Основные характеристики технологии FDDI

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

□ повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мбит/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 (чувствительного к задержкам) трафиков.

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

Узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежно­сти, должны быть подключены к обоим кольцам. В технологии FDDI для пере­дачи световых сигналов по оптическим волокнам реализовано кодирование 4В/5В в сочетании с кодированием NRZI. Эта схема приводит к передаче по ли­нии связи сигналов с тактовой частотой 125 МГц.

В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля только первичного кольца, этот режим назван сквозным, или транзит­ным. Вторичное кольцо 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 со вторичным (рис. 14.3), вновь образуя единое кольцо. Этот режим работы сети называется режимом свертывания колец. Операция свертывания производится средствами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI. Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются в одном направлении (на диаграммах это направление изображается против часо­вой стрелки), а по вторичному — в обратном (изображается по часовой стрелке). 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.

В стандартах FDDI много внимания отводится различным процедурам, которые позволяют определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимое реконфигурацию. Технология FDDI дополняет механизмы обнаружения отка­зов технологии Token Ring механизмами реконфигурирования пути передачи данных в сети, основанными на наличии резервных связей, которые предостав­ляет второе кольцо.

Обрыв кольца Первичное кольцо Рис. 14.3. Реконфигурация колец FDDI при отказе

Сеть FDDI может полностью восстанавливать свою работоспособность в случае единичных отказов ее элементов* при множественных отказах сеть распадается на/несколько не свя­занных сетей,. _; -.

Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи данных. Метод доступа к этой среде очень близок к методу доступа сетей Token Ring. Станции FDDI применяют алгоритм раннего освобождения токена, как и сети Token Ring 16 Мбит/с.

Отличия в методах доступа заключаются в следующем:

□ Время удержания токена в сети FDDI не является постоянной величиной, как в сети Token Ring. Это время зависит от загрузки кольца — при неболь­шой загрузке оно растет, а при перегрузках может снижаться до нуля. Однако эти изменения касаются только асинхронного трафика, который не критичен к небольшим задержкам передачи кадров. Для синхронного трафика время удержания токена по-прежнему остается фиксированной величиной.

□ Механизм приоритетов кадров, принятый в Token Ring, в технологии FDDI отсутствует. Разработчики технологии решили, что деление трафика на 8 уров­ней приоритетов избыточно, достаточно разделить трафик на два класса — асинхронный и синхронный, последний из которых обслуживается всегда, даже при перегрузках кольца.

В остальном пересылка кадров между станциями кольца на уровне MAC полно­стью соответствует технологии Token Ring.

Рисунок 14.4 иллюстрирует соответствие стека протоколов технологии FDDI се­миуровневой модели OSI. FDDI определяет протокол физического уровня и протокол подуровня доступа к среде (MAC) канального уровня. Как и во многих других технологиях локальных сетей, в технологии FDDI используется прото­кол подуровня управления логическим каналом LLC.

Протоколы FDDI

Специфической особенностью технологии FDDI является уровень администри­рования станции (Station ManagemenT, SMT). Именно уровень SMT выполняет все функции по администрированию и мониторингу всех остальных уровней стека протоколов FDDI. В управлении кольцом принимает участие каждый узел сети FDDI. Поэтому все узлы обмениваются специальными SMT-кадрами для управ­ления сетью.

Отказоустойчивость сетей FDDI обеспечивается протоколами и других уровней: с помощью физического уровня 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 токена и кадров данных между портами концентратора.