . بنابراین ، این لایه دربرگیرنده پروتکل RIP (Routing Informatio Protocol) نیز می باشد که می تواند از ابزارهای روی شبکه پرس وجو هایی انجام دهد تا تعیین کند که بسته ها به یک مقصد مشخص چگونه باید مسیریابی شوند . همچنین لایه ارتباطات اینترنت شامل قابلیتهایی برای میزبانها به منظور تبادل اطلاعات درباره مشکلات یا خطا ها در شبکه می باشد . پروتکلی که این ویژگی را پیاده سازی می کند ، ICMP (Internet Control Message Protocol ) نام دارد و در نهایت ، لایه ارتباطات اینترنتی ویژگی Multicast را دربردارد (ویژگی که کار ارسال اطلاعات به چندین مقصد میزبان را در هر لحظه خواهیم داشت ) . این فرآیند توسط پروتکل (Internet Group Management Protocol) پشتیبانی می شود. لایه ارتباطات میزبان به میزبان : لایه ارتباطات میزبان به میزبان سرویسهای مورد نیاز برای ایجاد ارتباطات قابل اعتماد بین میزبانهای شبکه را پیاده سازی می کند و مطابق با لایه حمل و قسمتی از لایه جلسه مدل OSI است و در ضمن در برگیرنده قسمتی از کارهای لایه های نمایش و کاربردی نیز می باشد . لایه میزبان به میزبان شامل دو پروتکل است . اولین آن TCP (Transimission Control Protocol) می باشد . TCP توانائی برقراری سرویس ارتباط گرا بین میزبانها را فراهم می کند . آن شامل ویژگیهای زیر می باشد : ▪ قسمت بندی داده ها به بسته (Packets) ▪ ساخت رشته های داده از بسته ها ▪ دریافت تائید ▪ سرویس های سوکت برای ایجاد چندین ارتباط با چندین پورت روی میزبانهای دور ▪ بازبینی بسته و کنترل خطا ▪ کنترل جریان انتقال داده ▪ مرتب سازی و ترتیب بندی بسته سرویس های TCP سرویس های ارتباط گرای قابل اعتمادی با قابلیتهای زیبای کشف خطا ها و مشکلات را فراهم می کنند . پروتکل دوم در لایه میزبان به میزبان ،UDP (User Datagram Protocol) نام دارد . UDP برای فراهم کردن یک مکانیزم کاهش سرزیری شبکه در انتقال داده ها روی لایه های پائین تر طراحی شده است . هـر چند که این لایه هم مدیریت بسته و سرویس های مرتب سازی را ارائه می دهد ولی UDP نیاز به سرویس های قدرتمند ارتباط گرای TCP مثل تائید ، کنترل جریان داده و مرتب سازی مجدد بسته ها برای انجام کارهای خود را دارد . UDP برای کاهش سرریزی پشته در برنامه های طراحی شده که سرویس های ارتباط گرای خود را توسط TCP پیاده سازی می کند . برای پیاده سازی پروتکل های TCP و UDP ، لایه میزبان به میزبان

تحقیق در مورد آشنائی با پروتکل FTP

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 5 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

آشنائی با پروتکل FTP ( بخش اول )

امروزه از پروتکل های متعددی در شبکه های کامپیوتری استفاده می گردد که صرفا" تعداد اندکی از آنان به منظور انتقال داده طراحی و پیاده سازی شده اند . اینترنت نیز به عنوان یک شبکه گسترده از این قاعده مستثنی نبوده و در این رابطه از پروتکل های متعددی استفاده می شود.

برای بسیاری از کاربران اینترنت همه چیز محدود به وب و پروتکل مرتبط با آن یعنی HTTP است ، در صورتی که در این عرصه از پروتکل های متعدد دیگری نیز استفاده می گردد. FTP نمونه ای در این زمینه است .

