Технологии FDDI и CDDI.

Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — оптоволоконный интерфейс распределенных данных — это первая технология локальных сетей, в которой сре­дой передачи данных является волоконно-оптический кабель. ANSI разработала в период с 1986 по 1988 гг. начальные версии стандар­та FDDI, который обеспечивает передачу кадров со скоростью 100 Мбит/с по двой­ному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100 км.

Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи. Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:

• повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мбит/с;

• повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановле­ния ее после отказов различного рода;

• максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного (чувствительного к задержкам) графиков.

Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют. основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Наличие двух колец — это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI.

В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцо объединяется со вторичным, вновь образуя единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть «свертывание» или «сворачивание» колец. Операция свертывания производится средствами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI. Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передат­чики станций по-прежнему остаются подключенными к приемникам соседних стан­ций, что позволяет правильно передавать и принимать информацию соседними станциями.

Сеть FDDI может полностью восстанавливать свою работоспо­собность в случае единичных отказов ее элементов. При множественных отказах сеть распадается на несколько не связанных сетей. Метод доступа близок к методу сетей Token Ring и также называется методом маркерного кольца — token ring. Отличия метода доступа заключаются в том, что время удержания маркера в сети FDDI не является постоянной величиной, как в сети Token Ring. Это время зависит от загрузки. Механизм приоритетов кадров, аналогичный принятому в технологии Token Ring, в технологии FDDI отсутствует. В остальном пересылка кадров между станциями кольца на уровне MAC пол­ностью соответствует технологии Token Ring. Станции FDDI применяют алгоритм раннего освобождения маркера, как и сети Token Ring со скоростью 16 Мбит/с.

Адреса уровня MAC имеют стандартный для технологий IEEE 802 формат. Формат кадра FDDI близок к формату кадра Token Ring, основные отличия за­ключаются в отсутствии полей приоритетов.

Отказоустойчивость технологии FDDI. Для обеспечения отказоустойчивости в стандарте FDDI предусмотрено создание двух оптоволоконных колец — первичного и вторичного. В стандарте FDDI допус­каются два вида подсоединения станций к сети. Одновременное подключение к первичному и вторичному кольцам называется двойным подключением — Dual Attachment, DA. Подключение только к первичному кольцу называется одиноч­ным подключением — Single Attachment, SA. Обычно концентраторы имеют двойное подключение, а станции — одинарное, хотя это и не обязательно. В случае однократного обрыва кабеля между устройствами с двойным подклю­чением сеть FDDI сможет продолжить нормальную работу за счет автоматической реконфигурации внутренних путей передачи кадров между портами концентрато­ра. Двукратный обрыв кабеля приведет к образованию двух изолиро­ванных сетей FDDI. При обрыве кабеля, идущего к станции с одиночным подключением, она становится отрезанной от сети, а кольцо продолжает работать. Для сохранения работоспособности сети при отключении питания в станциях с двойным подключением, то есть станциях DAS, последние должны быть оснаще­ны оптическими обходными переключателями (Optical Bypass Switch), которые создают обходной путь для световых потоков при исчезновении питания, которое они получают от станции. И наконец, станции DAS или концентраторы DAC можно подключать к двум портам М одного или двух концентраторов, создавая древовидную структуру с основными и резервными связями. По умолчанию порт В поддерживает основную связь, а порт А — резервную. Такая конфигурация называется подключением Dual Homing

Отказоустойчивость поддерживается за счет постоянного слежения уровня SMT концентраторов и станций за временными интервалами циркуляции маркера и кад­ров, а также за наличием физического соединения между соседними портами в сети. В сети FDDI нет выделенного активного монитора — все станции и концентраторы равноправны, и при обнаружении отклонений от нормы они начинают процесс по­вторной инициализации сети, а затем и ее реконфигурации.

Физический уровень технологии FDDI. Физический уровень разделен на два подуровня: независимый от среды поду­ровень PHY (Physical) и зависящий от среды подуровень PMD (Physical Media Dependent) (см. рис. 3.17).Технология FDDI в настоящее время поддерживает два подуровня PMD: для волоконно-оптического кабеля и для неэкранированной витой пары категории 5. Последний стандарт появился позже оптического и носит название TP-PMD.

Оптоволоконный подуровень PMD обеспечивает необходимые средства для пере­дачи данных от одной станции к другой по оптическому волокну. Его специфика­ция определяет: в использование в качестве основной физической среды многомодового волокон­но-оптического кабеля 62,5/125 мкм;• требования к мощности оптических сигналов и максимальному затуханию между узлами сети. Для стандартного многомодового кабеля эти требования приводят к предельному расстоянию между узлами в 2 км, а для одномодового кабеля расстояние увеличивается до 10-40 км в зависимости от качества кабеля; • требования к оптическим обходным переключателям (optical bypass switches) и оптическим приемопередатчикам; • параметры оптических разъемов MIC (Media Interface Connector), их марки­ровку; •использование для передачи света с длиной волны в 1300 нм;• представление сигналов в оптических волокнах в соответствии с методом NRZI.

Максимальная общая длина кольца FDDI составляет 100 километров, макси­мальное число станций с двойным подключением в кольце — 500.

Выводы

* Технология FDDI первой использовала волоконно-оптический кабель в локаль­ных сетях, а также работу на скорости 100 Мбит/с.

* Существует значительная преемственность между технологиями Token Ring и FDDI: для обеих характерны кольцевая топология и маркерный метод доступа.

• Технология FDDI является наиболее отказоустойчивой технологией локальных сетей. При однократных отказах кабельной системы или станции сеть, за счет «сворачивания» двойного кольца в одинарное, остается вполне работоспособной.

• Маркерный метод доступа FDDI работает по-разному для синхронных и асин­хронных кадров (тип кадра определяет станция). Для передачи синхронного кадра станция всегда может захватить пришедший маркер на фиксированное время. Для передачи асинхронного кадра станция может захватить маркер только в том случае, когда маркер выполнил оборот по кольцу достаточно быстро, что говорит об отсутствии перегрузок кольца. Такой метод доступа, во-первых, от­дает предпочтение синхронным кадрам, а во-вторых, регулирует загрузку коль­ца, притормаживая передачу несрочных асинхронных кадров.

• В качестве физической среды технология FDDI использует волоконно-оптические кабели и UTP категории 5 (этот вариант физического уровня называется TP-PMD).

• Максимальное количество станций двойного подключения в кольце — 500, мак­симальный диаметр двойного кольца — 100 км. Максимальные расстояния между соседними узлами для многомодового кабеля равны 2 км, для витой пары UPT категории 5 — 100 м, а для одномодового оптоволокна зависят от его качества

CDDI (Copper Distributed Data Interface), он же TPDDI - (Twisted Pair Distributed Data Interface) - чисто электрическая реализация архитектуры FDDI на витой паре. Существенно дешевле оптической реализации, длина сегмента ограничена 100 м, применяется в локальных кольцах. Официального жесткого стандарта нет, корректное взаимодействие аппаратуры различных производителей не гарантируется.

Дата добавления: 2015-07-08