Оптоволоконный распределенный интерфейс fddi Ар­хитектурные особенности сети fddi

В сети FDDI (Fiber Distributed Data Interface) данные передаются по оптоволоконному кабелю со скоростью 100 Мбит/с. При разработке этой сетевой архитектуры была предпринята попытка максимально использовать в ней стандарт IEЕЕ 802.5 сетей TR. Однако данная технология имеет ряд существенных отличий по сравнению с TR. Во-первых, в сети FDDI организован режим раннего освобождения маркера, когда новый маркер формируется PC сразу же после передачи этой станцией данных (в сети TR PC освобождает маркер только после того, как вернется по кольцу ее пакет). Во-вторых, если бы в сети FDDI использовался принцип кодирования информации сети TR, то для передачи одного информацион­ного бита необходимо было бы чередование двух оптических сигналов света и паузы, что привело бы к необходимости использования частоты f = 200 МГц. Поэтому в FDDI используется специальная схема кодирования 4В/5В (4 бита в 5 бит), в которой так подобраны кодовые комбинации, что­бы максимальная частота передачи оптических сигналов составила 125 МГц.

В протоколе FDDI каждая PC может работать в двух режимах - син­хронном и асинхронном. В асинхронном режиме имеется до семи уровней приоритета. Каждому из уровней устанавливается свое граничное время, которое может использовать PC на передачу информации после поступле­ния маркера. В синхронном режиме при каждом поступлении маркера можно передавать данные в течение жестко устанавливаемого временного интервала.

Рисунок 2.20. Рисунок 2.21

Компоненты уровней мо­дели OSI в сетях FDDI показаны на рис. 2.20, где связь или соедине­ние с оптической средой MIC (Media Interface Connect); физический поду­ровень, зависящий от среды PMD (Phisical Media Dependent); физи­ческий подуровень PHY; подуровень доступа к среде MAC. Физический подуровень зависящий от среды (PMD) определяет электрические и оптические компоненты среды, тип свя­зи со средой, описывает требования к многомодовому оптическому кабелю 62.5 мкм, к приемникам и передатчикам, мощности оптических сигналов, определяет длину световой волны, которая составляет порядка 1300 нм. Второй подуровень PHY осуществляет кодировку и перекодировку в код NRZ-1, последовательное и параллельное преобразование электрических сигналов, обеспечивает передачу информации между PMD и МАС подуровнями. Подуровень MAC обеспечивает управление доступом стан­ции к среде, осуществляет кодирование 4В/5В, сопровождает протокол пе­редачи маркера, участвует в опознавании и генерации адреса, вычисления CRC кода, обнаружении и восстановлении ошибок. Средства управления PС - SMT (station management tools) выполняют полный мониторинг (контроль) всего кольца, определение ошибок и их изоляцию. Уровень SMT состоит из трех основных элементов: службы обслуживания кадров, обслу­живания кольца и обслуживания соединений.

Сеть FDDI состоит из двух колец: основного (первичного) Р и дополнительного (вторичного) S (рис 2.21), информация по которым пе­ремещается в противоположных направлениях. При нормальной работе сети информация передается по первичному кольцу. Если уча­сток основного кольца выходит из строя, данные могут быть направлены в обход этого участка кольцу. В зависимости от типа кабеля общая длина кольца при многомодовом кабеле составляет до 100 км при максимально допустимом расстоянии между компонентами 2 км, общее число компо­нентов, которые могут быть подключены к кольцу - до 500.

Таблица 2.7

Тип	Состав	Назначение
А	PI/SO	Связывает два узла в магистральном кольце
В	PO/SI	Связывает два узла в магистральном кольце
М	Master (PI/PO)	Порт концентратора для связи устройств оди­нарным подключением
S	Slave (PI/PO)	Связывает устройства одинарного подключения с концентратором

Сеть FDDI включает следующие аппаратные компоненты: сетевые станции, концентраторы, различные виды специальных разъемов типа MIC, по­зволяющие подключить как первичный, так и вторичный волоконные кабе­ли. В этих сетях могут использоваться станции с одинарным подключением к сети SAS (single attachment station) и станции с двойным подключением к сети DAS (dual attachment station). Станции с двойным подключением комплектуются двумя приемо-передатчиками, которые связаны с первичными и вторичными портами. Эти станции могут подключаться как к магистральному кольцу, так и к концентратору. Станции SAS имеют только один . приемо-передатчик и могут подключаться к сети через концентраторы. Концентраторы, как и станции, могут иметь один или два порта ввода- вывода; соответственно концентраторы с одинарным подключением SAC I (single-attachment concentrator) и двойным подключением DAC (dual attachment concentrator). В концентраторах и станциях существует 4 типа портов (Табл. 2.7).

Порт типа А поддерживает два узла в кольце, обеспечивает вход первичного кольца и выход вторичного кольца. Тип В наоборот - обеспечива­ет выход первичного кольца и вход вторичного кольца. Тип М - это порт концентратора на подключение к станции SAS, тип S - порт для связи стан­ций SAS с концентратором.

а) б)

Рисунок 2.22

Схема двухкольцевой FDDI, состоящая из четырех станций DAS представлена на рис. 2.22 (а).

При выходе из строя какая-либо из PC или участок соединения, то коль­цо восстанавливается по вторичной цепи. Рис. 2.22 (б) иллюстрирует возможность сохранения кольца при выходе из строя станции D.

Рисунок 2.23 Рисунок 2.24

Структура, в которой для под­ключения PC используется кон­центратор SAC, имеющий порты одинарного подключения показана на рис. 2.23. Пример топологии се­ти, использующей концентратор DAC, имеющий порты А, В и М, представлен на рис. 2.24.

Пример топологии сети FDDI, содержащей концентраторы и станции различных типов пред­ставлен на рис. 2.25.

Рисунок 2.25