پروتکل FTP چیست ؟

تصویر اولیه اینترنت در ذهن بسیاری از کاربران، استفاده از منابع اطلاعاتی و حرکت از سایتی به سایت دیگر است و شاید به همین دلیل باشد که اینترنت در طی سالیان اخیر به سرعت رشد و متداول شده است . بسیاری از کارشناسان این عرصه اعتقاد دارند که اینترنت گسترش و عمومیت خود را مدیون سرویس وب می باشد .

فرض کنید که سرویس وب را از اینترنت حذف نمائیم . برای بسیاری از ما این سوال مطرح خواهد شد که چه نوع استفاده ای را می توانیم از اینترنت داشته باشیم ؟ در صورت تحقق چنین شرایطی ، یکی از عملیاتی که کاربران قادر به انجام آن خواهند بود ، دریافت داده ، فایل های صوتی ، تصویری و سایر نمونه فایل های دیگر با استفاده از پروتکل FTP (برگرفته از File Transfer Protocol ) است.

ویژگی های پروتکل FTP

پروتکل FTP ، اولین تلاش انجام شده برای‌ ایجاد یک استاندارد به منظور مبادله فایل بر روی شبکه های مبتنی بر پروتکل TCP/IP است که از اوایل سال 1970 مطرح و مشخصات استاندارد آن طی RFC 959 در اکتبر سال 1985 ارائه گردید .

پروتکل FTP دارای حداکثر انعطاف لازم و در عین حال امکان پذیر به منظور استفاده در شبکه های مختلف با توجه به نوع پروتکل شبکه است .

پروتکل FTP از مدل سرویس گیرنده - سرویس دهنده تبعیت می نماید . برخلاف HTTP که یک حاکم مطلق در عرصه مرورگرهای وب و سرویس دهندگان وب است ، نمی توان ادعای مشابهی را در رابطه با پروتکل FTP داشت و هم اینک مجموعه ای گسترده از سرویس گیرندگان و سرویس دهندگان FTP وجود دارد .

برای ارسال فایل با استفاده از پروتکل FTP به یک سرویس گیرنده FTP نیاز می باشد . ویندوز دارای یک برنامه سرویس گیرنده FTP از قبل تعبیه شده می باشد ولی دارای محدودیت های مختص به خود می باشد . در این رابطه نرم افزارهای متعددی تاکنون طراحی و پیاده سازی شده است:

ulletProof FTP ، WS FTP Professional، FTP Explorer و Smart FTP نمونه هائی در این زمینه می باشند .

پروتکل FTP را می توان به عنوان یک سیستم پرس وجو نیز تلقی نمود چراکه سرویس گیرندگان و سرویس دهندگان گفتگوی لازم به منظور تائید یکدیگر و ارسال فایل را انجام می دهند. علاوه بر این، پروتکل فوق مشخص می نماید که سرویس گیرنده و سرویس دهنده، داده را بر روی کانال گفتگو ارسال نمی نمایند . در مقابل ،‌ سرویس گیرنده و سرویس دهنده در خصوص نحوه ارسال فایل ها بر روی اتصالات مجزا و جداگانه ( یک اتصال برای هر ارسال داده ) با یکدیگر گفتگو خواهند کرد ( نمایش لیست فایل های موجود در یک دایرکتوری نیز به عنوان یک ارسال فایل تلقی می گردد ) .

پروتکل FTP امکان استفاده از سیستم فایل را مشابه پوسته یونیکس و یا خط دستور ویندوز در اختیار کاربران قرار می دهد .

سرویس گیرنده در ابتدا یک پیام را برای سرویس دهنده ارسال و سرویس دهنده نیز به آن پاسخ خواهد داد و در ادامه ارتباط غیرفعال می گردد . وضعیت فوق با سایر پروتکل هائی که به صورت تراکنشی کار می کنند ،‌ متفاوت می باشد ( نظیر پروتکل HTTP ) . برنامه های سرویس گیرنده زمانی قادر به شبیه سازی یک محیط تراکنشی می باشند که از مسائلی که قرار است در آینده محقق شوند ، آگاهی داشته باشند . در واقع ، پروتکل FTP یک دنباله stateful از یک و یا چندین تراکنش است.

