Учебное пособие по курсу вычислительные системы, сети и телекоммуникации раздел Информационно-вычислительные сети Часть 2



бет4/9
Дата03.03.2016
өлшемі0.51 Mb.
#35857
түріУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9

1.3. Технология FDDI


FDDI – fiber distributed data interface – оптоволоконный интерфейс распределенных данных. Развитие технологии Token Ring.

Это технология ЛС, в которой средой передачи данных является оптоволоконный кабель. Этот стандарт разрабатывался в институте ANSI как стандарт, который бы обеспечивал передачу данных со скоростью 100 Мбит/с.

Сеть FDDI строится на основе 2 оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных (между станциями 500 м). Это способ повышения отказоустойчивости. Может реализовываться и на витой паре SPT type 1 или UTP кат 5 , но длина линий связи между узлами сокращается до 100 м.

Метод доступа к разделяемой среде – маркерный доступ. Отличие от Token Ring в том, что время удержания маркера не постоянная величина. Оно зависит от нагрузки кольца. При небольшой нагрузке оно увеличивается, а при высоких нагрузках уменьшается до нуля. Эти изменения касаются только асинхронного трафика. Для синхронного трафика это время фиксированная величина. Нет приоритета кадров.

Эта технология разрабатывалась, чтобы 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.

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, образуя вновь единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть «сворачивание» 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. 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. Увеличилось число станций до 500 (с двойным 100 км) и до 1000 (с одним кольцом 200 км).



Технология FDDI использует протокол 802.2 подуровня управления каналом данных (LLC), определенный в стандартах IEEE 802.2 и ISO 8802.2. FDDI использует первый тип процедур LLC, при котором узлы работают в дейтаграммном режиме – без установления соединений и без восстановления потерянных или поврежденных кадров.

Физический уровень разделен на два подуровня: независимый от среды подуровень PHY (Physical), и зависящий от среды подуровень PMD (Physical Media Dependent). Работу всех уровней контролирует протокол управления станцией SMT (Station Management).

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

  • Кодирование по методу NRZI.

  • 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.

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 маркера.

  • Правила захвата и ретрансляции маркера.

  • Формирование кадра (маркер или данные).

  • 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.

Отказоустойчивость сетей FDDI обеспечивается за счет управления уровнем SMT другими уровнями: с помощью уровня PHY устраняются отказы сети по физическим причинам, например, из-за обрыва кабеля, а с помощью уровня MAC – логические отказы сети, например, потеря нужного внутреннего пути передачи маркера и кадров данных между портами концентратора.

Метод доступа FDDI


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 (или токенного) кольца – token ring.

Станция может начать передачу своих собственных кадров данных только в том случае, если она получила от предыдущей станции специальный кадр – токен доступа. После этого она может передавать свои кадры, если они у нее имеются, в течение времени, называемого временем удержания токена – Token Holding Time (THT). После истечения времени THT станция обязана завершить передачу своего очередного кадра и передать токен доступа следующей станции. Если же в момент принятия токена у станции нет кадров для передачи по сети, то она немедленно транслирует токен следующей станции. В сети FDDI у каждой станции есть предшествующий сосед (upstream neighbor) и последующий сосед (downstream neighbor), определяемые ее физическими связями и направлением передачи информации.

Каждая станция в сети постоянно принимает передаваемые ей предшествующим соседом кадры и анализирует их адрес назначения. Если адрес назначения не совпадает с ее собственным, то она транслирует кадр своему последующему соседу. Нужно отметить, что, если станция захватила токен и передает свои собственные кадры, то на протяжении этого периода времени она не транслирует приходящие кадры, а удаляет их из сети.

Если же адрес кадра совпадает с адресом станции, то она копирует кадр в свой внутренний буфер, проверяет его корректность (в основном, по контрольной сумме), передает его поле данных для последующей обработки протоколу, лежащего выше FDDI уровня (например, IP), а затем передает исходный кадр по сети последующей станции. В передаваемом в сеть кадре станция назначения отмечает три признака: распознавания адреса, копирования кадра и отсутствия или наличия в нем ошибок.

После этого кадр продолжает путешествовать по сети, транслируясь каждым узлом. Станция, являющаяся источником кадра для сети, ответственна за то, чтобы удалить кадр из сети, после того, как он, совершив полный оборот, вновь дойдет до нее. При этом исходная станция проверяет признаки кадра, дошел ли он до станции назначения и не был ли при этом поврежден. Процесс восстановления информационных кадров не входит в обязанности протокола FDDI, этим должны заниматься протоколы более высоких уровней.

Управление доступом к кольцу FDDI распределено между его станциями. Каждая станция при прохождении через нее токена самостоятельно решает, может она его захватить или нет, а если да, то на какое время.

Если у станции имеются для передачи синхронные кадры (более приоритетные), то она всегда может захватить токен на фиксированное время, выделенное ей администратором.

Если же у станции имеются для передачи асинхронные кадры, то условия захвата определяются следующим образом. Станция ведет уже упомянутый таймер текущего времени оборота токена TRT. Для сети при инициализации рассчитано время T_OPT (min TRT с учетом требований станции к частоте получения маркера).

Если токен пришел рано, то оставшееся время используется для передачи асинхронных кадров. Они передаются только между двумя станциями на незанятой полосе пропускания.



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет