題目：i/as節點匯流排負荷
i/as的通訊結構是乙個多層次的通訊網路，可分四個層次，即寬頻區域網，載波帶區域網，節點匯流排和現場匯流排。但其核心是節點匯流排。i/as的節點匯流排遵循ieee 802.
3協議，使用帶衝突檢測的載波偵聽多路訪問(csma/cd)。通訊速率為10mbit/sec。它被foxboro選用是因為它是在節點這一層用於實時過程應用的最有效的區域網技術。
但是，由於foxboro公司對它進行了重要的改造增強了功能，因此節點匯流排與典型的非保護的乙太網通訊匯流排並不等同。首先，節點匯流排是帶有兩條獨立路徑的容錯結構。其次，因為該容錯匯流排用於實時過程控制網路，foxboro特別考慮了匯流排如何被訪問，匯流排可帶的裝置數，對匯流排診斷的系統管理功能，以及對匯流排上的站的管理。
i/as中的乙個節點允許的站數為64，此限制是基於network fault detection(nfd)和system management display handler(smdh)，即在系統監視器中可觀察到的唯一的站的letterbug數量為64個。一對容錯處理機作為乙個站，節點匯流排擴充套件元件不作為站。另一方面，基於匯流排上的阻抗負荷，乙個節點中的每段最多允許的物理組件數為32個，所有容錯或冗餘對計算為2個元件，節點匯流排擴充套件元件對也計算為2個元件，其它元件計算為1個。
乙個節點最多三段。
foxboro設計i/as節點匯流排上的負荷在高峰通訊期間不超過15%。而節點匯流排上的在高峰通訊期間的實際負荷要小得多。測試表明，節點匯流排上99.
9999%的報文可在7ms中被訪問，很少有28ms的重發。乙個典型系統一般僅用到匯流排頻寬的3%。
以下是foxboro曾經做過的對節點匯流排負荷的兩個測試例子和結果：
節點匯流排負荷測試例子1。
在乙個多國煉油公司對各個廠商的dcs進行測試，只有三家公司的控制系統通過該測試，而foxboro i/as系統測試結果最好，餘量最大。
測試的節點包括32個站，並執行乙個**程式，複製有多個報警產生和操作員響應報警的額外動作，使節點匯流排上通訊量最大的工廠非正常狀態。通訊用lan分析器監視，計算結果為節點匯流排負荷僅為可用頻寬的3%。未發現系統響應速度變慢。
節點匯流排負荷測試例子2。
測試利用foxboro系統工程部試驗室的帶有10個節點的系統，該系統包括所有型別的i/a處理機，現場匯流排元件和外設，盡可能模**實的工廠條件。
測試設定：
天同時開啟7幅螢幕,每幅螢幕204個更新點，使每秒改變和更新1428個點；ap1和ap2上歷史庫各有500點，ap3上歷史庫有400點；每隔60秒產生150個報警資訊，並用一幅螢幕顯示。
測試結果：
節點匯流排上的負荷為1.98%。
節點匯流排負荷測試例子3。
用snoop在某電廠現場測試i/as節點匯流排負荷。
系統配置：
cp40bftx14，aw51dx2，wp51dx4，mg30ax2，comm10x1。(未分段)
測試結果：
節點匯流排上的負荷為4.6%。
i/as節點匯流排負荷之所以很小，是因為用以下方法減少了i/as通訊網路上的流量：
用例外報告而不是用資料掃瞄訪問。即資料只有在需要時，或資料值超出預先設定的死區時才在網路上傳送。例如，只有當前被操作員或工程師調出的在螢幕上顯示的資料更新才在網路上傳送，所有當前未被觀察的其它過程顯示畫面不需要資料傳輸。
同時，i/a為更好地在站間進行資料傳輸，自動安排點到點的連線。這些特性改善了節點匯流排的效能。
i/as系統中的全域性實時資料庫駐留在控制和整合處理機中，在每個控制和整合處理機中的物件管理器，把要被送到指定站的例外報告打包到乙個資料報中。操作站處理機不包含資料庫，顯示畫面所需的資料作為物件表內嵌在顯示圖形檔案中。任何站，例如操作站處理機想看到這些資料，則用向駐留在該控制處理機中的物件管理器傳送乙個所需物件的表來建立乙個對該控制處理機的臨時連線。
控制處理器用如下方法響應請求：一開始，送出所有被請求的資料，之後，僅當資料改變並超過死區時，才傳送更新資料。當操作站處理機顯示畫面被關閉時，到控制或整合處理機的連線被關閉，該顯示畫面有關的物件管理器表同時被關閉。
在i/as節點匯流排中傳送的資料被打包成ieee 802.3的資訊包格式，即七個位元組的前導碼，乙個位元組的幀開始定界符，六個位元組的目的位址，六個位元組的源位址，兩個位元組的資料長度，不同長度的資料以及四個位元組的幀校驗序列(crc)。根據foxboro對i/as節點匯流排的設計，典型的i/as系統的資訊包的長度為100 bytes，或1000 bits。
節點匯流排的傳輸速率為10 mbits/sec，則傳輸乙個典型資訊包占用的網路時間為100微秒。也即傳輸100個資訊包僅占用網路頻寬的1%。這樣，在測得一段時間內在節點匯流排上傳輸的資料報總數或位元組總數後，即可計算出在這段時間內的節點匯流排的平均負荷。
