3.2. Определение имен, адресов и маршрутов

Имя объекта – это идентификатор, однозначно выделяющий этот объект внутри некоторого класса объектов. Имя объекту назначается во время его создания и не изменяется на протяжении всей его "жизни". Каждый интерфейсный кристалл Neuron, производимый компаниями Toshiba и Motorola, имеет уникальный 48-битовый идентификатор, который не изменяется на протяжении существования кристалла.

Адрес объекта – это идентификатор, однозначно выделяющий этот объект или группу объектов внутри некоторого класса объектов. В противоположность имени объекта адрес может назначаться и изменяться в любое время, пока данный объект существует.

Адреса протокола LonTalk однозначно определяют узел источника и узел приемника (или узлы приемников). Эти адреса используются маршрутизаторами для передачи информационных пакетов между двумя каналами. Идентификатор Neuron-кристалла можно рассматривать в качестве адреса. Однако в протоколе LonTalk такой идентификатор нельзя рассматривать в качестве единственной формы адресации, так как такая адресация поддерживает только соединения точка-точка (т.е. не группа) и потребует чрезвычайно больших таблиц маршрутизации при оптимизации сетевой нагрузки. Такой способ адресации используется только на начальном этапе конфигурирования и установки сети.

Для упрощения определения маршрута доставки данных в протоколе LonTalk введена иерархическая форма организации сетевых адресов, а именно: использованы понятия домена (domain), подсети (subnet) и сетевого адреса (node address). Такая система организации адреса может быть использована внутри домена, отдельной подсети, а также при обращении к отдельному узлу или группе узлов.

Домен – это логическая совокупность узлов на одном или нескольких сетевых каналах. Взаимодействие возможно только среди узлов, объединенных в общий домен. Другими словами, домен - это некая виртуальная сеть. Домены, как и области, могут пересекаться, то есть некоторые узлы могут входить в несколько доменов одновременно. Механизм доменов может быть использован для предотвращения влияния между узлами в разных сетях. Например, в двух соседних зданиях используются LonWorks-узлы с RF-трансиверами на одной частоте и эти две системы собираются использовать общий физический канал. Для предотвращения влияния между двумя группами узлов общей сети, узлы в каждом здании должны быть выделены в отдельные домены.

Neuron-кристалл можно сконфигурировать так, что один LonWorks-узел может быть включен в два домена. Таким образом, этот узел можно будет использовать для организации шлюза между двумя доменами. Протокол LonTalk не допускает информационного обмена между доменами, но на уровне прикладной программы можно организовать передачу пакетов между ними, то есть организовать программный шлюз.

Идентификатор домена может занимать 0,1,3 или 6 байт. Использование 6-байтового идентификатора будет однозначно определять домен. Однако каждый пакет данных, передаваемых в данном домене, будет содержать в заголовке этот длинный идентификатор. Выбор длины поля идентификатора домена определяется, исходя из имеющейся сетевой конфигурации. В случае, когда нет взаимодействия между сетями, идентификатор может быть сконфигурирован как 0 байт. Идентификатор домена может занимать 1 или 3 байта в системе, где присутствует администратор сети, который сам назначает идентификаторы доменам и предотвращает дублирование имен.

Подсеть – это логическая совокупность узлов (до 127) внутри одного домена. Всего на одном домене может быть определено до 255 подсетей. Все узлы подсети обязаны быть в одном сегменте. Сегменты могут быть организованы с использованием повторителей и мостов. Если какой-либо узел принадлежит двум доменам одновременно, то он обязан быть описан как участник подсети в каждом домене.

Каждый узел подсети имеет уникальный номер внутри этой подсети. Под номер узла выделено 7 бит. Таким образом, одна подсеть может иметь до 127 узлов. Всего в рамках одного домена возможно описать до 32385 узлов (255 подсетей х 127 узлов).

Группа - это логическая совокупность узлов внутри одного домена. Однако, в противоположность подсети, узлы в группе не обязаны принадлежать только одной группе. Интерфейсный кристалл Neuron допускает возможность для узла быть "участником" до 15 групп. Под идентификатор группы выделен один байт. Значит, один домен может содержать до 256 групп.

В дополнение к адресу подсеть/узел любой узел сети может быть адресован через собственный уникальный идентификатор Neuron-кристалла.

В некоторых системах на основе сети LonWorks могут потребоваться средства (инструментарий) управления сетью и контроля ее состояния. Такие возможности специально закладываются в выделенный для этой цели узел, который должен обеспечить выполнение следующих функций:

обнаружение сконфигурированных узлов и загрузка сетевых адресов,

запуск и останов прикладных задач, предоставление сетевой статистики,

конфигурирование маршрутизаторов, загрузка новых прикладных задач,

определение топологии работающей сети.

При разработке роль инструмента выполняет сетевой менеджер LonBuilder (LonBuilder Network Manager). LonBuilder включает средства для управления, конфигурирования и загрузки. Существующий анализатор протокола (LonBuilder Protocol Analyzer) обеспечивает мониторинг сети, рабочей нагрузки и статистики производительности сети.

Пакеты LonBuilder, NodeBuilder (конфигурирование отдельного узла) и LonMaker (анализатор протокола) относятся к базовому программному инструментарию.

В дополнение к аппаратному обеспечению LonWorks система имеет три программных продукта, расширяющих возможности этой системы:

1. Микропроцессорная интерфейсная программа (MIP). Это часть специализированного, встроенного в Neuron-кристалл программного обеспечения, преобразующего Neuron в коммуникационный сопроцессор.

2. DDE-Cepвep LonManager. Это Windows-программа, обеспечивающая интерфейс между любым Windows-приложением и сетью LonWorks с использованием стандартного DDE-обмена.

3. Прикладные программные интерфейсы (API) LonManager. Данный набор программных интерфейсов позволяет создавать различные пользовательские сетевые продукты на основе PC.

3.3. Технология программирования сети LonWorks:

1) создается база переменных (в том числе и сетевых) ввода/вывода;

программируется логика отдельных контроллеров с использованием стандартных языков программирования;

2) на основе библиотеки функциональных блоков для LonWorks описывается логика взаимодействия узлов сети;

3) запускается встроенный компилятор, в результате работы которого создается так назывемый Neuron-C код;

4)прикладная программа в виде Neuron-C кода обрабатывается соответствующим компилятором, а программа-компановщик образует программный исполняемый модуль, готовый для загрузки в Neuron-кристалл.

Такую технологию можно считать типовой. Она позволяет разработчикам инструментальных средств в короткие сроки адаптировать

свои продукты под различные сетевые протоколы.