Стандарт fddi

Технология Fiber Distributed Data Interface (распределенный интерфейс передачи данных по оптоволокну) - первая технология локальных сетей, которая использовала в качестве среды передачи данных оптоволоконный кабель. Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя её основные идеи. Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:

• Повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мб/с.

• Повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее после отказов различного рода - повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т.п.

• Максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного трафиков.

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

Узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежности, должны быть подключены к обоим кольцам.

В нормальном (сквозном, транзитном) режиме работы сети данные проходят через все узлы и участки только первичного кольца, а вторичное кольцо не используется.

В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные, первичное кольцо объединяется со вторичным, образуя вновь единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap (свертывание колец). Операция свертывания производится силами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI. Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются против часовой стрелки, а по вторичному - по часовой.

В стандартах FDDI отводится много внимания различным процедурам, которые позволяют определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимую реконфигурацию. Сеть FDDI может восстанавливать свою работоспособность в случае единичных отказов ее элементов. При множественных отказах сеть распадается на несколько несвязанных сетей.

Реконфигурация внутренних путей в сети при отказе обеспечивается за счет того, что некоторые станции имеют двойное подключение, т.е. одновременно подключены к двум кольцам – первичному и вторичному. Другие станции подключены только к первичному кольцу (одиночное подключение). Реконфигурация колец FDDI при отказе:

Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи данных, поэтому для нее определен специальный метод доступа. Этот метод очень близок к методу доступа сетей Token Ring и также называется методом маркерного кольца - token ring. Используется также и алгоритм раннего освобождения.

Отличие в методах доступа Token Ring и FDDI заключается в следующем.

1. Время удержания токена не является постоянной величиной, а зависит от загрузки кольца: при малой загрузке оно растет, при перегрузках может снижаться до нуля. Эти изменения касаются только асинхронного трафика, для которого задержки некритичны. Для синхронного трафика время удержания маркера по-прежнему остается фиксированной величиной, так что этот класс трафика обслуживается даже при перегрузках кольца.

2. Механизм приоритетов кадров отсутствует. Разработчики решили, что деление трафика на 8 классов по приоритету избыточно, достаточно деления на 2 класса (по чувствительности к задержкам).

3. Нет выделенного активного монитора, все станции равноправны; все они осуществляют постоянный контроль за интервалами циркуляции токена и за наличием физического соединения между соседними портами. При обнаружении отклонений от нормы станции начинают процесс повторной инициализации сети и ее реконфигурации.

Максимальная общая длина кольца составляет 100км, максимальное число станций с двойным подключением – 500.

Технология FDDI разрабатывалась для ответственных участков сетей, например для магистральных соединений между крупными сетями. Поэтому главными задачами было обеспечить отказоустойчивость и высокую скорость передачи данных. Эти цели были достигнуты. Однако технология в результате получилась хотя и качественной, но дорогой. Основной областью ее применения стали магистрали сетей, состоящих из нескольких крупных зданий, а также сети масштаба крупного города (MAN).

FDDI и CDDI.

Волоконнооптические сети FDDI предназначены для обеспечения широкой полосы пропускания с помощью волоконнооптического кабеля. Для этой архитектуры American National Standard Institute (ANSI) разработан стандарт Х3Т9.5. Хотя FDDI изначально был разработан для использования волоконной оптики, новейшие достижения позволили перенести эту высокоскоростную надежную архитектуру на неэкранированные и экранированные витые кабели; поэтому в названии сети слово fiber-optic – волоконная оптика – сменилось на copper – медь. Такая архитектура обозначается CDDI. С еть FDDI близка к стандарту IEEE 802.5 кольца с передачей маркера, но с некоторыми отличиями. В то время как стандарт 802.5 определяет наличие одного кольца, соединяющего точку с точкой, простейшая сеть FDDI использует два противоположно направленных кольца, соединяющих узлы. Эти два кольца – первичное и вторичное – увеличивают отказоустойчивость системы по сравнению со стандартом 802.5. В обычной кольцевой топологии отказ кольцевого кабеля (который обычно находится внутри MAU или концентратора), приводит к остановке всей сети. В FDDI, при наличии дополнительного кольца, если в первичном кольце (которое передает данные по часовой стрелке) происходит сбой, данные могут быть перенаправлены через вторичное кольцо. Как видно из рисунка 5.3, если узел не может связаться с соседним по кольцу, он может направить данные во второе кольцо, работающее в направлении против часовой стрелки. Узлы в кольце FDDI могут быть разделены на две категории. Первая (и самая общая) – станция с двойным подключением (dual attachment station - DAS). Узел DAS подключается одновременно к обоим кольцам и может справиться со сбоем в одном из колец. Второй тип узла – станция с одиночным подключением (single attachment station - SAS) – соединяется с кольцом FDDI через концентратор или соединительный модуль, подключенный к главному кольцу рисунок 5.4. Эти станции не могут работать при сбое в кольце до тех пор, пока он не устранен. Отказоустойчивость – не единственное преимущество FDDI. Стандарт FDDI устанавливает, что при использовании повторителей сеть может иметь длину до 200 км и содержать до 1000 узлов. Длина прямой связи между узлами может достигать 2 км. Другое преимущество FDDI связано со способом передачи. В волоконнооптическом кабеле данные посылаются не с помощью электрического тока, а световыми импульсами. Поскольку свет не подвержен воздействию электромагнитных помех, FDDI удобно использовать на заводах и в других местах, где имеется много электрических машин. Как и другие высокоскоростные сети, FDDI имеет один существенный недостаток – высокую цену.

9