Управление потоком что это

управление потоком

3.6.15 управление потоком (flow control): Специфическая система управления производством, основанная в первую очередь на установлении производительности и ее обеспечении для выполнения запланированных норм и последующего проведения мониторинга и управления производством.

Смотри также родственные термины:

46. Управление потоком данных

Регулирование потока данных внутри или между смежными уровнями взаимосвязи открытых систем

Полезное

Смотреть что такое «управление потоком» в других словарях:

управление потоком — Методы, используемые для контроля за передачей данных между двумя точками сети и позволяющие избегать потери данных в результате переполнения приемных буферов. [http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html] Тематики сети вычислительные EN flow… … Справочник технического переводчика

управление потоком — srauto valdymas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. flow control; traffic control vok. Ablaufregelung, f; Flußregelung, f; Flußsteuerung, f; Verkehrssteuerung, f rus. управление потоком, n pranc. commande de flux, f; régulation de… … Automatikos terminų žodynas

управление потоком данных — управление потоком Регулирование потока данных внутри или между смежными уровнями взаимосвязи открытых систем. [ГОСТ 24402 88] Тематики телеобработка данных и вычислительные сети Синонимы управление потоком EN flow control … Справочник технического переводчика

управление потоком нагрузки — управление трафиком — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы управление трафиком EN traffic flow control … Справочник технического переводчика

управление потоком данных с помощью окна — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN window flow control … Справочник технического переводчика

управление потоком документов — Полная или частичная автоматизация бизнес процессов, при которой документы (сообщения) передаются от одного участника другому для выполнения определенных действий согласно своду процедурных правил [Упрощение процедур торговли: англо русский… … Справочник технического переводчика

Управление потоком данных — 46. Управление потоком данных Управление потоком Flow control Регулирование потока данных внутри или между смежными уровнями взаимосвязи открытых систем Источник: ГОСТ 24402 88: Телеобработка данных и вычислительные сети. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Управление потоком данных — 1. Регулирование потока данных внутри или между смежными уровнями взаимосвязи открытых систем Употребляется в документе: ГОСТ 24402 88 Телеобработка данных и вычислительные сети. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь

общее управление потоком — (МСЭ Т G.798). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN generic flow controlGFC … Справочник технического переводчика

Управление — 2 Управление Совокупность целенаправленных действий, включающая оценку ситуации и состояние объекта управления Выбор управляющих воздействий и их реализация (ГОСТ 34.003 90). Применительно к персоналу (как объекту управления) под управлением… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Управление потоком данных

Для управления потоком данных (Flow Control) могут использоваться два варианта протоко-

ла – аппаратный и программный. Иногда управление потоком путают с квитированием. Квитиро-

вание (handshaking) подразумевает посылку уведомления о получении элемента, в то время как управление потоком предполагает посылку уведомления о возможности или невозможности после- дующего приема данных. Зачастую управление потоком основано на механизме квитирования.

Аппаратный протокол управления потоком RTS/CTS (hardware flow control) использует сиг-

нал CIS, который позволяет остановить передачу данных, если приемник не готов к их приему.

Передатчик «выпускает» очередной байт только при включенной линии CTS. Байт, который уже начал передаваться, задержать сигналом CTS невозможно (это гарантирует целостность по- сылки). Аппаратный протокол обеспечивает самую быструю реакцию передатчика на состояние при- емника. Микросхемы асинхронных приемопередатчиков имеют не менее двух регистров в приемной части – сдвигающий, для приема очередной посылки, и хранящий, из которого считывается приня- тый байт. Это позволяет реализовать обмен по аппаратному протоколу без потери данных.

Аппаратный протокол удобно использовать при подключении принтеров и плоттеров, если они

его поддерживают. При непосредственном (без модемов) соединении двух компьютеров аппарат- ный протокол требует перекрестного соединения линий RTS – CTS. При непосредственном соеди- нении у передающего терминала должно быть обеспечено состояние «включено» на линии CTS (со- единением собственных линий RTS – CTS), в противном случае передатчик будет «молчать».

