8. Сети Token Ring и fddi.

Технология Token Ring схожа со стандартом IEEE 802.5.

Станция может передавать данные только в том случае, если захватит маркер. Маркер циркулирует по кольцу. Перед тем как станция передаст маркер дальше, она присоединяет к кадру маркера информационный кадр. После этого маркер становится либо кадром управления доступом, к передающей среде (medium access control — MAC), либо кадром, управления логическим каналом передачи данных (logical link control — LLC). Эта инфор­мация включает также адрес получателя пересылаемой информации.

После того как станция-адресат примет предназначенные ей данные, мар­кер возвращается к исходной станции (источнику), которая изымает его из кольца.

Станция, которая передает маркер, называется ближайшим активным соседом (NAUN). Одна из наиболее важных задач NAUN заключается в функции уведомления соседа.

В архитектуре Token Ring имеется 3 типа адресации – индивидуальная (каждая станция имеет уникальный адрес), групповая (адресуется несколько станций) и функциональная (станции необходимо взаимодействовать с другой станцией, которая предоставляет определенные функции).

Существует 2 основных топологии Token Ring – 4Мбит/сек и 16 Мбит/сек.

Существенным отличием 16 Мбит/сек. является то, что она поддерживает архитектуру раннего освобождения маркера. Она позволяет перемещать по кольцу 2 и более маркеров одновременно. В этой технологии станция освобождает маркер сразу же после отправки данных, в отличие от технологии 4 Мбит/сек.

Еще одна технология Token Ring имеет скорость передачи данных 100 Мбит/сек., и использует в качестве физической среды – волоконно-оптический кабель.

Теперь о типах кадров, которые бывают в Token Ring – это кадр маркера, кадр данных и прерывающая последовательность.

Кадр маркера:

Состоит из начального и конечного ограничителя и поля управления доступом (приоритет, маркер, монитор, резервный приоритет). Любой кадр имеет приоритет от 0 до 7 (7-наивысший). Имеется главный и резервный приоритеты. Маркер прежде всего могут захватить только те станции, у которых есть данные для передачи.

Кадр данных:

Состоит из начального ограничителя, поля управления данных (тип кадра MAC/LLC), адреса отправителя и получателя, информационных данных, контрольной суммы, поля статуса кадра.

Прерывающая последовательность:

Состоит из начального и конечного ограничителя и может появиться в любом месте потоков битов и используется узлом, передающим информацию для отмены текущей передачи кадра или маркера.

Топология Token Ring – физическая звезда / логическое кольцо.

Активный монитор управляет связью в кольце: контролирует наличие маркера, изымает из сети плохие кадры, контролирует и устраняет ошибки.

Пассивный монитор следит за наличием в сети активного монитора. Если в сети нет активного монитора, то между пассивными мониторами происходит состязание за роль активного – Claim Talking, о котором речь пойдет чуть ниже.

Сервер отчетов о конфигурациях (CRS) - это функция управления кольцом, выполняемая одной из RS, в среде с несколькими кольцами, где контроль работы колец должен осуществляться из центрального пункта (LAN Manager). Каждое кольцо в среде с несколькими кольцами содержит один CRS. CRS может также выполнять функции обычной RS.

Монитор ошибок собирает информацию об ошибках кольца.

Сервер моста LAN (LBS) играет роль сервера кольца и, следовательно, выполняет мониторинг статистических дан­ных, маршрутизируемых между двумя или несколькими кольцами, соединенными мостом.

Сlaim token и Ring invertion.

Технология FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – технология ЛВС с маркерным методом доступа на основе двойного оптического кольца

Использование двух колец - это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят им воспользоваться, должны быть подключены к обоим кольцам. В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля первичного (Primary) кольца, поэтому этот режим назван режимом Thru - "сквозным" или "транзитным". Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме не используется.

В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцо объединяется с вторичным образуя вновь единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть "свертывание" или "сворачивание" колец. Операция свертывания производится силами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI.

Скорость передачи данных до 100 Мбит/сек. В качестве физической среды выступает одномодовое и многомодовое оптоволокно или витая пара категории 5 и выше.

Двойное подключение – механизм отказоустойчивости FDDI, позволяющий подключить DAS-узел по схеме SAS к двум различным концентраторам (одно подключение активное, другое – в горячем резерве).

Проходной (шунтирующий) оптический коммутатор – промежуточное устройство, применяемое в сетях FDDI при подключении DAS-узлов, позволяющее полностью восстановить функционал и отказоустойчивость сети FDDI при отказе соответствующего DAS-узла

Стек протоколов OSI для FDDI.

Уровень PMD обеспечивает необходимые средства для передачи данных от одной станции к другой по оптоволокну. В его спецификации определяются:

• Требования к мощности оптических сигналов и к многомодовому оптоволоконному кабелю 62.5/125 мкм;

• Требования к оптическим обходным переключателям (optical bypass switches) и оптическим приемопередатчикам;

• Параметры оптических разъемов MIC (Media Interface Connector), их маркировка;

• Длина волны в 1300 нанометров, на которой работают приемопередатчики;

• Представление сигналов в оптических волокнах в соответствии с методом NRZI.

Уровень PHY выполняет кодирование и декодирование данных, циркулирующих между MAC-уровнем и уровнем PMD, а также обеспечивает тактирование информационных сигналов. В его спецификации определяются:

• кодирование информации в соответствии со схемой 4B/5B;

• правила тактирования сигналов;

• требования к стабильности тактовой частоты 125 МГц;

• правила преобразования информации из параллельной формы в последовательную.

Уровень MAC ответственен за управление доступом к сети, а также за прием и обработку кадров данных. В нем определены следующие параметры:

• Протокол передачи токена;

• Правила захвата и ретрансляции токена;

• Формирование кадра;

• Правила генерации и распознавания адресов;

• Правила вычисления и проверки 32-разрядной контрольной суммы.

Уровень SMT выполняет все функции по управлению и мониторингу всех остальных уровней стека протоколов FDDI. В управлении кольцом принимает участие каждый узел сети FDDI. Поэтому все узлы обмениваются специальными кадрами SMT для управления сетью. В спецификации SMT определено следующее:

• Алгоритмы обнаружения ошибок и восстановления после сбоев;

• Правила мониторинга работы кольца и станций;

• Управление кольцом;

• Процедуры инициализации кольца.