Znanje

Fiber Distributed Data Interface (FDDI)je tehnologija lokalnog umrežavanja od 100 Mbps izgrađena oko optičkog-optičkog prijenosa, vremenski-tokenskog pristupa medijima i dva suprotno-rotirajuća prstena. Postalo je važno za kampusne i okosne mreže jer je kombinovao mnogo veći propusni opseg od ranog Etherneta sa ugrađenim-načinom za oporavak od nekih kvarova veze ili stanice.

Danas je FDDI uglavnom naslijeđena tehnologija. Čak i tako, ostaje korisno za razumijevanje otpornog dizajna prstena, pristupa mreži-baziranog na tokenu i prijelaza sa ranih-brzinamreže sa optičkim vlaknimana moderni komutirani Ethernet.

FDDI na prvi pogled

TheIEEE pregled FDDIopisuje tehnologiju kao LAN standard od 100 Mbps koji koristi vlakna, vremenski{1}}pristup tokenima i arhitekturu prstena sa dvostrukim brojačem-rotirajućih. Ta kombinacija objašnjava i njegovu prednost u performansama kasnih 1980-ih i ranih 1990-ih i njegovu reputaciju dizajna kičme tolerantnog na greške{6}}.

Kako FDDI funkcionira?

FDDI kontroliše pristup zajedničkom prstenu pomoću tokena koji kruži. Stanica ne emituje jednostavno kad god želi. Umjesto toga, čeka odgovarajuću priliku za korištenje tokena, šalje dozvoljeni promet, a zatim dozvoljava pristup mreži da se nastavi oko prstena.

1. Token cirkulira

Token se kreće od stanice do stanice oko logičkog prstena. Stanica koja nema ništa za emitovati dozvoljava da nastavi. Ovo stvara uredan pristup bez ponašanja u koliziji povezano s ranim dijeljenim Ethernetom.

2. Stanica dobiva mogućnost prijenosa

Kada stanica ima podatke za slanje i pravila vremena dozvoljavaju prijenos, ona hvata dostupni token i postavlja jedan ili više okvira u prsten. Druge stanice prosljeđuju okvir dok putuje kroz mrežu.

3. Odredište kopira okvir

Odredište prepoznaje svoju adresu i kopira okvir. FDDI također definira{1}}indikatore statusa okvira koji mogu pokazati da li je odredišna adresa prepoznata i da li je okvir kopiran.

4. Pristup se nastavlja oko prstena

Nakon što se prilika za prijenos završi, pristup tokenu postaje dostupan za druge stanice. Rezultat je kontrolirani ciklus prije nego neograničena svađa za medij.

Vremenski token i TTRT

FDDI nije samo obična mreža{0}}prolaska tokena. Njegov MAC koristi avremenski{0}}tokenmehanizam vođen konceptom tzvVrijeme rotacije ciljnog tokena (TTRT). TTRT pomaže u postavljanju očekivanja koliko često bi se token trebao vraćati i koliko vremena prijenosa se može koristiti. Ovo čini ponašanje pristupa predvidljivijim pod opterećenjem.

Ovo je takođe razlog zašto FDDI ne treba tretirati kao drugo ime za IEEE 802.5 Token Ring. IEEE-ov trenutni FDDI materijal prati njegov pristup medijskom-pristupu vremenskom-metodu tokena koji je povezan sa IEEE 802.4 tehnologijom sabirnice tokena.

Sinhroni i asinhroni saobraćaj

FDDI definira i sinhroni i asinhroni prijenos. Sinhroni promet može primiti dodijeljeni kapacitet, dok asinhroni promet koristi raspoloživi kapacitet prema pravilima tokena i prioriteta. Za IP umrežavanje,RFC 1188specificira asinhrone LLC okvire koristeći neograničene tokene za interoperabilnost.

Zašto FDDI koristi dva prstena?

Najprepoznatljiviji dio FDDI je njegovdual-topologija prstena. Primarni i sekundarni prsten rotiraju u suprotnim smjerovima. Tokom normalnog rada, primarni prsten nosi običan saobraćaj, dok drugi prsten pruža alternativni fizički put.

Poenta nije da se udvostruči normalan protok na 200 Mbps. Drugi prsten je prvenstveno mehanizam otpornosti u standardnom dizajnu dvostrukog-prstena.