Применяемые в IBM PC приемопередатчики (8250) сигнал CTS аппаратно не отрабатывают, а только показывают его состояние в регистре MSR. Реализация протокола RTS/CTS возлагается на драйвер BIOS Int 14h, и называть его «аппаратным» не совсем корректно. Если же программа, пользующаяся СОМ-портом, взаимодействует с UART на уровне регистров (а не через BIOS), то обработкой сигнала CTS для поддержки данного протокола она занимается сама. Ряд коммуника- ционных программ позволяет игнорировать сигнал CTS (если не используется модем), и для них не требуется соединение входа CTS с выходом даже своего сигнала RTS. Однако существуют и иные приемопередатчики (например, 8251), в которых сигнал CTS отрабатывается аппаратно. Для них, а также для «честных» программ, использование сигнала CTS на разъемах (а то и на кабелях) обязательно. Преимущество протокола RTS/CTS во времени реакции (по сравнению с программ- ным методом XON/XOFF) остается лишь для буферированной (в режиме FIFO) передачи.

Программный протокол управления потоком XON/XOFF предполагает наличие двунаправ-

ленного канала передачи данных. Работает протокол следующим образом: если устройство, прини- мающее данные, обнаруживает причины, по которым оно не может их дальше принимать, оно по об- ратному последовательному каналу посылает байт-символ XOFF (13h). Противоположное устрой- ство, приняв этот символ, приостанавливает передачу. Когда принимающее устройство снова стано- вится готовым к приему данных, оно посылает символ XON (llh), приняв который противополож- ное устройство возобновляет передачу. Время реакции передатчика на изменение состояния при- емника по сравнению с аппаратным протоколом увеличивается, по крайней мере, на время переда- чи символа (XON или XOFF) плюс время реакции программы передатчика на прием символа.

Из этого следует, что данные без потерь могут приниматься только приемником, имеющим до- полнительный буфер принимаемых данных и сигнализирующим о неготовности заблаговременно (имея в буфере свободное место).

Преимущество программного протокола заключается в отсутствии необходимости передачи

управляющих сигналов интерфейса – минимальный кабель для двустороннего обмена может иметь только 3 провода. Недостатком, помимо обязательного наличия буфера и большего времени реакции (снижающего общую производительность канала из-за ожидания сигнала XON), является сложность реализации полнодуплексного режима обмена. В этом случае из потока принимаемых дан- ных должны выделяться (и обрабатываться) символы управления потоком, что ограничивает набор передаваемых символов.

Интерфейс RS-485

Стандарт RS-485 был совместно разработан двумя ассоциациями производителей: Амери- канскими Ассоциацией электронной промышленности (EIA – Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA – Telecommunications Industry Associastion).

«Официальное» название стандарта – TIA/EIA-485 Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multipoint Systems (Электрические характеристики передатчи- ков и приемников, используемых в балансных цифровых многоточечных системах). Однако боль- шинство специалистов используют старое обозначение, RS-485.

Интерфейс RS-485 – широко распространенный достаточно высокоскоростной и помехо- устойчивый промышленный последовательный интерфейс передачи данных. Практически все со- временные компьютеры в промышленном исполнении, большинство интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств, программируемые логические контроллеры наряду с традиционным интерфейсом RS-232 содержат в своем составе ту или иную реализацию интерфейса RS-485.

Традиционный интерфейс RS-232 в промышленной автоматизации применяется достаточно

редко. Сигналы этого интерфейса передаются несимметричными сигналами относительно общего провода, длина линии связи, как правило, ограничена расстоянием в несколько метров из-за низ- кой помехоустойчивости. Интерфейс RS-232 принципиально не позволяет создавать сети, так как соединяет только 2 устройства (соединение «точка-точка»). До недавнего времени RS-232 имелся в каждом PC-совместимом компьютере, где использовался в основном для подключения «мыши», модема, реже – для передачи данных на небольшое расстояние из одного компьютера в другой.

