Cunoştinţe

Interfață de date distribuite prin fibră (FDDI)este o tehnologie de rețea locală de 100 Mbps, construită în jurul transmisiei prin-fibră optică, accesului media temporizat-token și două inele contra-rotative. A devenit importantă pentru rețelele de campus și backbone, deoarece a combinat o lățime de bandă mult mai mare decât Ethernetul timpuriu cu un mod-încorporat de recuperare după unele erori de legătură sau stație.

Astăzi, FDDI este în principal o tehnologie moștenită. Chiar și așa, rămâne util pentru înțelegerea designului inelului rezistent, a accesului la rețea bazat pe token-și tranziția de la viteza-înaltă timpurierețele de fibră opticăla Ethernet comutată modern.

FDDI dintr-o privire

ThePrezentare generală IEEE a FDDIdescrie tehnologia ca un standard LAN de 100 Mbps care folosește fibră, acces-token temporizat și o arhitectură dual counter-inel rotativ. Această combinație explică atât avantajul său de performanță la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990, cât și reputația sa pentru designul backbone-tolerant la erori.

Cum funcționează FDDI?

FDDI controlează accesul la inelul partajat cu un jeton circulant. O stație nu transmite pur și simplu oricând dorește. În schimb, așteaptă oportunitatea adecvată de a folosi simbolul, trimite trafic permis și apoi permite accesul la rețea să continue în jurul inelului.

1. Tokenul circulă

Un jeton se deplasează de la o stație la alta în jurul inelului logic. O stație fără nimic de transmis îi permite să continue. Acest lucru creează un acces ordonat fără comportamentul de coliziune asociat cu Ethernet partajat timpuriu.

2. O stație are o oportunitate de transmisie

Când o stație are date de trimis și regulile de sincronizare permit transmisia, captează jetonul disponibil și plasează unul sau mai multe cadre pe inel. Alte stații înaintează cadrul pe măsură ce acesta se deplasează prin rețea.

3. Destinația copiază cadrul

Destinația își recunoaște adresa și copiază cadrul. FDDI definește, de asemenea, indicatori de stare-cadrelor care pot arăta dacă o adresă de destinație a fost recunoscută și dacă cadrul a fost copiat.

4. Accesul continuă în jurul inelului

După ce oportunitatea de transmisie se termină, accesul cu jeton devine disponibil pentru alte stații. Rezultatul este un ciclu controlat mai degrabă decât o dispută nerestricționată pentru mediu.

Timed Token și TTRT

FDDI nu este doar o simplă rețea de{0}}token-passing. MAC-ul său folosește aindicativ-cronometratmecanism guvernat de un concept numitTimp de rotație a simbolului țintă (TTRT). TTRT ajută la stabilirea așteptărilor cu privire la cât de des ar trebui să revină jetonul și cât de mult timp de transmisie poate fi utilizat. Acest lucru face comportamentul de acces mai previzibil sub sarcină.

Acesta este și motivul pentru care FDDI nu ar trebui tratat ca un alt nume pentru IEEE 802.5 Token Ring. Materialul FDDI actual al IEEE urmărește abordarea accesului media-la metoda token-temporizată asociată cu tehnologia token bus IEEE 802.4.

Trafic sincron și asincron

FDDI definește atât transmisia sincronă, cât și asincronă. Traficul sincron poate primi capacitatea alocată, în timp ce traficul asincron utilizează capacitatea disponibilă în conformitate cu regulile de priorități și simboluri. Pentru rețele IP,RFC 1188specifică cadre LLC asincrone folosind token-uri nerestricționate pentru interoperabilitate.

De ce folosește FDDI două inele?

Cea mai recunoscută parte a FDDI este satopologie dual-ring. Inelele primare și secundare se rotesc în direcții opuse. În timpul funcționării normale, inelul principal transportă trafic obișnuit, în timp ce al doilea inel oferă o cale fizică alternativă.

Ideea este să nu dublezi debitul normal la 200 Mbps. Al doilea inel este în primul rând un mecanism de rezistență în designul standard dual-ring.

Ce se întâmplă când o legătură eșuează?

Imaginați-vă că o cale de fibră între două dispozitive-duble atașate este tăiată. Dacă rețeaua depindea de un inel continuu, acea întrerupere ar putea împărți rețeaua. FDDI poate, în schimb, să se alăture căilor primare și secundare din jurul secțiunii eșuate.