Šta se dešava kada veza ne uspe?

Zamislite da je put vlakana između dva dvostruko{0}}prikačena uređaja prekinut. Ako bi mreža ovisila o jednom kontinuiranom prstenu, taj prekid bi mogao podijeliti mrežu. Umjesto toga, FDDI može spojiti primarnu i sekundarnu stazu oko neuspjele sekcije.

Ring Wrapping

Ovaj proces oporavka je poznat kaoring wrapping. Uređaji u blizini kvara rekonfigurišu dva brojača-rotirajućih puta tako da preostale operativne sekcije formiraju kontinuirani logički prsten. IEEE identifikuje umotavanje kao centralni deo FDDI tolerancije grešaka.

To ponašanje je bilo posebno vrijedno u okosnicama kampusa, gdje bi jedan kvar na kablu inače mogao izolirati zgrade ili velike grupe korisnika. To također pomaže objasniti zašto se FDDI pojavio u ranim-okruženjima visoke dostupnosti ioptički{0}}data centarinterkonekcije.

FDDI mrežne komponente: SAS, DAS i koncentratori

Ne spaja se svaki FDDI uređaj na prstenove na isti način. Glavni koncepti priključka su jedno-priključne stanice, dual-priključne stanice i koncentratori.

Pojedinačna{0}}priključna stanica (SAS)

A Single-Stanica priključkaobično se povezuje preko koncentratora umjesto direktnog povezivanja na oba prstena okosnice. Ovo sprečava da obična krajnja tačka postane suštinski fizički dio dual-putanja prstena.

Dvostruka{0}}priključna stanica (DAS)

A Dvostruka-priključna stanicapovezuje se na primarni i sekundarni prsten. Uređaji koji čine dio otporne kičme mogu stoga direktno sudjelovati u rekonfiguraciji prstena.

FDDI koncentrator

A koncentratorpruža tačke pričvršćivanja za druge stanice uz očuvanje strukture kičme. U praktičnom dizajnu mreže, omogućio je organizovanje konekcija krajnjih tačaka bez potrebe da svaki priključeni uređaj sjedi direktno u dvostrukom prstenu.

Gdje je korišten FDDI?

FDDI je napravljen za eru kada je optičko umrežavanje od 100 Mbps predstavljalo značajno povećanje performansi u odnosu na 10 Mbps Ethernet sisteme koji se obično nalaze u LAN-ovima. Uobičajene implementacije uključuju:

• okosnice kampusa koje povezuju više zgrada;
• okosnice koje povezuju manje{0}}odsječne LAN-ove;
• interkonekcije servera i računarskog{0}}sistema;
• okruženja visoke{0}}dostupnosti koja su imala koristi od redundantnih putanja zvona;
• velike institucionalne mreže u kojima su optička udaljenost i otpornost bili važni.

Istorijski opis IEEE-a posebno identifikuje okosnice kampusa i međusobne veze{0}}centara između FDDI-ovih upotreba. Fizička infrastruktura u takvim mrežama i dalje je ovisila o poznatim optičkim problemima kao što su stanje konektora, gubitak, kontinuitet i zdravlje kabela, koji ostaju ključni zaTestiranje{0}}optičkih kablovadanas.

FDDI arhitektura i OSI slojevi

Uobičajeno je reći da FDDI radi na OSI slojevima 1 i 2. To je korisna skraćenica, ali porodicu standarda je lakše razumjeti kada se podijeli na njene glavne funkcije:PMD, PHY, MAC i SMT.

PMD: Zavisan od fizičkog medija

Fizički srednji ovisni (PMD)pokriva dio fizičkog sloja{0}}okrenut mediju, uključujući optički interfejs koji se koristi za prijenos i prijem signala.

PHY: Protokol fizičkog sloja

Protokol fizičkog sloja (PHY)rukuje fizičkim funkcijama signalizacije iznad interfejsa{0}}specifičnog za medij. PMD i PHY zajedno čine operaciju osnovnog fizičkog-sloja.

MAC: Kontrola pristupa medijima

Kontrola pristupa medijima (MAC)obrađuje odgovornost-baziranog pristupa, prijenosa okvira, adresiranja i drugih podataka{1}}linkova povezanih s dijeljenjem prstena.