Интерфейс RS-485 позволяет создавать сети путем параллельного подключения многих уст- ройств к одной физической линии («мультиплексная шина»), обеспечивая обмен данными между несколькими устройствами по одной двухпроводной линии связи в полудуплексном режиме (раз- новидность RS-485 – RS-422 – в дуплексном). Сигналы интерфейса RS-485 передаются дифферен- циальными перепадами напряжения, что обеспечивает высокую помехоустойчивость и общую длину линии связи до 1 км (и более, с использованием специальных устройств – повторителей).

Протоколы. Стандарт RS-485 не нормирует формат информационных кадров и протокол обмена. Наиболее часто для передачи байтов данных используются те же фреймы, что и в интер- фейсе RS-232: стартовый бит, биты данных, бит паритета (если нужно), стоповый бит. Протоколы обмена в большинстве систем работают по принципу «ведущий»–«ведомый»: одно устройство на магистрали является ведущим (master) и инициирует обмен посылкой запросов подчиненным (ве- домым) устройствам (slave), которые различаются логическими адресами. Одним из популярных протоколов является протокол Modbus RTU.

Разъемы. Тип соединителей и их распайка также не оговариваются стандартом RS-485.

Встречаются соединители DB9, клеммные соединители и т.д.

В интерфейсе RS-485 используется принцип дифференциальной (балансной) передачи дан- ных, суть которого заключается в передаче одного сигнала по двум проводам, причем по одному проводу идет оригинальный сигнал, а по другому – его инверсная копия. Таким образом, между двумя проводами витой пары всегда есть разность потенциалов: при «1» она положительна, при

Такой способ передачи обеспечивает высокую устойчивость к синфазной помехе (дейст- вующую на оба провода линии одинаково). Так, электромагнитная волна, проходя через участок линии связи, наводит в обоих проводах потенциал. Если сигнал передается потенциалом в одном проводе относительно общего («земли»), как в RS-232, то наводка на этот провод может исказить сигнал относительно хорошо поглощающей наводки «земли». Кроме того, на сопротивлении

длинной «земли» будет падать разность потенциалов земель – дополнительный источник искаже- ний. При дифференциальной же передаче искажения не происходит, поскольку, если два провода пролегают близко друг к другу (к тому же перевиты), то наводка на оба провода одинакова. По- тенциал в обоих одинаково нагруженных проводах изменяется одинаково, при этом информатив- ная разность потенциалов остается без изменений.

Существуют два варианта интерфейса: RS-422 и RS-485.

RS-422 – полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику.

RS-485 – полудуплексный интерфейс. Прием и передача идут по одной паре проводов с раз-

делением по времени. В сети может быть много передатчиков, так как они могут отключаются в

Аппаратная реализация интерфейса – микросхемы приемопередатчиков с дифференциаль- ными входами/выходами (подключаемыми к линии) и цифровыми портами (подключаемыми к портам UART микроконтроллера).

D (driver) – передатчик; A – прямой дифференциальный вход/выход;

R (receiver) – приемник; B – инверсный дифференциальный вход/выход; DI (driver input) – цифровой вход передатчика; Y – прямой дифференциальный выход (RS-422); RO (receiver output) – цифровой выход приемника; Z – инверсный дифференциальный выход (RS-422) DE (driver enable) – разрешение работы передатчика;

RE (receiver enable) – разрешение работы приемника;

Для работы приемопередатчика RS-485 с микроконтроллером цифровой выход приемника (RO) подключается к порту приемника UART (RX), а цифровой вход передатчика (DI) – к порту передатчика UART (TX). Поскольку на дифференциальной стороне приемник и передатчик со- единены, то во время приема нужно отключать передатчик, а во время передачи – приемник. Для этого служат управляющие входы – разрешение приемника (RE) и разрешения передатчика (DE). Так как вход RE инверсный, то его можно соединить с DE и переключать приемник и передатчик одним сигналом с любого порта контроллера. При уровне «0» – работа на прием, при «1» – на пе- редачу.

