IEEE 1355—1995 (он же — IEC 14575 и ISO 14575, он же Heterogeneous Interconnect (HIC)) — коммуникационный стандарт последовательного интерфейса, предназначенный для передачи данных в гетерогенных вычислительных сетях.
| IEEE-1355 | |
|---|---|
 | |
| Тип | шина |
| История | |
| Разработчик | IEEE 1355 standards group |
| Разработано | 1995 |
| Спецификации | |
| Горячая замена | да |
| Внешнее | да |
| Параметры данных | |
| Пропускная способность | 200 Мб/с—1 Гб/с |
| Макс. устройств | тысячи |
| Протокол | последовательный |
Стандарт разрабатывался как дешёвая технология с низкой латентностью и высокой масштабируемостью, ориентированная на обеспечение коммуникации между большим числом не очень мощных компьютеров.
IEEE-1355-1995 разработан существенно более простым, чем многие другие стандарты сетей передачи данных. Он поддерживает несколько типов среды передачи данных, включая медные и оптические кабели.
За счёт совместимости высокоуровневой части своих протоколов, стандарт обеспечивает совместимую реализацию как дорогих и высокопроизводительных адаптеров, так и относительно дешевых. IEEE 1355 часто используется в научных лабораториях, среди организаций, поддерживавших его внедрение можно назвать ряд научных институтов, включая ЦЕРН. Европейское Космическое Агентство на основе IEEE 1355 разработало и продвигает производный стандарт SpaceWire, ориентированный на использование в космических аппаратах.
Цели разработки
правитьIEEE-1355 был разработан как простой и дешёвый протокол коммутируемой сети, ориентированный на преимущественное использование в режиме соединений точка-точка. Эта сеть использует передачу пакетов переменной длины, надёжно работающую на высоких скоростях. Маршрутизация пакетов осуществляется с использованием алгоритма wormhole routing.
В отличие от Token Ring или других протоколов локальных сетей (LAN) с сопоставимыми характеристиками, IEEE 1355 масштабируется до уровня свыше пределы тысячи узлов, требующих высокоскоростной передачи данных. Стандарт предназначен для передачи трафика из других типов сетей, в частности IP и ATM, но не зависит от их протоколов маршрутизации данных. Этим он напоминает технологии MPLS и связанную с последней VPLS.
Идеология и цели разработки IEEE 1355 примерно совпадали с идеями разработчиков Futurebus и унаследовавших Futurebus стандартов Scalable Coherent Interface (SCI) и InfiniBand.
Одной из задач, декларировавшихся разработчиками стандарта, было получить стандарт с относительно простой электроникой и небольшим слоем программного обеспечения. Один из активных разработчиков стандарта, британский инженер Paul Walker, утверждал, что при реализации с использованием технологии FPGA, стандарт требует всего лишь примерно в три раза больше ресурсов, чем аналогичная по функционалу реализация стандартного последовательного порта UART, но, при этом, обеспечивает примерно в сто раз большую пропускную способность и, одновременно, предоставляет простой с точки зрения программирования функционал полностью коммутируемой сети.
Исторически, IEEE 1355 является производным от протокола последовательного интерфейса транспьютеров серии Т9000[1][2] и представляет собой попытку перенести разработанную для транспьютерных систем технику построения простой и быстрой сети коммутации данных на другие виды компьютеров.
Практическое использование
правитьНа стандарте IEEE 1355 основан производный стандарт SpaceWire, широко используемый в современной космической технике. Он так же, временами, используется для организации передачи данных между научными приборами, контроллерами и системами сбора данных.
IEEE 1355 включает определение быстрого и дешёвого протокола физического уровня, предназначенного для внутреннего соединения отдельных модулей электронных устройств, включая коммутацию и маршрутизацию пакетов. Так же определены варианты протоколов физического уровня, предназначенные для средних и длинных дистанций, применимые в локальных и глобальных сетях соответственно.
IEEE 1355 был разработан для передачи данных в режиме точка-точка. Он мог бы, в связи с этим, занять большую часть ниши, занимаемой Ethernet, особенно с учётом возможности использования схожего с Ethernet способа передачи сигналов (LVDS), который позволял бы работать на схожей кабельной инфраструктуре.[3].
