Характеристика технологии FDDI в КС

     Ответственен  за управление доступа к среде называется MAC (Medium Access Control). В FDDI оно реализовано на параллельной обработке группы из четырех или восьми передаваемых битов, что снижает требования к быстродействию оборудования.

     Станции, подключенные к сети FDDI, подразделяются на два типа:

     - станция класса A обладает физическими подключениями к первичным и вторичным кольцам Dual Attached Station – двукратно подключенная станция;

     - станция класса B обладает подключениями только к первичным кольцам Single Attached Station – однократно подключенная станция, которая подключается только через устройство называемое концентратором.

     FDDI определяет четыре типа портов:

     - порт A, PI/SO(Primary In/Secondary Out – это входящее первичное, выходящие вторичное кольцо) – это порт, получающий данные из первичного кольца и передает их во вторичное кольцо;

     - порт B, PO/SI (Primary Out/Secondary In – это выходящее первичное, входящее вторичное кольцо) – это порт, получающий из вторичного кольца, и передает их в первичное кольцо;

     - порт M, PI/PO (Primary In/Primary Out – это первичное входящее, первичное выходящее кольцо) и порт S, PI/PO (Primary In/Primary Out – это первичное входящее, первичное выходящее кольцо) – это порты передают и получают данные с одного и того же кольца.

     На  рисунке 1 в приложение A изображено применение портов разных типов для подключения станций SAS и DAS к концентратору DAC.

     Соединение  портов S-S является возможным, потому что создается изолированное первичное кольцо, соединяющее только две станции.

     Соединение  портов M-M является недопустимым, а соединения A-A, A-S, S-A, B-B, B-S, S-B – нежелательными, потому что образуют неэффективные комбинации колец. 

     1.5 Отказоустойчивость сетей FDDI 

     Отказоустойчивость  используется для того, чтобы программы сохраняли работоспособность и данные при сбое питания или поломке оборудования. Отказоустойчивость сетей FDDI заключается на двух волоконно-оптических колец, которые образуют путь передачи данных между узлами сетей. Применение двух колец – это способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI для того, чтобы и узлы, которые имеют возможность их применять, обязаны быть подключены к обоим кольцам.

     Основные  отказоустойчивые свойства сетей FDDI:

     - со станции класса A кольцевая кабельная система отказоустойчива к одному обрыву кабеля в любом месте кольца. Станции, находятся по обе стороны обрыва, преобразуют путь данных, подключая для этого вторичное волоконно-оптическое кольцо;

     - выключение питания, отказ одной из станций класса B или обрыв кабеля от концентратора, то для этой станции будет найден концентратором, тогда выполняется отключение станции от кольца;

     - две станции класса B подключены к двум концентраторам это подключение называется Dual Homing. Это подключение используется для отказоустойчивого подключения станций класса B благодаря дублированию подключения к основному кольцу. Обмен данных выполняется только через единственный концентратор, если только по какой-либо причине связь теряется, то обмен данных будет осуществляться за счет второго концентратора;

     - отказ одной из станции класса A не приведет к отказу остальных станций, подключенных к кольцу, потому что световой сигнал будет передавать к следующей станции оптический переключатель. Стандарт имеет до трех последовательно расположенных выключенных станций. 

     1.6 Синхронная и асинхронная передача 

     Станции, подключенные к сети FDDI могут передавать данные в кольце в двух режимах – это в синхронном и в асинхронном.

     В синхронном режиме процесс ожидаемое время обхода кольца маркером называется TTRT (Target Token Rotation Time). Любой станции, имеющий маркер, отводится дополнительное время для передачи данных в кольцо, но когда время истекает, станция обязана закончить передачу и отправить маркер в кольцо.

     Станции, когда посылают новый маркер, включают таймер, измеряющий временной интервал до возвращения к ней маркер – это TRT (Token Rotation Timer). Так же если маркер вернется к станции раньше положенного времени обхода TTRT, то тогда станция продлит время передачи данных в кольцо и после окончания синхронной передачи. Таким образом, на этом и основана асинхронная передача. Дополнительное время для передачи станцией будет равен разности между ожиданием и временем обхода кольца маркером.

     Таким образом, если одна или несколько  станций не имеют достаточно объема данных, чтобы применять временной интервал для синхронной передачи, то неприменяемая полоса пропускания становится доступной для асинхронной передачи другими станциями.

     2 Кабельная система

 

     Данные передаваемые от одной станции к следующей  станции, обязаны преобразоваться  в битовые последовательности, которые распространяются по кабельной системе. Технология FDDI осуществляет два типа используемого оптического волокна:

     - одномодовое;

     - многомодовое.

     Моды  представляют собой в виде пучков лучей света, которые входят в  оптическое волокно под определенным углом. Одномодовое волокно осуществляет распространение через оптическое волокно только единственному моду света. Многомодовое волокно осуществляет распространение по оптическому волокну множеству света.

     Таким образом, множество мод света распространяются по волоконно-оптическому кабелю, и умеют проходить разные расстояния, что зависит от угла входа, и могут достигать пункт назначения в любое время – это явление называется модальной дисперсией. Одномодовые световод может обеспечить большую полосу пропускания и прогон кабеля на большие расстояния, нежели многомодовые световоды. Основные преимущества световодов:

     - высокая пропускная способность;

     - обусловленная использованием электромагнитных волн оптического диапазона;

     - нечувствительность к внешним электромагнитным полям и отсутствие собственных электромагнитных излучений;

     - низкая трудоемкость прокладки  оптического кабеля;

     - безопасность от пожаров, взрывов,  искр;

     - повышенная устойчивость к агрессивным  средам;

     - небольшая удельная масса (отношение погонной массы к полосе пропускания);

     - широкие области применения (создание  магистралей коллективного доступа, систем связи ЭВМ с периферийными устройствами локальных сетей, в микропроцессорной технике и так далее).

