IEEE 1355

IEEE 1355-1995 (aka IEC 14575 a ISO 14575, aka Heterogeneous Interconnect (HIC) ) je komunikační standard sériového rozhraní určený pro přenos dat v heterogenních počítačových sítích.

Standard byl vyvinut jako nízkonákladová technologie s nízkou latencí a vysokou škálovatelností, navržená tak, aby umožňovala komunikaci mezi velkým počtem nepříliš výkonných počítačů.

IEEE-1355-1995 je navržen tak, aby byl podstatně jednodušší než mnoho jiných standardů datových sítí. Podporuje více typů médií, včetně měděných a optických kabelů.

Vzhledem ke kompatibilitě vysokoúrovňové části svých protokolů poskytuje standard kompatibilní implementaci jak drahých a vysoce výkonných adaptérů, tak i relativně levných. IEEE 1355 je často používán ve vědeckých laboratořích, mezi organizace, které podporovaly jeho implementaci, lze nazvat řadu vědeckých institucí, včetně CERNu . Evropská kosmická agentura , založená na IEEE 1355, vyvinula a podporuje odvozený standard SpaceWire pro použití ve vesmírných vozidlech.

Rozvojové cíle

IEEE-1355 byl navržen jako jednoduchý a levný spínaný síťový protokol, orientovaný primárně na použití v režimu připojení point-to-point. Tato síť využívá přenos paketů s proměnnou délkou, který spolehlivě funguje při vysokých rychlostech. Pakety jsou směrovány pomocí směrovacího algoritmu červí díry.

Na rozdíl od Token Ring nebo jiných protokolů místní sítě (LAN) se srovnatelným výkonem je IEEE 1355 škálovatelný na více než tisíce uzlů vyžadujících vysokorychlostní přenos dat. Standard je určen k přenášení provozu z jiných typů sítí, zejména IP a ATM , ale je nezávislý na jejich protokolech směrování dat. V tomto se podobá technologii MPLS a souvisí s nejnovější VPLS .

Ideologie a cíle vývoje IEEE 1355 se zhruba shodovaly s myšlenkami vývojářů Futurebus a Futurebus zděděných standardů Scalable Coherent Interface (SCI) a InfiniBand .

Jedním z cílů deklarovaných vývojáři standardu bylo získat standard s relativně jednoduchou elektronikou a malou vrstvou softwaru. Jeden z aktivních vývojářů standardu, britský inženýr Paul Walker, tvrdil, že když je implementován pomocí technologie FPGA , standard vyžaduje pouze asi třikrát více zdrojů než podobná implementace standardního sériového portu UART , ale zároveň poskytuje asi 100 krát větší šířku pásma a zároveň poskytuje snadno programovatelnou funkčnost plně komutované sítě.

Historicky je IEEE 1355 odvozen od protokolu sériového rozhraní transputerů řady T9000 [1] [2] a je pokusem přenést technologii vyvinutou pro transputerové systémy k vybudování jednoduché a rychlé sítě pro přepínání dat na jiné typy počítačů.

Praktické použití

Na základě standardu IEEE 1355 je odvozený standard SpaceWire široce používán v moderní vesmírné technologii. Občas se také používá k organizaci přenosu dat mezi vědeckými přístroji, kontroléry a systémy sběru dat .

IEEE 1355 obsahuje definici rychlého a levného protokolu fyzické vrstvy určeného pro vnitřní propojení samostatných modulů elektronických zařízení, včetně přepínání a směrování paketů. Definuje také možnosti pro protokoly fyzické vrstvy určené pro střední a dlouhé vzdálenosti, použitelné v lokálních a globálních sítích .

IEEE 1355 byl navržen pro přenos dat z bodu do bodu. Mohl by tedy zabrat velkou část mezery, kterou zabírá Ethernet , zejména s ohledem na možnost použití metody signalizace podobné Ethernetu ( LVDS ), která by mu umožnila pracovat na podobné kabelové infrastruktuře. [3] .

Normu IEEE 1355 lze s úspěchem použít v zařízeních spotřební elektroniky . Jeho protokol je jednodušší než USB , FireWire a řada dalších používaných v této oblasti. Jednoduchost protokolu by mohla snížit velikost takového zařízení a zvýšit spolehlivost jeho provozu.