Стандарт IEEE 1355 мог бы быть с успехом использован в оборудовании бытовой электроники. Его протокол проще, чем протоколы USB, FireWire, и ряд иных, применяемых в этой сфере. Простота протокола могла бы уменьшить габариты такого оборудования и увеличить надёжность его работы.
Экспериментальная сеть IEEE 1355, состоящая из 1024 узлов, названная Macramé была развёрнута европейскими исследователями в 1997 году[4]. Они сочли, что показатели надёжности и производительностт Macramé дали достаточно полезных данных для рабочей группы, формирововавшей официальное описание стандарта[5].
Подробности
правитьРазработку стандарта в рамках IEEE как части спонсируемого Еврокомиссией проекта Open Microprocessor Systems Initiative поддерживал комитет Bus Architecture Standards Committee.
Группа разработчиков стандарта работала под руководством Colin Whitby-Strevens и его заместителя Roland Marbot, ответственным редактором стандарта являлся Andrew Cofler. Стандарт был принят 21 сентября 1995 под названием IEEE Standard for Heterogeneous InterConnect (HIC) (Low-Cost, Low-Latency Scalable Serial Interconnect for Parallel System Construction) и опубликован под номером IEEE Std 1355—1995.[6]
Ассоциация промышленности по поддержке стандарта была создана в октябре 1999 года. Деятельность собственного сайта она поддерживала до 2004 года, после чего видимая общественная активность вокруг стандарта была прекращена.[7]
Все определённые стандартом варианты реализации использовали одинаковые логическую структуру и поведение сетевого протокола, но различались физической средой передачи сигнала и скоростями работы.
Авторы стандарта заявляли, что ни один конкретный стандарт не мог бы отвечать всем возможным требованиям по производительности и стоимости к сетевому оборудованию. Чтобы подстроиться под широкий спектр таких требований, IEEE 1355 включал варианты реализации дешёвого (single ended), дифференциального и высокоскоростного электрических интерфейсов, а также варианты реализации оптических интерфейсов.
Литература и ссылки
править- P. Thompson, A.M. Jones, N.J. Davies, M.A. Firth and C.J. Wright, eds. (1997). The Network Designer's Handbook. Volume 51: Concurrent Systems Engineering Series. IOS Press. ISBN 978-90-5199-380-6.
- IEEE Standard 1355-1995 for Heterogeneous Interconnect (HIC) (Low-Cost, Low-Latency Scalable Serial Interconnect for Parallel System Construction) (англ.). — IEEE Standards Association[англ.], 1996. — ISBN 978-1-55937-595-5. — doi:10.1109/IEEESTD.1996.81004. official specification; requires payment
- CERN's public copy of official IEEE standard 1355-1995
- The European Space Agency's site for SpaceWire, a derived standard.
- Paul Walker. Welcome to 4Links, boards, chips, IPR and consultancy for IEEE 1355. web site (1 августа 2000). Дата обращения: 13 сентября 2011. Архивировано 25 февраля 2008 года.
Примечания
править- ↑ Выпуск этой серии был отменён
- ↑ Barry M. Cook; C. Paul H. Walker. SpaceWire and IEEE 1355 Revisited (неопр.) // International Spacewire Conference. — 2009. — 17 September.
- ↑ Cook, Barry M.; Walker, Paul. Ethernet Over Spacewire—Software Issues (неопр.) // International Astronautical Congress. — 2006. — September. Источник описывает успешно эксплуатируемую сеть Linux, предоставляющую функционал Ethernet с использованием коммерчески доступного оборудования Spacewire — производного от IEEE 1355 стандарта, использующего LVDS
- ↑ Haas, S.; Thornley, D.A.; Zhu, M.; Dobinson, R.W.; Heeley, R.; Martin, B. Results from the Macramé 1024 Node IEEE 1355 Switching Network (англ.) // European Multimedia, Embedded Systems and Electronic Commerce Conference : journal. — 1997. — 3 November.
- ↑ Stefan Haas. «The IEEE 1355 Standard: Developments, Performance and Application in High Energy Physics» Архивная копия от 2 октября 2018 на Wayback Machine. 1998. p. 121.
- ↑ IEEE Std 1355-1995 Standard for Heterogeneous InterConnect. official web site. IEEE Standards Association (30 октября 1998). Дата обращения: 13 сентября 2011. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года.
- ↑ 1355 Association (24 февраля 2000). Дата обращения: 13 сентября 2011. Архивировано 18 мая 2004 года.