سرویس گیرندگان ، مسئولیت ایجاد و مقداردهی اولیه درخواست ها را برعهده دارند که با استفاده از دستورات اولیه FTP انجام می گردد. دستورات فوق ، عموما" سه و یا چهار حرفی می باشند (مثلا" برای تغییر دایرکتوری از دستور CWD استفاده می شود ). سرویس دهنده نیز بر اساس یک فرمت استاندارد به سرویس گیرندگان پاسخ خواهد داد ( سه رقم که به دنبال آن از space استفاده شده است به همراه یک متن تشریحی ) . سرویس گیرندگان می بایست صرفا" به کد عددی نتیجه استناد نمایند چراکه متن تشریحی تغییر پذیر بوده و در عمل برای اشکال زدائی مفید است ( برای کاربران حرفه ای ) .

پروتکل FTP دارای امکانات حمایتی لازم برای ارسال داده با نوع های مختلف می باشد . دو فرمت متداول، اسکی برای متن ( سرویس گیرنده با ارسال دستور TYPE A ،‌موضوع را به اطلاع سرویس دهنده می رساند ) و image برای داده های باینری است ( توسط TYPE I مشخص می گردد) . ارسال داده با فرمت اسکی در مواردی که ماشین سرویس دهنده و ماشین سرویس گیرنده از استانداردهای متفاوتی برای متن استفاده می نمایند ، مفید بوده و یک سرویس گیرنده می تواند پس از دریافت داده آن را به فرمت مورد نظر خود ترجمه و استفاده نماید . مثلا" در نسخه های ویندوز از یک دنباله carriage return و linefeed برای نشان دادن انتهای خط استفاده می گردد در صورتی که در سیستم های مبتنی بر یونیکس صرفا" از یک linefeed استفاده می شود . برای ارسال هرنوع داده که به ترجمه نیاز نداشته باشد،می توان از ارسال باینری استفاده نمود.

اتخاذ تصمیم در رابطه با نوع ارسال فایل ها در اختیار سرویس گیرنده است ( برخلاف HTTP که می تواند به سرویس گیرنده نوع داده ارسالی را اطلاع دهد ) . معمولا" سرویس گیرندگان ارسال باینری را انتخاب می نمایند و پس از دریافت فایل ، ترجمه لازم را انجام خواهند داد . ارسال باینری ذاتا" دارای کارآئی بیشتری است چراکه سرویس دهنده و سرویس گیرنده نیازی به انجام تراکنش های on the fly نخواهند داشت . ارسال اسکی گزینه پیش فرض انتخابی توسط پروتکل FTP است و در صورت نیاز به ارسال باینری ، سرویس گیرنده می بایست این موضوع را از سرویس دهنده درخواست نماید .

یک اتصال پروتکل TCP/IP ( نسخه شماره چهار) شامل دو نقطه مجزا می باشد که هر نقطه از یک آدرس IP و یک شماره پورت استفاده می نماید . برقراری ارتباط بین یک سرویس گیرنده و یک سرویس دهنده منوط به وجود چهار عنصر اطلاعاتی است : آدرس سرویس دهنده ،‌پورت سرویس دهنده ، آدرس سرویس گیرنده و پورت سرویس گیرنده . در زمان برقراری یک ارتباط ، سرویس گیرنده از یک شماره پورت استفاده می نماید . این شماره پورت می تواند متناسب با نوع عملکرد برنامه سرویس گیرنده به صورت اختیاری و یا اجباری باشد . مثلا" برخی برنامه های سرویس گیرنده به منظور ارتباط با سرویس دهنده ، نیازمند استفاده از یک شماره پورت خاص می باشند ( نظیر برنامه های سرویس گیرنده وب و یا مرورگرهای وب که از پورت شماره 80 به منظور ارتباط با سرویس دهنده وب استفاده می نماید) . در مواردی که الزامی در خصوص شماره پورت وجود ندارد از یک شماره پورت موقتی و یا ephemeral استفاده می گردد . این نوع پورت ها موقتی بوده و توسط IP stack ماشین مربوطه به متقاضیان نسبت داده شده و پس از خاتمه ارتباط ، پورت آزاد می گردد . با توجه به این که اکثر IP Stacks بلافاصله از پورت موقت آزاد شده استفاده نخواهند کرد ( تا زمانی که تمام pool تکمیل نشده باشد ) ،‌در صورتی که سرویس گیرنده مجددا" درخواست برقراری یک ارتباط را نماید ، یک شماره پورت موقتی دیگر به وی تخصیص داده می شود .

