Глава 2.3. СЕТЬ FDDI

Технология Fiber Distributed Data Interface – первая технология локальных сетей, которая использовала в качестве среды передачи данных оптоволоконный кабель.

Сеть FDDI – первая сеть на оптоволокне, разработка которой была начата в 80-х годах. Сеть строится на основе двойного оптического кольца и передача данных осуществляется в двух направлениях (рис. 2.9.).

Рис. 2.9.

При построении двойного оптического кольца используется многомодовое оптическое волокно. Данная технология обеспечивает скорость передачи данных – 100 Мбит/с, детерминированный метод доступа к данным, а также высокую надежность. Узлы расположены на расстоянии 2км. друг от друга, длина окружности кольца – 20-200км.

Структура уровней стандарта FDDI (рис.2.10)

Рис. 2.10.

Подуровень PMD (Physical Media Dependent) зависит от среды передачи и обеспечивает необходимые средства для передачи данных и определяет требования к:

1. мощности оптического сигнала;

2. оптическому волокну;

3. оптическим обходным переключателям и к оптическим приемам передачи;

4. параметрам оптических разъемов (MIC) и их маркировке;

5. определению длины волны – 1300 нм. и определению представления сигнала в соответствие с методами NRZI.

Подуровень PHY (Physical Layer Protocol) (независимый от среды) выполняет кодирование и декодирование данных по схеме 4В/5В, обеспечивает тактирование информационных сигналов и определяет требования к тактовой частоте в 125 МГц, а также правила преобразования информации из параллельного вида в последовательный.

Подуровень MAC (Media Access Control) – ответственен за уровень доступа сети, а также за прием и передачу кадров, определяет:

1. протокол передачи маркера (токена);

2. правила захвата и ретрансляции маркера;

3. правила формирования кадра;

4. правила генерации и распознавания адресов;

5. правила вычисления и проверка 32-разрядной контрольной суммы.

Уровень SMT – выполняет функции по управлению и мониторингу остальных уровней стека FDDI. В управлении кольцом принимают участие все узлы сети, обмениваясь специальными SMT-кадрами.

Спецификация SMT определяет:

1. алгоритмы обнаружения и устранения ошибок;

2. алгоритмы восстановления после сбоя;

3. правила мониторинга работы кольца и работы станций;

4. принципы управления кольцом;

5. процедуры минимизации кольца.

Различают два варианта подключения (рис. 2.11):

ü подключение с одиночным подключением к первичному кольцу (SA);

ü с двойным подключением к первичному и вторичному кольцу (DA).

Рис. 2.11.

CDDI – предусматривает передачу данных не по оптоволокну, а по витой паре. Удаление от концентратора – не более 100м.

В соответствии со стандартами IEEE 802 канальный уровень в локальных сетях состоит из двух подуровней - LLC и МАС. Стандарт FDDI не вводит свое определение подуровня LLC, а использует его сервисы, описанные в документе IEEE 802.2 LLC.

Подуровень МАС выполняет в технологии FDDI следующие функции:

· Поддерживает сервисы для подуровня LLC;

· Формирует кадр определенного формата;

· Управляет процедурой передачи токена;

· Управляет доступом станции к среде;

· Адресует станции в сети;

· Копирует кадры, предназначенные для данной станции, в буфер и уведомляет подуровень LLC и блок управления станцией SMT о прибытии кадра;

· Генерирует контрольную последовательность кадра (CRC) и проверяет ее у всех кадров, циркулирующих по кольцу;

· Удаляет из кольца все кадры, которые сгенерировала данная станция;

· Управляет таймерами, которые контролируют логическую работу кольца - таймером удержания токена, таймером оборота токена и т.д.;

· Ведет ряд счетчиков событий, что помогает обнаружить и локализовать неисправности;

· Определяет механизмы, используемые кольцом для реакции на ошибочные ситуации - повреждение кадра, потерю кадра, потерю токена и т.д.