Приемник, получая на дифференциальных входах (AB) разность потенциалов (UAB) перево- дит их в цифровой сигнал на выходе RO. Чувствительность приемника может быть разной, но га- рантированный пороговый диапазон распознавания сигнала обычно составляет ± 200 мВ. То есть, когда UAB > +200 мВ – приемник определяет «1», когда UAB

Источник

Управление потоком важно, потому что отправляющий компьютер может передавать информацию с большей скоростью, чем конечный компьютер может ее получать и обрабатывать. Это может произойти, если получающие компьютеры имеют большую нагрузку по трафику по сравнению с отправляющим компьютером или если принимающий компьютер имеет меньшую вычислительную мощность, чем отправляющий компьютер.

СОДЕРЖАНИЕ

Остановись и подожди

Операции

Если кадр или ACK потеряны во время передачи, кадр передается повторно. Этот процесс повторной передачи известен как ARQ ( автоматический запрос на повторение ).

Проблема с остановкой и ожиданием заключается в том, что за один раз может передаваться только один кадр, и это часто приводит к неэффективной передаче, потому что, пока отправитель не получит ACK, он не может передать ни одного нового пакета. В это время и отправитель, и канал не используются.

Плюсы и минусы остановки и ожидания

Остановка и ожидание также могут снизить эффективность при отправке более длительных передач. Когда отправляются более длинные передачи, вероятность ошибки в этом протоколе выше. Если сообщения короткие, скорее всего, ошибки будут обнаружены на ранней стадии. Большая неэффективность создается, когда отдельные сообщения разбиваются на отдельные кадры, поскольку это увеличивает продолжительность передачи.

Раздвижное окно

Метод управления потоком, при котором приемник дает передатчику разрешение на передачу данных до тех пор, пока не заполнится окно. Когда окно заполнено, передатчик должен прекратить передачу, пока приемник не объявит о большем окне.

Управление потоком через скользящее окно имеет гораздо лучшую производительность, чем управление потоком с остановкой и ожиданием. Например, в беспроводной среде, если скорость передачи данных низкая, а уровень шума очень высок, ожидание подтверждения для каждого передаваемого пакета не очень возможно. Следовательно, передача данных в виде большого количества данных даст лучшую производительность с точки зрения более высокой пропускной способности.

Вернуться N

Алгоритм автоматического запроса на повторение (ARQ), используемый для исправления ошибок, в котором отрицательное подтверждение (NAK) вызывает повторную передачу слова с ошибкой, а также следующих N – 1 слов. Значение N обычно выбирается таким образом, чтобы время, необходимое для передачи N слов, было меньше, чем задержка приема-передачи от передатчика к приемнику и обратно. Следовательно, в приемнике не требуется буфер.

Выборочный повтор

Сравнение

Остановись и подожди

Выборочный повтор

Управление потоком передачи

Управление потоком передачи может происходить:

Скорость передачи может контролироваться из-за требований сети или DTE. Управление потоком передачи может происходить независимо в двух направлениях передачи данных, что позволяет скоростям передачи в одном направлении отличаться от скоростей передачи в другом направлении. Управление потоком передачи может быть

Управление потоком может быть выполнено

Аппаратный контроль потока

В обычном RS-232 есть пары линий управления, которые обычно называют аппаратным управлением потоком :

Аппаратным управлением потоком данных обычно занимается DTE или «главный конец», поскольку он сначала поднимает или утверждает свою линию, чтобы передать команду другой стороне:

Примером аппаратного управления потоком данных является полудуплексный радиомодем с компьютерным интерфейсом. В этом случае управляющее программное обеспечение в модеме и компьютере может быть записано так, чтобы отдавать приоритет входящим радиосигналам, так что исходящие данные с компьютера приостанавливаются путем понижения CTS, если модем обнаруживает прием.

Программное управление потоком

И наоборот, XON / XOFF обычно называют программным управлением потоком.

Управление потоком без обратной связи

Механизм управления потоком без обратной связи отличается отсутствием обратной связи между приемником и передатчиком. Это простое средство контроля широко используется. Ресурсы должны выделяться по типу «предварительное резервирование» или «переход от участка к узлу».

