دانلود مقاله ترجمه شده ارزیابی عملکرد ساختار شبکه تولید کننده، توزیع کننده، مصرف کننده – مجله الزویر

فهرست مطالب:

 مقدمه
۲ مواد و روش ها
۲ ۱ توصیف پروتوکل های ایجاد شده و تست شده
۲ ۲ روش اندازه گیری های زمانی
۲ ۳ طراحی آزمایش
۳ تئوری و محاسبات
۳ ۱ تجزیه تحلیل ارتباط سایکلیک در ساختار PDC
۳ ۲آنالیز زمان بندی ارتباط سیکلی در ساختار ppPDC
۴ نتایج و بحث
۵ نتیجه گیری

بخشی از ترجمه:

اگرچه عملکرد ppPDC بهتر از ر PDC است، قیمت عملکرد ساختار ppPDC افزایش می یابد که محدود به داده های انتقالی توسط قالب BROAD است که ناشی از ماکزیمم بار مجاز قالب اترنت است. با استفاده از فرمت های ساده ارایه شده قالب ها، ماکزیمم تعداد متغیر ها را می توان تعیین کرد که فرض می کند که اندازه متغیر معلوم است. برای مثال فرض این که همه متغیر ها ۸ بیتی باشند، ۱۴۷۲ مورد از آن ها در میکروسایکل وجود دارند. محدوده های تعیین شده برای اندازه های دیگر متغیر دها در جدول ۴ نشان داده شده است. با رسیدن به این حد میکروسایکل های بزرگ به بخش های متوالی و زنجیروار کوچک تقسیم می شوند. عملکرد قالب جامبو در شبکه های مدرن می تواند راه حل مناسبی را برای مسئله در اختیار بگذارد.
از دیگر معایب اصلی مدل توصیف شده تاخیر بین تولید داده ها توسط تولید کننده و تحویل به مصرف کننده است. تاخیر در مدل ppPDC بیش از مقدار مدل PDC است. با این حال در رابطه با اجرای سطح پایین ppPDC برای سیستم های سریع، تاخیر می تواند قابل توجه باشد و اثرات ان را باید با احتیاط ارزیابی کرد.
هم چنین محدودیت های ناشی از ماکزیمم توان لینک شبکه وجود دارد که موجب ایجاد رابطه ای بین دوره تبادلات متغیر و ماکزیمم تعداد متغیر ها می باشد. با این حال به دلیل بیت بالای اترنت ۱۰۰ Mbit/s، این محدوده های زمانی معنی دار نمی باشند زیرا بیشتر محدودیت های مهم توسط لایه نرم افزاری و سیستم های عامل تحمیل میشوند. این محدودیت ها را نمی توان به طور تحلیلی ناشی از عدم قطعیت لایه تعیین کرد. این محدودیت ها را میتوان توسط استفاده از نتایج ارزیابی عملکرد در این مقاله ارزیابی کرد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Introduction In teaching and research on control systems there often is a need to setup an ad-hoc computer network for process data exchange. In this application domain, particularly valuable features of the network are flexibility, compatibility with a broad base of hardware and ease of configuration. These needs arise from the very dynamic environments of research and teaching, where tasks, instrumentation and experimenters change frequently. Quite similar application domain involving distributed application with multiple participants was considered for example in [1]. Retail industrial networks and protocols are not suitable in the case. They are designed in such a way that they require detailed time consuming configuration process, after which they can operate unattended reliably over long periods of time. In the considered domain a network protocol is required, configuration of which is quick and easy, while long-term reliability is not crucial. An obvious solution is to use communication channels based on the well-known TCP or UDP to transmit the data in the binary form. The situation, however, is not simple, when there are many communication channels required between multiple devices. This is exactly the situation in the described application domain involving activities of many students and researchers with differing tasks and agendas. However, the task can be accomplished by using a data exchange architecture designed for retail industrial networks (e.g. producer– distributor–consumer, producer–consumer, master–slave, client–server) in order to organize communicational channels and provide real-time in an off-the-shelf Ethernet [2] network. An interesting description of historical background and resulting solutions supporting RT in Ethernet is presented by Moraes et al. in [3]; an example of performance analysis is available in [4]. For a certain period of time, the situation in the industrial Ethernet-based networks market recalled the struggle for dominance in the fieldbus market [5,6]. The products resulting from the race included EtherCAT, Ethernet Powerlink, Foundation Fieldbus High Speed, Modbus/TCP, Profinet, and Ethernet/IP. Currently, most of industrial Ethernet defi- nitions are included in the IEC61784-2 standard (see [7] for a brief survey) as so called communication profiles. Typical approaches to industrial Ethernet include encapsulation of pre-existing industrial protocols in the Ethernet frames (as in Ethernet/IP), use of TDMA method to provide real-time access (Ethernet Powerlink), and sometimes even breaking compatibility with IEEE802.3 MAC layer (as in the RT Class 2 traffic of Profinet). Parallel, further development of Ethernet market rendered the CSMA/CD obsolete, due to the growing popularity of the switched Ethernet (IEEE802.1D standard [8]). Huge potential of the switched Ethernet in industrial applications has been widely recognized, and multiple studies of performance and constraints were conducted (for examples see [9–۱۱]). All these publications emphasize the improved performance and reliability of the switched networks and focus on determining the dependence of network efficiency on number of nodes and switching parameters. However, literature does not indicate that switching technology enables new possibilities in the field of communicational protocols and data distribution schemes due to the fact, that Ethernet switches are actually fast computers built to fulfill one task: reliable queuing and delivering Ethernet frames. There are no proposals for the use of this low-level queuing functionality in order to relieve the network nodes of some of the communication tasks. On the contrary, there are still protocols in use, in which the use of switching technology disrupts the frame scheduling and is not recommended [12]. The parallel processing producer–distributor–consumer (ppPDC) scheduling model proposed in this paper attempts to fill this gap and create a new network architecture, which is in contrast to the already existing ones (e.g. producer– distributor–consumer, producer–consumer, master–slave, client–server) and is designed to actively exploit the capabilities of the underlying switched network. The ppPDC model is based on the well-known producer–distributor– consumer network architecture (PDC), which is used in industrial communication networks to provide the desired characteristics of cyclic data exchanges in process control systems. The use of the PDC architecture in real life will be presented here with the FIP protocol. The FIP protocol (field instrumentation protocol) was developed in the early 1980s.