Împachetare inel

Acest proces de recuperare este cunoscut caîmpachetare inel. Dispozitivele adiacente defecțiunii reconfigurează cele două căi de rotație contra-, astfel încât secțiunile operaționale rămase să formeze un inel logic continuu. IEEE identifică ambalarea ca o parte centrală a toleranței la erori FDDI.

Acest comportament a fost deosebit de valoros în coloana vertebrală a campusului, unde o singură defecțiune a cablului ar putea altfel izola clădirile sau grupuri mari de utilizatori. De asemenea, ajută la explicarea de ce FDDI a apărut în mediile timpurii cu-disponibilitate ridicată șicentru de date-fibră opticăinterconexiuni.

Componente de rețea FDDI: SAS, DAS și concentratoare

Nu orice dispozitiv FDDI se atașează la inele în același mod. Principalele concepte de atașare sunt stații de atașare simple-, stații de atașare duble- și concentratoare.

Stație de atașament unică (SAS)

A Un singur-stație atașatăse conectează în mod normal printr-un concentrator în loc să se conecteze direct la ambele inele de coloană vertebrală. Acest lucru împiedică un punct final obișnuit să devină o parte fizică esențială a căii de inel dublu-.

Stație de atașament dublă (DAS)

A Dual-stație atașatăse conectează atât la inelele primare, cât și la cele secundare. Dispozitivele care fac parte din coloana vertebrală elastică pot participa, prin urmare, direct la reconfigurarea inelului.

Concentrator FDDI

A concentratoroferă puncte de atașare pentru alte stații, păstrând în același timp structura coloanei vertebrale. În proiectarea practică a rețelei, a permis organizarea conexiunilor la punctele terminale fără a fi necesar ca fiecare dispozitiv atașat să stea direct în inelul dublu.

Unde a fost folosit FDDI?

FDDI a fost construit pentru o epocă în care rețelele optice de 100 Mbps reprezentau o creștere substanțială a performanței față de sistemele Ethernet de 10 Mbps întâlnite în mod obișnuit în rețelele LAN. Implementările tipice au inclus:

• coloana vertebrală a campusului care conectează mai multe clădiri;
• backbones care conectează LAN-uri departamentale cu viteză mai mică-;
• interconexiuni de server și sisteme de calcul-;
• medii cu-disponibilitate ridicată care au beneficiat de căi de apel redundante;
• rețele instituționale mari în care distanța optică și rezistența au contat.

Descrierea istorică a IEEE identifică în mod specific coloana vertebrală a campusului și interconexiunile-centrelor de date între utilizările FDDI. Infrastructura fizică din astfel de rețele depindea încă de preocupări optice familiare, cum ar fi starea conectorului, pierderea, continuitatea și sănătatea cablului, care rămân esențiale pentrutestarea-cablului de fibră opticăastăzi.

Arhitectură FDDI și straturi OSI

Este obișnuit să spunem că FDDI operează la straturile OSI 1 și 2. Aceasta este o prescurtare utilă, dar familia standardelor este mai ușor de înțeles atunci când este împărțită în funcțiile sale majore:PMD, PHY, MAC și SMT.

PMD: Dependent de mediu fizic

Dependent de mediu fizic (PMD)acoperă porțiunea-față de mediu a stratului fizic, inclusiv interfața optică utilizată pentru transmiterea și primirea semnalelor.

PHY: Protocolul stratului fizic

Protocolul stratului fizic (PHY)se ocupă de funcțiile de semnalizare fizică deasupra interfeței specifice-mediului. PMD și PHY împreună formează operațiunea principală a stratului fizic-.

MAC: Control acces media

Control acces media (MAC)se ocupă de accesul bazat pe token-, transmiterea cadrelor, adresarea și alte responsabilități-de date asociate cu partajarea inelului.

SMT: Managementul stației

Managementul stației (SMT)coordonează comportamentul de gestionare a stației, portului, atașamentului, căii și inelului. SMT este o funcție de gestionare în cadrul arhitecturii FDDI, mai degrabă decât transportul de date-de utilizator obișnuit.

Documentația IETF mai veche descrie familia de standarde FDDI în termeni de PMD, PHY, MAC și SMT, cu IEEE 802.2 LLC furnizând serviciul de link-de date rămas deasupra FDDI MAC.