Управление потоком без обратной связи включает два элемента управления; контроллер и регулятор. Регулятор может изменять входную переменную в ответ на сигнал от контроллера. Система без обратной связи не имеет механизма обратной связи или прямой связи, поэтому входные и выходные сигналы не связаны напрямую, и существует повышенная изменчивость трафика. В такой системе также более низкая скорость поступления и более высокая скорость потерь. В открытой системе управления контроллеры могут управлять регуляторами через равные промежутки времени, но нет гарантии, что выходная переменная может поддерживаться на желаемом уровне. Хотя использование этой модели может быть дешевле, модель с открытым контуром может быть нестабильной.

Управление потоком с обратной связью

Эта система включает в себя все основные элементы управления, такие как датчик, преобразователь, контроллер и регулятор. Датчик используется для захвата переменной процесса. Переменная процесса отправляется на передатчик, который транслирует переменную в контроллер. Контроллер проверяет информацию относительно желаемого значения и при необходимости инициирует корректирующее действие. Затем контроллер сообщает регулятору, какие действия необходимо предпринять, чтобы убедиться, что значение выходной переменной соответствует желаемому значению. Следовательно, существует высокая степень уверенности в том, что выходная переменная может поддерживаться на желаемом уровне. Система управления с обратной связью может быть системой обратной связи или прямой связи:

Система обратной связи с обратной связью имеет механизм обратной связи, который напрямую связывает входные и выходные сигналы. Механизм обратной связи контролирует выходную переменную и определяет, требуется ли дополнительная коррекция. Значение выходной переменной, подаваемое в обратном направлении, используется для инициирования корректирующего действия на регуляторе. Большинство контуров управления в отрасли относятся к типу обратной связи.

В замкнутой системе с прямой связью измеряемая переменная процесса является входной переменной. Затем измеренный сигнал используется так же, как в системе обратной связи.

Модель с обратной связью обеспечивает более низкий уровень потерь и задержек при постановке в очередь, а также приводит к трафику, реагирующему на перегрузки. Модель с обратной связью всегда устойчива, так как количество активных минимумов ограничено.

Смотрите также

Рекомендации

Источник

Управление потоком (данные)

Управление потоком важно, потому что отправляющий компьютер может передавать информацию с большей скоростью, чем конечный компьютер может получать и обрабатывать ее. Это может произойти, если получающие компьютеры имеют большую нагрузку по трафику по сравнению с отправляющим компьютером или если принимающий компьютер имеет меньшую вычислительную мощность, чем отправляющий компьютер.

СОДЕРЖАНИЕ

Stop-and-wait [ править ]

Операции [ править ]

Если кадр или ACK потеряны во время передачи, кадр передается повторно. Этот процесс повторной передачи известен как ARQ (автоматический запрос на повторение).

Проблема с остановкой и ожиданием заключается в том, что за один раз может передаваться только один кадр, и это часто приводит к неэффективной передаче, потому что, пока отправитель не получит ACK, он не может передать ни одного нового пакета. В это время и отправитель, и канал не используются.

Плюсы и минусы остановки и ожидания [ править ]

Остановка и ожидание также могут снизить эффективность при отправке более длительных передач. [3] При отправке более длинных передач вероятность ошибки в этом протоколе выше. Если сообщения короткие, скорее всего, ошибки будут обнаружены на ранней стадии. Большая неэффективность создается, когда отдельные сообщения разбиваются на отдельные кадры, поскольку это увеличивает продолжительность передачи. [4]

Скользящее окно [ править ]

Метод управления потоком, при котором приемник дает передатчику разрешение на передачу данных до тех пор, пока не заполнится окно. Когда окно заполнено, передатчик должен прекратить передачу, пока приемник не объявит о большем окне. [5]

Управление потоком через скользящее окно имеет гораздо лучшую производительность, чем управление потоком с остановкой и ожиданием. Например, в беспроводной среде, если скорость передачи данных низкая, а уровень шума очень высок, ожидание подтверждения для каждого передаваемого пакета не очень возможно. Следовательно, массовая передача данных даст лучшую производительность с точки зрения более высокой пропускной способности.

