Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Волоконно-оптические сети - Убайдуллаев Р.Р..pdf
Скачиваний:
612
Добавлен:
24.05.2014
Размер:
17.59 Mб
Скачать

При выходе из строя и выключении станции концентратор автоматически отключит ее от сети.

Двойное кольцо деревьев, рис. 6.4 д. В этой топологии сеть образована иерархическими деревьями, в корнях которых находятся концентраторы, непосредственно подключенные к двойному кольцу (DAC). В кольцо могут быть также подключены рабочие станции DAS, Физическое кольцо образуется соединениями "точка-точка" между DAS и DAC. Корневые концентраторы образуют кольцевую магистраль FDDI и, таким образом, являются ключевыми для работы всей сети. К этим концентраторам могут быть подключены другие концентраторы SAC или DAC, а также станции SAS или DAS, и т.д.

Двойное кольцо деревьев - это наиболее универсальная и гибкая топология, охватывающая в себе все преимущества технологии FDDI. Двойное кольцо деревьев позволяет создать огромную и сложную сеть, которая благодаря резервному кольцу будет сохранять целостность при повреждении линии связи кольца или при отключении станции или концентратора из кольца. Дополнительно для повышения надежности возможно подключение концентраторов или станций двойного кольца через оптический обходной переключатель.

Dual Homing, рис. 6.4 е. Правила FDDI позволяют создавать топологию с повышенной надежностью, при которой станция с двойным подключением DAS (или концентратор с двойным подключением DAC), не включенная непосредственно в двойное кольцо, может одновременно подключаться своими портами А и В к М-портам других концентраторов сети FDDI. Механизм, обеспечивающий такую надежность, называется Dual Homing.

В нормальном состоянии активизируется канал связи по порту В, через который DAS (DAC) устройство объединяется в логическое кольцо сети. При этом канал связи от порта А находится в состоянии ожидания, и готов сразу же автоматически активизироваться, если сегмент от порта В претерпит разрыв.

Избыточная топология полезна в тех случаях, когда есть риск повреждения кабельной системы, а потребность в непрерывной связи станции с сетью велика, например, в банках, в крупных финансовых учреждениях, на объектах повышенного технологического риска.

Другое преимущество - это простота установки связи между рабочими станциями на межсетевом уровне.

6.4. Оптический обходной переключатель

При отключении питания SAS станции соответствующий М-порт концентратора, к которому станция подключена, сразу же заметит это средствами физического уровня. Далее по команде уровня SMT концентратора выполняется электронный обход этого М-порта, в результате чего восстанавливается логическое кольцо, рис. 6.4 ж. Заметим, что свертывания двойного кольца, к которому подключен концентратор, не происходит.

Если же отключить питание у станции DAS или концентратора DAC, то сеть, хотя и продолжит работу, сохранив единство, перейдет в состояние WRAP. Запас отказоустойчивости будет утерян, что нежелательно. Теперь при

отключении еще одной станции кольца будет происходить сегментация сети, рис. 6.5. Поэтому для устройств с двойным подключением рекомендуется использовать оптический обходной переключатель OBS (optical bypass switch), который позволяет замкнуть входные и выходные оптические волокна и обойти станцию (или концентратор) в случае ее (его) выключения. Оптический обходной переключатель питается от DAS (DAC) и состоит в простейшем случае из отражающих зеркал или подвижного оптоволокна. При отключенном питании такой переключатель осуществляет перекоммутацию каналов, в результате чего оптический сигнал обходит станцию, а при включении ее питания вновь соединяет входы портов А и В с внутренними схемами PHY станции.