پروتکل FTP منحصرا" از پروتکل TCP استفاده می نماید( هرگز از پروتکل UDP استفاده نمی شود) . معمولا" پروتکل های لایه Application ( با توجه به مدل مرجع OSI ) از یکی از پروتکل های TCP و یا UDP استفاده می نمایند ( به جزء پروتکل DNS ) . پروتکل FTP نیز از برخی جهات شرایط خاص خود را دارد و برای انجام وظایف محوله از دو پورت استفاده می نماید . این پروتکل معمولا" از پورت شماره 20 برای ارسال داده و از پورت 21 برای گوش دادن به فرامین استفاده می نماید . توجه داشته باشید که برای ارسال داده همواره از پورت 20 استفاده نمی گردد و ممکن است در برخی موارد از پورت های دیگر استفاده شود .

مقاله درمورد ارتباطات تحریک‌پذیر زمانی در پروتکل شبکهCAN

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

ارتباطات تحریک‌پذیر زمانی در پروتکل شبکهCANا ( Time Triggered CAN)

چکیده :شبکه‌های صنعتی یکی از مباحث بسیار مهم در اتوماسیون می‌باشد. شبکه‌ی CAN به عنوان یکی از شبکه‌های صنعتی ، رشد بسیار روز افزونی را تجربه کرده است. در این میان ، عدم قطعیت زمان ارسال پیام‌ها در این پروتکل شبکه ، باعث می‌شود که کاربرد این شبکه در کاربرد‌های حیاتی با اشکال مواجه شود. یکی از راه‌حل‌‌های برطرف کردن این مشکل ، استفاده از تکنیک تحریک زمانی است که در ایت مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد.کلید واژه‌ها : شبکه صنعتی ، تحریک زمانی ، CAN  ارتباطات تحریک‌پذیر زمانی در پروتکل شبکه‌ی CAN  1) مقدمه در محیط‌های صنعتی ، کارخانجات ، خطوط تولید و امثالهم ، اتصال میکروکنترلر‌ها ،‌ سنسورها (Sensor) و محرک‌ها (Actuator) با چندین نوع سیستم ارتباطی متفاوت به یکدیگر ، نوعی هنر معماری در الکترونیک و کامپیوتر است. امروزه ارتباطات از نوع تحریک‌پذیر زمانی به‌طور گسترده‌ای در پروتکل ارتباطات برپایه شبکه با پروتکل  CAN (Controller Area Network) استفاده می‌شود. مکانیسم داوری (Arbitrating) در این پروتکل اطمینان می‌دهد که تمام پیام‌ها بر اساس اولویت شناسه (Identifier) منتقل می‌شوند و پیامی با بالاترین اولویت به هیچ عنوان دچار آشفتگی نخواهد شد. در آینده ، بسیاری از زیرشبکه‌های (SubNet) مورد استفاده در کاربرد‌های حیاتی ، به‌عنوان مثال در بخش‌هایی مثل سیستم‌های کنترل الکترونیکی