Dimensiunea cadrului FDDI și IP MTU

FDDI transportă date în cadre care conțin informații de control, adrese de destinație și sursă, date de nivel superior-, informații de verificare a erorilor- și câmpuri de sfârșit sau de stare. Traficul IP prin FDDI folosește încapsularea LLC/SNAP și adrese în format lung-de 48 de biți.

O distincție tehnică utilă este diferența dintrelungimea maximă a cadrului FDDIiar celIP MTU. RFC 1188 afirmă că specificația FDDI MAC permite o dimensiune maximă a cadrului de 9.000 de simboluri sau4.500 de octeți. După ce a permis supraîncărcarea-layerului de legătură și spațiu pentru variațiile MAC, RFC specifică un IP MTU de4.352 octeți.

Deci, un cadru maxim de 4.500 de octeți nu înseamnă că un pachet IP poate folosi toți cei 4.500 de octeți ca sarcină utilă.

FDDI vs Ethernet vs Token Ring

FDDI și Token Ring folosesc ambele acces bazat pe token-, dar sunt tehnologii diferite cu reguli de sincronizare și design fizic diferite. Mecanismul de-token cronometrat al FDDI, rata de 100 Mbps și toleranța la eroare dual-ring au fost esențiale pentru rolul său ca tehnologie de bază.

Ethernet a urmat o altă cale. Ethernet partajat timpuriu depindea de dispute, dar familia a evoluat prin comutare, legături full-duplex, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet și rate mult mai mari. Pentru cititorii care compară opțiunile LAN optice moderne, această evoluție mai largă se reflectă și în cea de astăziFibră{0}}Ethernetimplementari.

Avantajele FDDI

Performanță ridicată pentru epoca sa

La 100 Mbps, FDDI a furnizat o capacitate de coloană vertebrală substanțial mai mare decât rețelele Ethernet de 10 Mbps obișnuite în timpul creșterii sale. Acest lucru a făcut-o atractivă pentru agregarea traficului de la mai multe rețele LAN cu viteză mai mică-.

-Toleranță la erori încorporată

Inelul secundar de rotație-contor le-a oferit designerilor de rețea o cale alternativă în jurul anumitor erori, fără a necesita o tehnologie de redundanță complet separată.

Acces media previzibil

Accesul cu simbol-temporizat a oferit stațiilor o modalitate controlată de a partaja lățimea de bandă. Acest lucru a fost valoros în mediile în care accesul previzibil sub sarcină a contat mai mult decât modelul de conflict mai simplu al Ethernetului timpuriu.

Atingerea coloanei vertebrale optice

Fibra a făcut ca FDDI să fie bine adaptat campusului și construcției-pentru-construcții. Pentru rețelele moderne, selecția fibrelor este acum mult mai largă; oghid de fibră mono-mod vs multimodeste mai relevant pentru acoperirea, lățimea de bandă și deciziile de instalare de astăzi decât planificarea media specifică FDDI-.

Limitările FDDI

Arhitectură mai complexă

Inelele duble, comportamentul-token-ului temporizat, gestionarea stației, tipurile de atașamente multiple și concentratoarele specializate au făcut ca FDDI să fie mai complex de proiectat și de operat decât multe rețele Ethernet.

Hardware specializat

Organizațiile aveau nevoie de interfețe și infrastructură compatibile FDDI-. Pe măsură ce adoptarea Ethernet s-a extins, FDDI a avut un ecosistem mai mic de echipamente și suport.

Avantajul său de viteză a dispărut

Performanța de 100 Mbps a FDDI a fost convingătoare atunci când Ethernet rula de obicei la 10 Mbps. Acest avantaj a slăbit odată ce Fast Ethernet a atins aceeași clasă de 100 Mbps și a dispărut și mai mult odată cu sosirea Gigabit Ethernet.

De ce Ethernet a înlocuit FDDI?

FDDI nu a fost deplasat deoarece ingineria sa de bază a încetat să funcționeze. Mediul competitiv s-a schimbat.

Primul,Fast Ethernet a ajuns la 100 Mbps, eliminând o mare parte din avantajul de viteză general al FDDI. Istoricul Ethernet al IEEE identifică IEEE 802.3u drept amendamentul care a introdus 100 Mbps Fast Ethernet.

Doilea,Gigabit Ethernet a crescut performanța la 1 Gbps. TheStandardul IEEE 802.3z-1998definește operarea Ethernet de 1.000 Mb/s și înregistrează aprobarea consiliului de înregistrare în iunie 1998.