Вернуться N [ править ]

Алгоритм автоматического запроса на повторение (ARQ), используемый для исправления ошибок, в котором отрицательное подтверждение (NAK) вызывает повторную передачу слова с ошибкой, а также следующих N – 1 слов. Значение N обычно выбирается таким образом, чтобы время, необходимое для передачи N слов, было меньше, чем задержка приема-передачи от передатчика к приемнику и обратно. Следовательно, буфер на приемнике не нужен.

Выборочный повтор [ править ]

Сравнение [ править ]

Stop-and-wait [ править ]

Выборочный повтор [ править ]

Управление потоком передачи [ править ]

Управление потоком передачи может происходить:

Скорость передачи может контролироваться из-за требований сети или DTE. Управление потоком передачи может происходить независимо в двух направлениях передачи данных, что позволяет скоростям передачи в одном направлении отличаться от скоростей передачи в другом направлении. Управление потоком передачи может быть

Управление потоком может быть выполнено

Аппаратное управление потоком данных [ править ]

В обычном RS-232 есть пары линий управления, которые обычно называют аппаратным управлением потоком :

Аппаратным управлением потоком данных обычно занимается DTE или «главный конец», поскольку он сначала поднимает или утверждает свою линию, чтобы передать команду другой стороне:

Примером аппаратного управления потоком данных является полудуплексный радиомодем с компьютерным интерфейсом. В этом случае управляющее программное обеспечение в модеме и компьютере может быть записано так, чтобы отдавать приоритет входящим радиосигналам, так что исходящие данные с компьютера приостанавливаются путем понижения CTS, если модем обнаруживает прием.

Управление потоком программного обеспечения [ править ]

И наоборот, XON / XOFF обычно называют программным управлением потоком.

Управление потоком без обратной связи [ править ]

Механизм управления потоком без обратной связи отличается отсутствием обратной связи между приемником и передатчиком. Это простое средство контроля широко используется. Ресурсы должны выделяться по типу «предварительное резервирование» или «переход от участка к узлу».

Управление потоком без обратной связи включает два элемента управления; контроллер и регулятор. Регулятор может изменять входную переменную в ответ на сигнал от контроллера. Система без обратной связи не имеет механизма обратной связи или прямой связи, поэтому входные и выходные сигналы не связаны напрямую, и существует повышенная изменчивость трафика. В такой системе также более низкая скорость поступления и более высокая скорость потерь. В открытой системе управления контроллеры могут управлять регуляторами через равные промежутки времени, но нет гарантии, что выходная переменная может поддерживаться на желаемом уровне. Хотя использование этой модели может быть дешевле, модель с открытым контуром может быть нестабильной.

Управление потоком с обратной связью [ править ]

Эта система включает в себя все основные элементы управления, такие как датчик, преобразователь, контроллер и регулятор. Датчик используется для захвата переменной процесса. Переменная процесса отправляется на передатчик, который транслирует переменную в контроллер. Контроллер проверяет информацию относительно желаемого значения и при необходимости инициирует корректирующее действие. Затем контроллер сообщает регулятору, какие действия необходимо предпринять, чтобы убедиться, что значение выходной переменной соответствует желаемому значению. Следовательно, существует высокая степень уверенности в том, что выходная переменная может поддерживаться на желаемом уровне. Система управления с обратной связью может быть системой обратной связи или прямой связи:

Система обратной связи с обратной связью имеет механизм обратной связи, который напрямую связывает входные и выходные сигналы. Механизм обратной связи контролирует выходную переменную и определяет, требуется ли дополнительная коррекция. Значение выходной переменной, подаваемое в обратном направлении, используется для инициирования корректирующего действия на регуляторе. Большинство контуров управления в отрасли относятся к типу обратной связи.

В замкнутой системе с прямой связью измеряемая переменная процесса является входной переменной. Затем измеренный сигнал используется так же, как в системе обратной связи.

Модель с обратной связью обеспечивает более низкий уровень потерь и задержки в очереди, а также приводит к трафику, реагирующему на перегрузки. Модель с обратной связью всегда устойчива, так как количество активных минимумов ограничено.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Источник