     В качестве базовой кабельной системы в стандарте FDDI принят волоконно-оптический кабель на основе многомодового оптического волокна с диаметром 62,5/125 мкм. Допускается волокно с диаметром 50/125 мкм. Длина волны изучения 1300 нм.

     Минимальное допустимое значение мощности оптического сигнала на входе станции должна быть -31 дБм. В этом случае вероятность ошибки на один бит при ретрансляции не будет превышать 2,5*10^-10. При повышении мощность входящего сигнала на 2 дБм, тогда вероятность обязана, снизится до 10^-12. Максимальная допустимость уровня потеря сигнала в кабеле является равным 11 дБм. Ретрансляция – это прием сигналов на промежуточном пункте, их усиление и передача в прежнем или в другом направлении.

     Стандарт  FDDI использует одномодовой волоконно-оптический кабель, который выполняет требования к физическому уровню при применении одномодового волоконно-оптического кабеля. В качестве переданного элемента используют лазерный светодиод, тогда расстояние между станциями будет достигать 60 и 100 км.

     Стандарт физического уровня CDDI (Copper Distributed Data Interface – это интерфейс данных по медным кабелям) выполняет требования к физическому уровню при применении экранированной и не экранированной витых пар, из этого следует, что процесс инсталляции облегчает кабельной системе. Дистанция между станциями при применении витых пар не будет превышать 100 км. 

     2.1 Подключение оборудования к сети FDDI 

     Подключение оборудования к сети FDDI существует два основных способа:

     - непосредственное подключение;

     - подключение через мосты и  маршрутизаторы.

     Непосредственное  подключение используется для подключения  к сети FDDI файлов, средних и больших ЭВМ, то есть ключевых сетевых компонентов, которые становятся главными вычислительными центрами, образующими сервис для каждых пользователей и обеспечивающих их высокими скоростями ввода и вывода по сети.

     А так же могут подключаться рабочие станции. Поскольку этот способ используется только в случаях, когда высокая скорость обмена по сети необходима для нормальной работы приложения. Например, такие приложения используются: в системах мультимедиа, в передаче видео и в звуковой информации.

     Подключение к FDDI персональных компьютеров используются специальные сетевые адаптеры, которые вставляют в свободный слот компьютеров. А так же существуют адаптеры для подключения рабочих станций классов A или классов B для каждых видов кабельной системы – волоконно-оптической, экранированной и не экранированной витых пар. Сетевой адаптер – это электронная плата для сопряжения компьютера со средой передачи информации в сети.

     Подключение через мосты и маршрутизаторы используется для подключения к  сети FDDI других протоколов, как правило, это делает экономичное подключение к сети FDDI массу рабочих станций и другого сетевого оборудования, как в новых, так и в нынешних сетях.

     Маршрутизатор – это устройство межсетевого  взаимодействия, используемое для объединения  отдельных сетей и доступ к  Internet. Мост – это устройство, служащее для объединения в единую сеть нескольких сетей различных типов, а также для снижения нагрузки в сети.

     Мосты и маршрутизаторы существуют в двух вариантах:

     - в законченном виде, не допускающем  дальнейшего наращивания;

     - в виде модульных концентраторов.

     Модульные концентраторы используются в больших  сетях в центральных сетевых  устройствах. Концентратор образует корпус с источником питания и с коммуникационной платой. В концентраторе в слоты вставляют сетевые коммуникационные модули.

     Модульная конструкция концентраторов позволяет  собрать различную конфигурацию локальной компьютерной сети, чтобы соединить кабельные системы разных видов и протоколов. Свободные слоты будут использоваться для дальнейшего наращивания сети.

     Локальная компьютерная сеть представляет систему обмена информацией и распределенной обработки данных, охватывающую небольшую территорию внутри предприятий и организаций.

     Концентратор  – это центральный узел локальной  компьютерной сети. Отказ концентратора  произведет остановку всей сети или  значительную ее часть. Поэтому некоторые  фирмы производящие концентраторы  применяют меры для повышения отказоустойчивости. В таких мерах используют резервированные источники питания в режиме разделения нагрузки, а так же смены или установки модулей без отключения питания.

     Силовые элементы источника питания осуществляют вероятность причины его отказа, поэтому резервированные источники питания продлевают срок безотказной работы. Каждый из источников питания концентраторов при инсталляции будут подключены к отдельным источникам бесперебойного питания, в случае неисправности в системе электроснабжения. Инсталляция – это процесс установки программного продукта на конкретную машину, для конкретного пользователя. Каждый источник бесперебойного питания лучше подключить к отдельным силовым электрическим сетям от различных подстанций. 

     2.2 Мосты FDDI-Ethernet 

     На первых двух уровнях работают мосты модели взаимодействия открытых систем на физическом и канальном уровне, которые являются для связи локальных компьютерных сетей, однотипных или разнотипных протоколов физического уровня. Например, как Ethernet и FDDI.

     Мосты бывают двух видов:

     - Sourece Routing – это маршрутизация источника, чтобы узел-отправитель пакета занес в него информацию о пути маршрутизации, то есть каждая станция обязана иметь встроенные функции по маршрутизации пакетов.