Технология FDDI (стр. 2 из 3)
- Протокол передачи токена;
- Правила захвата и ретрансляции токена;
- Формирование кадра;
- Правила генерации и распознавания адресов;
- Правила вычисления и проверки 32-разрядной контрольной суммы.
Уровень SMT выполняет все функции по управлению и мониторингу всех остальных уровней стека протоколов FDDI. В управлении кольцом принимает участие каждый узел сети FDDI. Поэтому все узлы обмениваются специальными кадрами SMT для управления сетью. В спецификации SMT определено следующее:
- Алгоритмы обнаружения ошибок и восстановления после сбоев;
- Правила мониторинга работы кольца и станций;
- Управление кольцом;
- Процедуры инициализации кольца.
Отказоустойчивость сетей FDDI обеспечивается за счет управления уровнем SMT другими уровнями: с помощью уровня PHY 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.
В следующей таблице представлены результаты сравнения технологии FDDI с технологиями Ethernet и Token Ring.
| Характеристика | FDDI | EthernetToken Ring |
| Битовая скорость | 100 Мб/с | 10 Мб/с16 Мб/c |
| Топология | Двойное кольцо деревьев | Шина/звездаЗвезда/кольцо |
| Метод доступа | Доля от времени оборота токена | CSMA/CDПриоритетная система резервирования |
| Среда передачи данных | Многомодовое оптоволокно, неэкранированная витая пара | Толстый коаксиал, тонкий коаксиал, витая пара, оптоволокноЭкранированная и неэкранированная витая пара, оптоволокно |
| Максимальная длина сети (без мостов) | 200 км (100 км на кольцо) | 2500 м1000 м |
| Максимальное расстояние между узлами | 2 км (-11 dB потерь между узлами) | 2500 м 100 м |
| Максимальное количество узлов | 500 (1000 соединений) | 1024260 для экранированной витой пары, 72 для неэкранированной витой пары |
| Тактирование и восстановление после отказов | Распределенная реализация тактирования и восстановления после отказов | Не определеныАктивный монитор |
Типы узлов и правила их соединения в сеть
Все станции в сети FDDI делятся на несколько типов по следующим признакам:
- конечные станции или концентраторы;
- по варианту присоединения к первичному и вторичному кольцам;
- по количеству MAC-узлов и, соответственно, MAC-адресов у одной станции.
Одиночное и двойное присоединение к сети
Если станция присоединена только к первичному кольцу, то такой вариант называется одиночным присоединением - Single Attachment, SA (рисунок 2.4, а). Если же станция присоединена и к первичному, и ко вторичному кольцам, то такой вариант называется двойным присоединением - Dual Attachment, DA (рисунок 2.4, б).
Рис. 2.4. Одиночное (SA) и двойное (DA) подключение станций
Очевидно, что станция может использовать свойства отказоустойчивости, обеспечиваемые наличием двух колец FDDI, только при ее двойном подключении.
Рис. 2.5. Реконфигурация станций с двойным подключением при обрыве кабеля
Как видно из рисунка 2.5, реакция станций на обрыв кабеля заключается в изменении внутренних путей передачи информации между отдельными компонентами станции.
Количество MAC-узлов у станции
Для того, чтобы иметь возможность передавать собственные данные в кольцо (а не просто ретранслировать данные соседних станций), станция должна иметь в своем составе хотя бы один MAC-узел, который имеет свой уникальный MAC-адрес. Станции могут не иметь ни одного узла MAC, и, значит, участвовать только в ретрансляции чужих кадров. Но обычно все станции сети FDDI, даже концентраторы, имеют хотя бы один MAC. Концентраторы используют MAC-узел для захвата и генерации служебных кадров, например, кадров инициализации кольца, кадров поиска неисправности в кольце и т.п.
Станции, которые имеют один MAC-узел, называются SM (Single MAC) станциями, а станции, которые имеют два MAC-узла, называются DM (Dual MAC) станциями.