În al treilea rând, Ethernet a beneficiat de un ecosistem în expansiune rapidă prin cupru și fibră, comutatoare, interfețe de rețea, instrumente de management și viteze din ce în ce mai mari. IEEEistoricul standardelor Ethernetarată modul în care tehnologia a progresat de la sistemele media partajate-primare prin Fast Ethernet, Gigabit Ethernet și generațiile ulterioare multi-gigabit.

Odată ce Ethernet a putut să egaleze sau să depășească performanța FDDI în timp ce se încadrează în aceeași familie mai largă de Ethernet deja folosită în rețelele de întreprindere, implementarea unui ecosistem FDDI separat a devenit mai greu de justificat.

FDDI este încă folosit astăzi?

Pentru noile implementări LAN și backbone, FDDI este, în general, o tehnologie moștenită, mai degrabă decât o alegere practică de design. Ethernetul modern oferă rate de date mult mai mari, interoperabilitate largă, echipamente disponibile pe scară largă și instrumente de management mature.

CurentulGrupul de lucru Ethernet IEEE 802.3continuă să dezvolte standarde și proiecte la sute de gigabiți pe secundă și mai mult, ilustrând cât de departe Ethernet a depășit nivelul de performanță de 100 Mbps care a făcut cândva FDDI excepțional.

FDDI poate conta în continuare atunci când inginerii întâlnesc infrastructură moștenită, documentație veche de rețea sau sisteme istorice. Este, de asemenea, util în educația în rețele, deoarece oferă un exemplu clar al modului în care au fost gestionate redundanța, conceptele de acces deterministe și topologia fizică înainte ca Ethernetul comutat să devină dominant.

Pentru infrastructura optică actuală, planificarea rețelei este mai probabil să implice modernconectivitate centru de date, comutare Ethernet, tipuri de fibră, transceiver și cablare structurată decât noile instalații FDDI.

Ce este CDDI?

CDDI, sau Copper Distributed Data Interface, este media de cupru-rudă a FDDI. Păstrează rețelele logice în stil FDDI-și accesul la token în timp ce utilizează cupru-perechi răsucite pentru unele implementări, mai degrabă decât fibra optică.

Acesta este în mare parte un subiect istoric astăzi.RFC 2467, care specifică IPv6 peste FDDI, notează în mod explicit că utilizarea termenului FDDI include CDDI.

Întrebări frecvente despre FDDI

Este FDDI o tehnologie LAN sau MAN?

FDDI a fost standardizat ca tehnologie LAN. Aria sa optică și rolul principal i-au permis să se întinde pe campusuri mari și medii distribuite similare, dar descendența sa standard este orientată pe LAN-.

Ce straturi OSI folosește FDDI?

FDDI furnizează funcţii de nivel-fizic şi porţiunea MAC a stratului de legătură de date. Arhitectura sa standard este descrisă în mod obișnuit prin PMD, PHY, MAC și SMT, cu LLC deasupra FDDI MAC.

Ce este TTRT în FDDI?

Timp de rotație a simbolului țintăeste o valoare de sincronizare utilizată de sistemul de jetoane cronometrate-FDDI pentru a guverna oportunitățile așteptate de rotație și transmitere a jetoanelor. Ajută rețeaua să aloce capacitatea și să mențină comportamentul de acces la token limitat.

Ce este MTU FDDI?

Pentru IP prin FDDI, RFC 1188 specifică un MTU de4.352 octeți. Aceasta este mai mică decât dimensiunea maximă a cadrului FDDI de 4.500-octeți, deoarece câmpurile stratului de legătură și supraîncărcarea protocolului consumă, de asemenea, spațiu.

FDDI poate rula peste cupru?

Numele inițial și implementările comune sunt bazate pe fibră, dar CDDI a extins aceeași abordare generală de rețea la mediile de cupru. CDDI este acum relevant în principal ca parte a istoriei FDDI.

De ce contează încă FDDI

FDDI nu mai este o alegere obișnuită de rețea, dar rămâne un studiu de caz util în ingineria rețelei. Designul său arată cum o rețea LAN poate combina accesul media controlat cu redundanța-căii fizice, iar declinul său arată că sofisticarea tehnică singură nu determină ce tehnologie de rețea devine dominantă. Costul, dimensiunea ecosistemului, interoperabilitatea, simplitatea operațională și ritmul dezvoltării standardelor contează la fel de mult.