この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
ISO 技術委員会の主な任務は、国際規格を作成することです。例外的な状況では、技術委員会は、次のいずれかのタイプのテクニカル レポートの発行を提案する場合があります。
- タイプ 1: 国際規格の発行に必要な支援が、努力を重ねても得られない場合。
- タイプ 2, 主題がまだ技術開発中である場合、またはその他の理由により、国際規格に関する合意の可能性はあるが、すぐには実現できない場合。
- タイプ 3 は、技術委員会が、国際規格として通常公開されているものとは異なる種類のデータを収集した場合 (「最先端」など)
タイプ 1 およびタイプ 2 のテクニカル レポートは、発行から 3 年以内に審査され、国際規格に変換できるかどうかが決定されます。タイプ 3 のテクニカル レポートは、それらが提供するデータがもはや有効または有用でないと見なされるまで、必ずしもレビューする必要はありません。
タイプ 3 のテクニカル レポートである ISO/TR 13283 は、技術委員会 ISO/TC 184, 産業オートメーション システムおよび統合、小委員会 SC 5, アーキテクチャおよび通信によって作成されました。
現在の形式の OSI 標準では、タイム クリティカルな通信に容易に対応できないことが明らかになりつつあります。これまでに標準化されたネットワーク アーキテクチャは、主に一般的なトラフィックを対象としており、特にタイム クリティカルなトラフィックとタイム クリティカルでないトラフィックが共存する場合、タイム クリティカルな通信に適切なパフォーマンスと回復力を常に提供できるとは限りません。特に、多くの CIM および制御装置では、一般的な企業規模のネットワーク (MAP など) とフィールドバス タイプのネットワークの間に中間ネットワークが必要になるようです。この中間ネットワークは、大量のデータ転送とタイム クリティカルなメッセージの両方を伝送し、かなりの距離にわたって敵対的な環境で動作できる必要があります。
そのため、ISO/TC 184/SC 5/WG 2 の下でタスク フォースが設置され、タイム クリティカルな通信アーキテクチャの要件を検討し、特に中間ネットワークの要件に集中し、タイム クリティカルな通信の要件で行われた作業を補完します。フィールドバスとそのトピックに関する技術レポートを準備します。これらの要件の中には、通信システムが指定された時間枠を守らなければならないタイム クリティカルな通信ネットワークを管理する際に考慮すべきものがあります。これらの要件の管理とサポートは、このテクニカル レポートの 2 番目の部分です。他の規格との関係を図 1 に示します。
図 1−他の規格との関係
Time Critical Network Management (TCNM) は、TCCS ネットワークの管理に必要な追加要件のみを定義します。 TCNM では、構成管理、アカウンティング、セキュリティ、および障害管理に関するシステム管理の考慮事項については説明していません。つまり、TCNM のサポートは、パフォーマンス管理に大きな影響を与えるだけでなく、タイム クリティカルなサービスを使用してその機能を実行する他の領域にも影響を与えます。
このテクニカル レポートの焦点は、密結合された制御システムの通信ニーズ、およびこれらのニーズの管理とサポートを特定することです。この取り組みは、工場の情報ネットワーク (MAP など) に焦点を当てた取り組みを補完することを目的としています。これは、情報処理プロセッサ (ミニコンピュータなど) と制御プロセッサ (専用コントローラなど) 間の高スループット、大容量パケット サービスを特徴としています。この取り組みは、単純な工場フロア センサー、アクチュエーター、およびその他のデバイスへの複雑性の低いインターフェイスを提供することに重点を置いたセンサー ネットワーク (フィールドバスなど) を特定する取り組みを補完することも目的としています。
タイム クリティカルな通信アーキテクチャをコネクション型にするかコネクションレス型にするかについて、明確なコンセンサスはありません。要件が満たされていれば、どちらのソリューションも受け入れられます。ただし、要件によっては、これらのソリューションの 1 つを他のソリューションよりも満たす方が簡単な場合があります。 MMS は接続指向のセッション層を使用するため、ネットワーク層とトランスポート層がコネクションレスであっても、サービス全体が接続指向のように見える場合があります。
このテクニカル レポートは、タスク フォースによって特定されたタイム クリティカルな通信システムのユーザー要件を要約し、各要件の簡単な説明を提供します。これらの要件の管理とサポートも考慮されます。
Foreword
ISO (the International organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The main task of ISO technical committees is to prepare International Standards. In exceptional circumstances a technical committee may propose the publication of a Technical Report of one of the following types:
- type 1, when the necessary support cannot be obtained for the publication of an International Standard, despite repeated efforts;
- type 2, when the subject is still under technical development or where for any other reason there is the future but not immediate possibility of an agreement on an International Standard;
- type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that which is normally published as an International Standard (“state of the art”, for example).
Technical Reports of types 1 and 2 are subject to review within 3 years of publication, to decide whether they can be transformed into International Standards. Technical Reports of type 3 do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are considered to be no longer valid or useful.
ISO/TR 13283, which is a Technical Report of type 3, was prepared by Technical Committee ISO/TC 184, Industrial automation systems and integration, Subcommittee SC 5, Architecture and communications.
It is becoming apparent that in their present form the OSI Standards cannot readily accommodate time-critical communications. The network architectures which have been standardized so far were primarily intended for general traffic and are not always capable of providing adequate performance and resilience for time-critical communications, especially where time-critical and non-time-critical traffic coexists. In particular in many CIM and control installations there appears to be a requirement for an intermediate network, between general enterprise-wide networks (e.g. MAP) and the fieldbus-type networks. This intermediate network should carry both bulk data transfer ad time-critical messages, and be able to operate over considerable distance and in hostile environments.
A task force was therefore setup under ISO/TC 184/SC 5/WG 2 to look at requirements for a time-critical communications architecture, concentrating particularly on the requirements in intermediate network and thus complementing work done on requirements for time-critical communications in the fieldbus and to prepare a Technical Report on the topic. Among those requirements some are identified to be considered when managing time-critical communications network where the specified time window must be respected by the communication systems. The management and the support for these requirements are the second part of this Technical Report. The relationship with other standards is depicted in the Figure 1.
Figure 1—Relationship with other standards
Time Critical Network Management (TCNM) defines only those additional requirements that are necessary to manage a TCCS network. TCNM does not describe the system management consideration regarding configuration management, accounting, security, and fault management except where these might be required to support the time critical aspects; i.e. support for TCNM directly impacts performance management to a great extent, but also impacts other areas which use time critical services to accomplish their function.
The focus of this Technical Report is to identify the communication needs of tightly coupled control systems, and the management and support of these needs. This effort is intended to complement efforts which have focused on factory information networks (e.g. MAP) which are characterized by high throughput, large packet service between information processors (e.g. mini-computers) and control processors (e.g. special purpose controllers). The effort is also intended to complement efforts to identify sensor networks (e.g. fieldbus) which concentrate on providing a low complexity interface to simple factory floor sensors, actuators and other devices.
There is no clear consensus on whether the time-critical communication architecture should be connection-oriented or connectionless. Either solution is acceptable providing that the requirement are met; however, some requirements may be easier to meet one of these solutions that with the other. Since MMS uses a connection-oriented session layer then the overall service may appear connection-oriented even if the network and transport layers are connectionless.
This Technical Report summarizes the user requirements for time-critical communications systems that have been identified by the task force and provides a short explanation of each of the requirements. Consideration is also given to the management and support of these requirements.