下列程式可用於測試節點匯流排負荷(該程式安裝在/opt/aptac/admin目錄下，在執行前需有/opt/aptac/admin/data目錄)：
#!/bin/sh
#set -x
## the script use snoop command to get nodebus traffic info
# total number of packet, byte, broardcast and **erage load in the duration.
# the default duration is 10 second if no argument assigned,
# otherwise it use the time assigned by the argument.
#workdir=/opt/aptac/admin
outfile=$workdir/data/
cd $workdir
no_arg=$#
if [ $no_arg -eq 0 ]
then
sleep_time=10
else
sleep_time=$1
fiport=`ifconfig -a | head -3 |tail -1| awk -f: ''`
total=0
snoop -d $port -o $ > /dev/null 2>&1 &
sleep $sleep_time
pid=`ps -ef | grep snoop | grep -v grep | awk ''`
kill $pid
snoop -i $ -t r > ./tempfile
no_pkts=`tail -1 ./tempfile | awk ''`
bcast=`snoop -i $ -v|grep "1:0:6c:0:0:0"|wc -l`
for no in `awk '' ./tempfile`
do total=`expr $ + $`
done
load=`expr $ / $`
load=`expr $ / 100`
date
echo `date`|tee > $outfile
echo "the total packets observed on nodebus in $sleep_time seconds =
$no_pkts"|tee -a $outfile
echo "the total bytes observed on nodebus in $sleep_time seconds =
$total"|tee -a $outfile
echo "the total bcast observed on nodebus in $sleep_time seconds =
$bcast"|tee -a $outfile
if [ $load -eq 0 ]
then
echo "the **erage load observed on nodebus in $sleep_time seconds <
1%"|tee -a $outfile
else
echo "the **erage load observed on nodebus in $sleep_time seconds =
$load%"|tee -a $outfile
firm ./$ ./tempfile
測試時間段內節點匯流排上的負荷 % = (測試時間段內在節點匯流排上截獲的總包數 / 測試時間)* 0.01
或更精確地：
測試時間段內節點匯流排上的負荷 % = (測試時間段內在節點匯流排上截獲的總位元組數 / 測試時間)* 0.0001
foxboro要求節點匯流排負荷應限制在<7%,即700 packets/sec，broadcast為2個/sec。當節點匯流排上的負荷不正常或系統執行不正常時，可用其它方法，例如用foxwatch，system management(或smdh_retrieve)和其它系統實用程式例如, sipc，som，snoop，netstat，show_params等來檢查網路傳輸中的問題。在mac層，如有較多的出錯資訊包或衝突出現或站間無通訊，一般應著重檢查硬體是否有問題，例如處理機，節點匯流排介面卡，節點匯流排電纜連線等是否有問題。
在傳輸層出現問題，表明站或系統資源問題，一般應著重檢查軟體，組態及應用是否有問題，例如系統配置，軟體安裝是否有問題，控制資料庫，歷史資料庫，顯示畫面，應用程式等是否優化，om lists，ipc connections等是否已達到了處理機資源的限值等等。
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