خودرو  (X-By-Wire) ، به سیستم ارتباطی جامعی نیاز دارند که دارای قطعیت ارسال و دریافت در هنگام سرویس‌دهی باشد. به‌ عبارتی ، در ماکزیمم استفاده از باس که به ‌عنوان محیط انتقال این نوع شبکه به‌کار می‌رود ، باید این تضمین وجود داشته باشد که پیام‌هایی که به ایمنی (Safety) سیستم وابسته هستند ، به موقع و به درستی منتقل می‌شوند. علاوه بر این باید این امکان وجود داشته باشد که بتوان لحظه‌ی ارسال و زمانی را که پیام ارسال خواهد شد را با دقت بالایی تخمین زد.در سیستم با پروتکل CAN استاندارد ، تکنیک بدست آوردن باس توسط گره‌های شبکه بسیار ساده و البته کارآمد است. همان‌گونه که در قبل توضیح داده‌شده است ، الگوریتم مورد استفاده برای بدست آوردن تسلط بر محیط انتقال ، از نوع داوری بر اساس بیت‌های شناسه است. این تکنیک تضمین می‌کند که گره‌ای که اولویت بالایی دارد ، حتی در حالتی‌‌که گره‌های با اولویت پایین‌تر نیز قصد ارسال دارند ، هیچ‌گاه برای بدست آوردن باس منتظر نمی‌ماند. و با وجود این رقابت بر سر باس ، پیام ارسالی نیز مختل نشده و منتقل می‌شود. در همین جا نکته‌ی مشخص و قابل توجهی وجود دارد. اگر یک گره‌ی با اولویت پایین بخواهد پیامی را ارسال کند باید منتظر پایان ارسال گره‌ی با اولویت بالاتر باشد و سپس کنترل باس را در اختیار گیرد. این موضوع یعنی تاخیر ارسال برای گره‌ی با اولویت پایین‌تر ، ضمن این که مدت زمان این تاخیر نیز قابل پیش‌بینی و محاسبه نخواهد بود و کاملا به ترافیک ارسال گره‌های با اولویت بالاتر وابسته است. به عبارت ساده‌تر : ●  گره یا پیام با اولویت بالاتر ، تاخیر کمتری را برای تصاحب محیط انتقال در هنگام ارسال پیش‌رو خواهد داشت.●  گره یا پیام با اولویت پایین‌تر ، تاخیر بیشتری را برای بدست‌گرفتن محیط انتقال در هنگام ارسال ، تجربه خواهد کرد. یک راه حل برطرف کردن نیاز‌های ذکرشده در بالا ، استفاده از شبکه‌ی استاندارد CAN با اضافه‌کردن تکنیک تحریک زمانی (Time Trigger) به آن می‌باشد. استفاده از تکنیک تحریک زمانی در CAN ، طبق توضیحاتی که داده خواهد شد ، باعث اجتناب از این تاخیر می‌شود و باعث استفاده‌ی مفیدتر و کارآمدتر از پهنای باند شبکه ، به کمک ایجاد قطعیت در زمان‌های انتظار و ارسال ، می‌شود. به عبارت دیگر ، مزایای این شبکه با استفاده