Рис. 6.5. Микросегментация двойного кольца при отключении двух станций

Подключение к сети через OBS

Оптический обходной переключатель служит для дополнительного повышения надежности и целостности двойного кольца FDDI. Сетевые станции или концентраторы подключаются к двойному кольцу через OBS (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Схема подключения оптического обходного переключателя (OBS)

Принцип работы оптического переключателя показан на рис. 6,7. В рабочем состоянии оптический переключатель имеет напряжение питания 5 В. Он получает питание от соответствующей рабочей станции (концентратора) двойного подключения. При выходе из строя или при отключении питания станции, подключенной к двойному кольцу через OBS, происходит двухэтапный процесс реконфигурации сети:

на первом этапе осуществляется исключение неисправной станции или концентратора из кольца (оптический переключатель механически переходит из рабочего состояния (рис. 6.7 а) в свое нормальное (байпасовое) состояние с

выключенным питанием (рис. 6.7 б), замыкая двойное кольцо через себя. Для оптического переключателя фирмы АМР время срабатывания tmax < 10 мс [7];

на втором этапе вновь инициализируется маркерное кольцо FDDI. Время реинициализации может варьироваться в пределах от 10 до 150 мс в

зависимости от протяженности сети и количества станций.

Из-за больших потерь на излучение, которые вносит оптический переключатель (при использовании многомодового волокна с затуханием 1 дБ/км (длина волны 1300 нм) в зависимости от производителя OBS - стандартом FDDI PMD определено допустимое значение вносимого затухания на OBS до 2,5дБ), число последовательно подключенных оптических переключателей ограничено четырьмя, даже если длины сегментов ВОК небольшие. Это связано с тем, что из- за большого числа последовательных точек коммутации в кабельной системе потери накапливаются (рис. 6.7 в). Желательно, чтобы запас по мощности был не меньше 2-3 дБ, так как со временем, по мере эксплуатации, вносимые потери в самом оптическом волокне и на сухих стыках (в местах терминирования) могут возрастать.

Для примера приведем расчет типовой конфигурации с одним OBS. Пусть дано: полная длина многомодового ВОК - 2 км, в некоторой промежуточной точке подключена станция через OBS, число разъемных соединений - 4 (на оптических распределительных панелях). С учетом того, что бюджет линии (полное максимальное допустимое затухание в линии) в соответствии со стандартом составляет 11 дБ, потери в ВОК - 1 дБ/км, а потери на каждом разъеме - 0,3 дБ, вычислим запас:

 

Типовые значения

После длительной

 

затухания, дБ

эксплуатации, дБ

Затухание в кабельной

3,0

3,5

системе

 

 

Потери на оптических

1,2

2,8

соединителях

 

 

Потери OBS (производства

1,1

2,1

(AMP)

 

 

Всего потери

5,3

8,4

Запас

4,7 (11-5,3)

2,6 (11-8,4)

Рис. 6.7. Принцип работы оптического переключателя: а) рабочее состояние; б) байпасовое состояние; в) накопление оптических потерь в местах

коммутации последовательных OBS с выключенным питанием

Устройство OBS

Существует несколько различных технологий механо-оптического переключения: с использованием поворотных призм, поворотных зеркал или подвижных волокон. Поскольку диаметр волокна очень мал, необходимо использовать прецизионные методы, позволяющие контролировать пути световых лучей.

Рассмотрим механо-оптическое переключение световых потоков посредством поворотных зеркал. Два волокна размещаются таким образом, чтобы их торцевые поверхности были равноудалены от центра кривизны сферического зеркала. Свет, выходя из одного волокна, падает на зеркало и отражается, попадая в другое волокно. Отраженный световой конус является копией падающего конуса благодаря сферичности зеркала. А поскольку точка излучения и точка приема равноудалены от цента кривизны зеркала, то такую технологию называют

оптикой центро-симметричного отражения. Эта технология обеспечивает очень высокую стабильность и рассчитана на пожизненную эксплуатацию (до миллиона циклов коммутации). Волокна помещаются в прецизионные крепления вдоль одной плоскости (рис, 6.8), Ось вращения поворотного сферического зеркала устанавливается строго перпендикулярно этой плоскости. Когда зеркало находится в положении 1, входящий в OBS свет отражается в волокно, идущее к станции. Когда зеркало разворачивается в положение 2, входящий свет отражается в байпасовое волокно.