Формат кадра и маркера (рис. 2.12)

Рис. 2.12.

Рассмотрим назначение полей кадра.

ü Преамбула (Preamble, PA). Любой кадр должен предваряться преамбулой, состоящей как минимум из 16 символов Idle (I). Эта последовательность предназначена для вхождения в синхронизм генератора RCRCLK, обеспечивающего прием последующих символов кадра.

ü Начальный ограничитель (Starting Delimiter, SD). Состоит из пары символов JK, которые позволяют однозначно определить границы для остальных символов кадра.

ü Поле управления (Frame Control, FC). Идентифицирует тип кадра и детали работы с ним. Имеет 8-ми битовый формат и передается с помощью двух символов. Состоит из подполей, обозначаемых как CLFFZZZZ, которые имеют следующее назначение:

ü С - говорит о том, какой тип трафика переносит кадр - синхронный (значение 1) или асинхронный (значение 0);

ü L - определяет длину адреса кадра, который может состоять из 2-х байт или из 6-ти байт;

ü FF - тип кадра, может иметь значение 01 для обозначения кадра LLC (пользовательские данные) или 00 для обозначения служебного кадра MAC-уровня. Служебными кадрами МАС-уровня являются кадры трех типов - кадры процедуры инициализации кольца Claim Frame, кадры процедуры сигнализации о логической неисправности Beacon Frame и кадры процедуры управления кольцом SMT Frame;

ü ZZZZ - детализирует тип кадра.

ü Адрес назначения (Destination Address, DA) - идентифицирует станцию (уникальный адрес) или группу станций (групповой адрес), которой(ым) предназначен кадр. Может состоять из 2-х или 6-ти байт.

ü Адрес источника (Source Address, SA) - идентифицирует станцию, сгенерировавшую данный кадр. Поле должно быть той же длины, что и поле адреса назначения.

ü Информация (INFO) - содержит информацию, относящуюся к операции, указанной в поле управления. Поле может иметь длину от 0 до 4478 байт (от 0 до 8956 символов). Стандарт FDDI допускает размещение в этом поле маршрутной информации алгоритма Source Routing, определенной в стандарте 802.5. При этом в два старших бита поля адреса источника SA помещается комбинация 102 - групповой адрес, комбинация, не имеющая смысла для адреса источника, а обозначающая присутствие маршрутной информации в поле данных.

ü Контрольная последовательность (Frame Check Sequence, FCS) - содержит 32-х битную последовательность, вычисленную по стандартному методу CRC-32, принятому и для других протоколов IEEE 802. Контрольная последовательность охватывает поля FC, DA, SA, INFO и FCS.

ü Конечный ограничитель (Ending Delimiter, ED) - содержит единственный символ Terminate (T), обозначающий границу кадра. Однако за ним располагаются еще признаки статуса кадра.

ü Статус кадра (Frame Status, FS). Первые три признака в поле статуса должны быть индикаторами ошибки (Error, E), распознавания адреса (Address recognized, A) и копирования кадра (Frame Copied, C). Каждый из этих индикаторов кодируется одним символом, причем нулевое состояние индикатора обозначается символом Reset (R), а единичное - Set (S). Стандарт позволяет производителям оборудования добавлять свои индикаторы после трех обязательных.

Токен состоит по существу из одного значащего поля - поля управления, которое содержит в этом случае 1 в поле С и 0000 в поле ZZZZ.

Стандарт FDDI предусматривает 2 типа трафика:

1. Синхронный – предназначен для приложений, которые требуют обеспечение пропускной способности для передачи голоса, видео и других систем реального времени;

2. Асинхронный представляет собой обычный трафик локальных вычислительных сетей, который не предъявляет высоких требований к задержкам в обслуживании. Станция может передавать кадры только в том случае, если у нее осталось неизрасходованной часть пропускной способности. Интервал времени, в течение которого станция может передавать кадры называется временем удержания маркера (THT).

Дата добавления: 2015-07-07