از تکنیک تحریک زمانی عبارت خواهد بود از : ●  کاهش تاخیر‌های غیر قابل پیش‌بینی در حین ارسال●  تضمین ارتباط قطعی و تاخیر‌های قابل پیش‌بینی●  استفاده‌ی مفید‌تر و کارآمد از پهنای باند شبکهبا توجه به مکانیسم‌های پیش‌بینی شده در TTCAN ، این پروتکل زمان‌بندی پیام‌هایی با تحریک زمانی (TT) را به خوبی پیام‌هایی با تحریک رویداد (Event Trigger) را که قبلا در این پروتکل قرار داشت ، مدیریت می‌کند. این تکنیک اجازه می‌دهد که سیستم‌هایی که دارای عملگرهای بلادرنگ هستند نیز بتوانند از این شبکه استفاده کنند. همچنین این تکنیک انعطاف بیشتری را برای شبکه‌هایی که قبلا از CAN استفاده می‌کردند ، ایجاد می‌کند. این پروتکل برای استفاده در سیستم‌هایی که ترافیک دیتا بصورت مرتب و متناوب در شبکه رخ می‌دهد ، بسیار مناسب و کارآمد می‌باشد.در این تکنیک ، ارتباطات بر پایه‌ی یک زمان محلی بنا شده است. زمان محلی توسط پیام‌های متناوب یک گره که به‌عنوان گره‌ی مدیر زمان (Time Master) تعیین شده است ، هماهنگ و تنظیم می‌شود. این تکنیک اجازه‌ی معرفی یک زمان سراسری و با دقت بالا را بصورت یکپارچه (Global) را ، در کل سیستم فراهم می‌کند. بر پایه‌ی این زمان ، پیام‌های متفاوت توسط یک سیکل ساده ، در پنجره‌هایی قرار می‌گیرند که متناسب با زمان پیام چیده شده است. یکی از مزایای بزرگ این تکنیک در مقایسه با شبکه‌ی CAN با روش زمان‌بندی کلاسیک ، امکان ارسال پیغام‌های تحریک‌ شونده‌ی زمانی با قطعیت و در پنجره‌های زمانی است. اگر فرستنده‌ی فریم مرجع دچار خرابی شود (Fail) ، یک گره‌ی از پیش تعریف شده‌ی دیگر به‌طور اتوماتیک وظیفه‌ی گره‌ی مرجع را انجام می‌دهد. در این‌حالت ، گره‌ی با درجه‌ی پایین‌تر جایگزین گره‌ی با درجه‌ی بالاتر که دچار خرابی شده است ، می‌شود. حال اگر گره‌ی با درجه‌ی بالاتر ، تعمیر شده و دوباره به سیستم باز گردد ، به‌صورت اتوماتیک تلاش می‌کند تا به‌عنوان گره‌ی مرجع انتخاب شود. توابعی به‌صورت پیش‌فرض در تعاریف و خصوصیات TTCAN قرار داده شده است تا سیستم از این تکنیک خروج و بازگشت خودکار ، پشتیبانی کند. در ادامه‌ی این مقاله ، جزییات این پروتکل مورد بررسی دقیق‌تر قرار می‌گیرد. 2) پیاده‌سازی TTCAN :پروتکل TTCAN بر اساس تحریک بر مبنای زمان و ارتباط پریودیک ، که توسط مدیر زمان