Возможны следующие комбинации типов присоединения и количества MAC-узлов:
| SM/SA | Станция имеет один MAC-узел и присоединяется только к первичному кольцу. Станция не может принимать участие в образовании общего кольца из двух. |
| SM/DA | Станция имеет один MAC-узел и присоединяется сразу к первичному и вторичному кольцам. В нормальном режиме она может принимать данные только по первичному кольцу, используя второе для отказоустойчивой работы. |
| DM/DA | Станция имеет два MAC-узла и присоединена к двум кольцам. Может (потенциально) принимать данные одновременно по двум кольцам (полнодуплексный режим), а при отказах участвовать в реконфигурации колец. |
| DM/SA | Станция имеет два MAC-узла, но присоединена только к первичному кольцу. Запрещенная комбинация для конечной станции, специальный случай работы концентратора. |
В зависимости от того, является ли станция концентратором или конечной станцией, приняты следующие обозначения в зависимости от типа их подключения:
SAS (Single Attachment Station) - конечная станция с одиночным подключением,
DAS (Dual Attachment Station) - конечная станция с двойным подключением,
SAC (Single Attachment Concentrator) - концентратор с одиночным подключением,
DAC (Dual Attachment Concentrator) - концентратор с двойным подключением.
Типы портов станций и концентраторов FDDI и правила их соединения
В стандарте FDDI описаны четыре типа портов, которые отличаются своим назначением и возможностями соединения друг с другом для образования корректных конфигураций сетей.
| Тип порта | Подключение | Назначение |
| A | PI/SO - (Primary In/Secondary Out) Вход первичного кольца/ Выход вторичного кольца | Соединяет устройства с двойным подключением с магистральными кольцами |
| B | PO/SI - (Primary Out/Secondary In) Выход первичного кольца/Вход вторичного кольца | Соединяет устройства с двойным подключением с магистральными кольцами |
| M | Master - PI/PO Вход первичного кольца/Выход первичного кольца | Порт концентратора, который соединяет его с устройствами с одиночным подключением; использует только первичное кольцо |
| S | Slave - PI/PO Вход первичного кольца/Выход первичного кольца | Соединяет устройство с одиночным подключением к концентратору; использует только первичное кольцо |
На рисунке 2.6 показано типичное использование портов разных типов для подключения станций SAS и DAS к концентратору DAC.
Рис. 2.6. Использование портов различных типов
Соединение портов S - S является допустимым, так как создает изолированное первичное кольцо, соединяющее только две станции, но обычно неиспользуемым.
Соединение портов M - M является запрещенным, а соединения A-A, B-B, A-S, S-A, B-S, S-B - нежелательными, так как создают неэффективные комбинации колец.
Соединение Dual Homing
Соединения типа A-M и B-M соответствуют случаю, так называемого, Dual Homing подключения, когда устройство с возможностью двойного подключения, то есть с портами A и B, использует их для двух подключений к первичному кольцу через порты M другого устройства.
Такое подключение показано на рисунке 2.7.
На нем два концентратора, DAC4 и DAC5, подключены к концентраторам DAC1, DAC2 и DAC3 по схеме Dual Homing.
Концентраторы DAC1, DAC2 и DAC3 подключены обычным способом к обеим кольцам, образуя корневую магистраль сети FDDI. Обычно такие концентраторы называют в англоязычной литературе rooted concentrators.
Концентраторы DAC4 и DAC5 подключены по древовидной схеме. Ее можно было бы образовать и с помощью концентраторов SAC4 и SAC5, которые бы в этом случае подключались бы к М-порту корневых концентраторов с помощью порта S.
Подключение DAC-концентраторов по древовидной схеме, но с использованием Dual Homing, позволяет повысить отказоустойчивость сети, и сохранить преимущества древовидной многоуровневой структуры.
Рис. 2.7. Соединение Dual Homing
Концентратор DAC4 подключен по классической схеме Dual Homing. Эта схема рассчитана на наличие у такого концентратора только одного MAC-узла. При подключении портов A и B концентратора DAC4 к портам М концентратора DAC1 между этими портами устанавливается физическое соединение, которое постоянно контролируется физическим уровнем PHY. Однако, в активное состояние по отношению к потоку кадров по сети переводится только порт B, а порт A остается в резервном логическом состоянии. Предпочтение, отдаваемое по умолчанию порту В, определено в стандарте FDDI.
При некорректной работе физического соединения по порту B концентратор DAC4 переводит его в резервное состояние, а активным становится порт А. После этого порт В постоянно проверяет физическое состояние его линии связи, и, если оно восстановилось, то он снова становится активным.
Концентратор DAC5 также включен в есть по схеме Dual Homing, но с более полными функциональными возможностями по контролю соединения резервного порта А. Концентратор DAC5 имеет два узла MAC, поэтому не только порт В работает в активном режиме в первичном кольце, передавая кадры первичному MAC-узлу от порта М концентратора DAC3, но и порт А также находится в активном состоянии, принимая кадры от того же первичного кольца, но от порта М концентратора DAC2. Это позволяет вторичному MAC-узлу постоянно отслеживать логическое состояние резервной связи.