Experimentální síť IEEE 1355 sestávající z 1024 uzlů nazvaná Macramé byla nasazena evropskými výzkumníky v roce 1997 [4] . Domnívali se, že metriky spolehlivosti a výkonu Macramé poskytly dostatek užitečných dat pro pracovní skupinu, která tvořila formální specifikaci standardu [5] .

Podrobnosti

Vývoj standardu v rámci IEEE v rámci iniciativy Open Microprocessor Systems Initiative sponzorované Evropskou komisí byl podpořen Výborem pro standardy sběrnicové architektury.

Vývojový tým standardu vedli Colin Whitby-Strevens a jeho zástupce Roland Marbot a Andrew Cofler byl přispívajícím editorem standardu. Standard byl přijat 21. září 1995 pod názvem IEEE Standard for Heterogeneous InterConnect (HIC) (Low-Cost, Low-Latency Scalable Serial Interconnect for Parallel System Construction) a publikován pod číslem IEEE Std 1355-1995. [6]

Průmyslová asociace pro podporu standardu byla založena v říjnu 1999. Aktivitu vlastního webu podporovala až do roku 2004, poté byla viditelná veřejná aktivita kolem standardu ukončena. [7]

Všechny implementace definované standardem používaly stejnou logickou strukturu a chování síťového protokolu, ale lišily se fyzickým médiem přenosu signálu a rychlostmi.

Autoři normy uvedli, že žádná jednotná norma nemůže splnit všechny možné požadavky na výkon a náklady na síťová zařízení. Aby se vyhovělo široké škále takových požadavků, IEEE 1355 zahrnoval možnosti implementace levných (jednokoncových), diferenciálních a vysokorychlostních elektrických rozhraní a také možnosti implementace optických rozhraní.

Technická realizace

Literatura a odkazy

• P. Thompson, A. M. Jones, N. J. Davies, M. A. Firth a C. J. Wright, ed. (1997). Příručka síťového návrháře. Volume 51: Concurrent Systems Engineering Series. iOS Press. ISBN 978-90-5199-380-6 .
• Standard IEEE 1355-1995 pro heterogenní propojení (HIC) (nízkonákladové škálovatelné sériové propojení s nízkou latencí pro konstrukci paralelního systému  ) . - IEEE Standards Association , 1996. - ISBN 978-1-55937-595-5 . - doi : 10.1109/IEEEESTD.1996.81004 . oficiální specifikace; vyžaduje platbu
• Veřejná kopie oficiálního standardu IEEE 1355-1995 CERN
• Místo Evropské vesmírné agentury pro SpaceWire, odvozený standard.
• Paul Walker. Vítejte v 4Links, deskách, čipech, IPR a poradenství pro IEEE 1355 . webové stránky (1. srpna 2000). Získáno 13. září 2011. Archivováno z originálu 25. února 2008. (neurčitý)

Poznámky

1. ↑ Tato epizoda byla zrušena.
2. ↑ Barry M. Cook; C. Paul H. Walker. SpaceWire a IEEE 1355 Revisited  (neurčité)  // Mezinárodní konference Spacewire. - 2009. - 17. září.
3. ↑ Cook, Barry M.; Walker, Paul. Ethernet over Spacewire—Problémy se softwarem  (neurčité)  // Mezinárodní astronautický kongres. - 2006. - září. Zdroj popisuje úspěšně fungující linuxovou síť poskytující funkcionalitu Ethernet pomocí komerčně dostupného zařízení Spacewire  , derivátu standardu IEEE 1355 využívajícího LVDS .
4. ↑ Haas, S.; Thornley, D.A.; Zhu, M.; Dobinson, RW; Heeley, R.; Martin, B. Výsledky z přepínací sítě Macramé 1024 Node IEEE 1355  //  European Multimedia, Embedded Systems and Electronic Commerce Conference : journal. - 1997. - 3. listopadu.
5. ↑ Stefan Haas. „Standard IEEE 1355: Vývoj, výkon a aplikace ve fyzice vysokých energií“ Archivováno 2. října 2018 na Wayback Machine . 1998.str. 121.
6. ↑ Standard IEEE Std 1355-1995 pro heterogenní propojení (odkaz není k dispozici) . oficiální stránky . IEEE Standards Association (30. října 1998). Získáno 13. září 2011. Archivováno z originálu 27. září 2011. (neurčitý) 
7. ↑ Sdružení 1355 (24. února 2000). Získáno 13. září 2011. Archivováno z originálu 18. května 2004. (neurčitý)