ارتباطات تحریک‌پذیر زمانی در پروتکل شبکهCANا Time Triggered CAN 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

ارتباطات تحریک‌پذیر زمانی در پروتکل شبکهCANا ( Time Triggered CAN)

 چکیده :شبکه‌های صنعتی یکی از مباحث بسیار مهم در اتوماسیون می‌باشد. شبکه‌ی CAN به عنوان یکی از شبکه‌های صنعتی ، رشد بسیار روز افزونی را تجربه کرده است. در این میان ، عدم قطعیت زمان ارسال پیام‌ها در این پروتکل شبکه ، باعث می‌شود که کاربرد این شبکه در کاربرد‌های حیاتی با اشکال مواجه شود. یکی از راه‌حل‌‌های برطرف کردن این مشکل ، استفاده از تکنیک تحریک زمانی است که در ایت مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد.کلید واژه‌ها : شبکه صنعتی ، تحریک زمانی ، CAN  ارتباطات تحریک‌پذیر زمانی در پروتکل شبکه‌ی CAN  1) مقدمه در محیط‌های صنعتی ، کارخانجات ، خطوط تولید و امثالهم ، اتصال میکروکنترلر‌ها ،‌ سنسورها (Sensor) و محرک‌ها (Actuator) با چندین نوع سیستم ارتباطی متفاوت به یکدیگر ، نوعی هنر معماری در الکترونیک و کامپیوتر است. امروزه ارتباطات از نوع تحریک‌پذیر زمانی به‌طور گسترده‌ای در پروتکل ارتباطات برپایه شبکه با پروتکل  CAN (Controller Area Network) استفاده می‌شود. مکانیسم داوری (Arbitrating) در این پروتکل اطمینان می‌دهد که تمام پیام‌ها بر اساس اولویت شناسه (Identifier) منتقل می‌شوند و پیامی با بالاترین اولویت به هیچ عنوان دچار آشفتگی نخواهد شد. در آینده ، بسیاری از زیرشبکه‌های (SubNet) مورد استفاده در کاربرد‌های حیاتی ، به‌عنوان مثال در بخش‌هایی مثل سیستم‌های کنترل الکترونیکی خودرو  (X-By-Wire) ، به سیستم ارتباطی جامعی نیاز دارند که دارای قطعیت ارسال و دریافت در هنگام سرویس‌دهی باشد. به‌ عبارتی ، در ماکزیمم استفاده از باس که به ‌عنوان محیط انتقال این نوع شبکه به‌کار می‌رود ، باید این تضمین وجود داشته باشد که پیام‌هایی که به ایمنی (Safety) سیستم وابسته هستند ، به موقع و به درستی منتقل می‌شوند. علاوه بر این باید این امکان وجود داشته باشد که بتوان لحظه‌ی ارسال و زمانی را که پیام ارسال خواهد شد را با دقت بالایی تخمین زد.در سیستم با پروتکل CAN استاندارد ، تکنیک بدست آوردن باس توسط گره‌های شبکه بسیار ساده و البته کارآمد است. همان‌گونه که در قبل توضیح داده‌شده است ، الگوریتم مورد استفاده برای بدست آوردن تسلط بر محیط انتقال ، از نوع داوری بر اساس بیت‌های شناسه است. این تکنیک تضمین می‌کند که گره‌ای که اولویت بالایی دارد ، حتی در حالتی‌‌که گره‌های با اولویت پایین‌تر نیز قصد ارسال دارند ، هیچ‌گاه برای بدست آوردن باس منتظر نمی‌ماند. و با وجود این رقابت بر سر باس ، پیام ارسالی نیز مختل نشده و منتقل می‌شود. در همین جا نکته‌ی مشخص و قابل توجهی وجود دارد. اگر یک گره‌ی با اولویت پایین بخواهد پیامی را ارسال کند باید منتظر پایان ارسال گره‌ی با اولویت بالاتر باشد و سپس کنترل باس را در اختیار گیرد. این موضوع یعنی تاخیر ارسال برای گره‌ی با اولویت پایین‌تر ، ضمن این که مدت زمان این تاخیر نیز قابل پیش‌بینی و محاسبه نخواهد بود و کاملا به ترافیک ارسال گره‌های با اولویت بالاتر وابسته است. به عبارت ساده‌تر : ●  گره یا پیام با اولویت بالاتر ، تاخیر کمتری را برای تصاحب محیط انتقال در هنگام ارسال پیش‌رو خواهد داشت.●  گره یا پیام با اولویت پایین‌تر ، تاخیر بیشتری را برای بدست‌گرفتن محیط انتقال در هنگام ارسال ، تجربه خواهد کرد. یک راه حل برطرف کردن نیاز‌های ذکرشده در بالا ، استفاده از شبکه‌ی استاندارد CAN با اضافه‌کردن تکنیک تحریک زمانی (Time Trigger) به آن می‌باشد. استفاده از تکنیک تحریک زمانی در CAN ، طبق توضیحاتی که داده خواهد شد ، باعث اجتناب از این تاخیر می‌شود و باعث استفاده‌ی مفیدتر و کارآمدتر از پهنای باند شبکه ، به کمک ایجاد قطعیت در زمان‌های انتظار و ارسال ، می‌شود. به عبارت دیگر ، مزایای این شبکه با استفاده از تکنیک تحریک زمانی عبارت خواهد بود از : ●  کاهش تاخیر‌های غیر قابل پیش‌بینی در حین ارسال●  تضمین ارتباط قطعی و تاخیر‌های قابل پیش‌بینی●  استفاده‌ی مفید‌تر و کارآمد از پهنای باند شبکهبا توجه به مکانیسم‌های پیش‌بینی شده در TTCAN ، این پروتکل زمان‌بندی پیام‌هایی با تحریک زمانی (TT) را به خوبی پیام‌هایی با تحریک رویداد (Event Trigger) را که قبلا در این پروتکل قرار داشت ، مدیریت می‌کند. این تکنیک اجازه می‌دهد که سیستم‌هایی که دارای عملگرهای بلادرنگ هستند نیز بتوانند از این شبکه استفاده کنند. همچنین این تکنیک انعطاف بیشتری را برای شبکه‌هایی که قبلا از CAN استفاده می‌کردند ، ایجاد می‌کند. این پروتکل برای استفاده در سیستم‌هایی که ترافیک دیتا بصورت مرتب و متناوب در شبکه رخ می‌دهد ، بسیار مناسب و کارآمد می‌باشد.در این تکنیک ، ارتباطات بر پایه‌ی یک زمان محلی بنا شده است. زمان محلی توسط پیام‌های متناوب یک گره که به‌عنوان گره‌ی مدیر زمان (Time Master) تعیین شده است ، هماهنگ و تنظیم می‌شود. این تکنیک اجازه‌ی معرفی یک زمان سراسری و با دقت بالا را بصورت یکپارچه (Global) را ، در کل سیستم فراهم می‌کند. بر پایه‌ی این زمان ، پیام‌های متفاوت توسط یک سیکل ساده ، در پنجره‌هایی قرار می‌گیرند که متناسب با زمان پیام چیده شده است. یکی از مزایای بزرگ این تکنیک در مقایسه با شبکه‌ی CAN با روش زمان‌بندی کلاسیک ، امکان ارسال پیغام‌های تحریک‌ شونده‌ی زمانی با قطعیت و در پنجره‌های زمانی است. اگر فرستنده‌ی فریم مرجع دچار خرابی شود (Fail) ، یک گره‌ی از پیش تعریف شده‌ی دیگر به‌طور اتوماتیک وظیفه‌ی گره‌ی مرجع را انجام می‌دهد. در این‌حالت ، گره‌ی با درجه‌ی پایین‌تر جایگزین گره‌ی با درجه‌ی بالاتر که دچار خرابی شده است ، می‌شود. حال اگر گره‌ی با درجه‌ی بالاتر ، تعمیر شده و دوباره به سیستم باز گردد ، به‌صورت اتوماتیک تلاش می‌کند تا به‌عنوان گره‌ی مرجع انتخاب شود. توابعی به‌صورت پیش‌فرض در تعاریف و خصوصیات TTCAN قرار داده شده است تا سیستم از این تکنیک خروج و بازگشت خودکار ، پشتیبانی کند. در ادامه‌ی این مقاله ، جزییات این پروتکل مورد بررسی دقیق‌تر قرار می‌گیرد. 2) پیاده‌سازی TTCAN :پروتکل TTCAN بر اساس تحریک بر مبنای زمان و ارتباط پریودیک ، که توسط مدیر زمان هماهنگ می‌شود ، بنا شده است. در این پروتکل ، پیام مرجع (Reference Message) پیامی است که توسط مدیر زمان در شبکه انتشار پیدا می‌کند و حاوی اطلاعات زمان‌بندی پنجره‌های زمانی و اطلاعات انحصار پنجره‌ها به گره‌های مشخصی می‌باشد. پیام مرجع ، به‌سادگی از طریق بیت‌های شناسه‌اش قابل شناسایی است. این پروتکل در دو سطح ایجاد شده است. در سطح اول پروتکل ، پیام مرجع ، فقط حاوی تعداد کمی از پیغام‌های کنترلی در حد یک بایت است و الباقی بیت‌ها نیز می‌توانند