SMT: Upravljanje stanicom

Upravljanje stanicom (SMT)koordinira ponašanje upravljanja stanicom, portom, priključkom, putanjom i prstenom. SMT je funkcija upravljanja unutar FDDI arhitekture, a ne običan prijenos korisničkih-podataka.

Starija IETF dokumentacija opisuje porodicu FDDI standarda u smislu PMD, PHY, MAC i SMT, pri čemu IEEE 802.2 LLC obezbjeđuje preostale usluge{1}}veze podataka iznad FDDI MAC-a.

FDDI veličina okvira i IP MTU

FDDI prenosi podatke u okvirima koji sadrže kontrolne informacije, odredišne ​​i izvorne adrese, podatke višeg{0}}sloja, informacije o provjeri greške{1}}i završna ili statusna polja. IP saobraćaj preko FDDI koristi LLC/SNAP enkapsulaciju i 48-bitne adrese dugog-formata.

Korisna tehnička razlika je razlika izmeđumaksimalna dužina okvira FDDIiIP MTU. RFC 1188 navodi da FDDI MAC specifikacija dozvoljava maksimalnu veličinu okvira od 9.000 simbola, ili4,500 okteta. Nakon što se dozvoli nadjačavanje-sloja veze i prostor za MAC varijacije, RFC specificira IP MTU od4,352 okteta.

Dakle, maksimalni okvir od 4.500 okteta ne znači da IP paket može koristiti svih 4.500 okteta kao teret.

FDDI vs Ethernet vs Token Ring

I FDDI i Token Ring koriste pristup baziran na token-u, ali su to različite tehnologije s različitim vremenskim pravilima i fizičkim dizajnom. FDDI-jev vremenski-token mehanizam, 100 Mbps brzina i dvostruka- tolerancija kvarova bili su centralni za njegovu ulogu kao tehnologije okosnice.

Ethernet je slijedio drugi put. Rani dijeljeni Ethernet ovisio je o sukobu, ali porodica je evoluirala kroz prebacivanje, full{1}}dupleks veze, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet i mnogo veće brzine. Za čitaoce koji upoređuju moderne izbore optičkih LAN-a, ova šira evolucija se također odražava u današnjimoptički{0} eternetraspoređivanja.

Prednosti FDDI

Visoke performanse za svoju eru

Sa 100 Mbps, FDDI je pružio znatno veći kapacitet okosnice od 10 Mbps Ethernet mreža uobičajenih tokom svog uspona. To ga je učinilo privlačnim za agregiranje saobraćaja sa više LAN-ova-brzine.

Ugrađena-tolerantnost na greške

Sekundarni kontra{0}}rotirajući prsten dao je dizajnerima mreže alternativni put oko određenih kvarova bez potrebe za potpuno odvojenom tehnologijom redundancije.

Predvidljiv pristup medijima

Pristup s vremenskim-tokenom dao je stanicama kontrolirani način da dijele propusni opseg. Ovo je bilo dragocjeno u okruženjima u kojima je predvidljiv pristup pod opterećenjem bio važniji od jednostavnijeg konkurentskog modela ranog Etherneta.

Optički domet okosnice

Vlakna su učinila da FDDI dobro odgovara kampusu i izgradnji{0}}do-kosnica. Za moderne mreže, izbor vlakana je sada mnogo širi; aVodič za jedno-mod naspram višemodnog vlaknaje relevantniji za današnje odluke o dometu, propusnosti i instalaciji od FDDI{0}}specifičnog medijskog planiranja.

Ograničenja FDDI

Složenija arhitektura

Dvostruki prstenovi, vremenski{0}}ponašanje tokena, upravljanje stanicom, više vrsta priključaka i specijalizovani koncentratori učinili su FDDI složenijim za dizajn i rad od mnogih Ethernet mreža.

Specijalizovani hardver

Organizacijama su bili potrebni FDDI-kompatibilni interfejsi i infrastruktura. Kako se usvajanje Etherneta širilo, FDDI je imao manju opremu i ekosistem podrške.

Njegova prednost u brzini je nestala

FDDI-jeve performanse od 100 Mbps bile su uvjerljive kada je Ethernet obično radio na 10 Mbps. Ta prednost je oslabila kada je Fast Ethernet dosegao istu klasu od 100 Mbps i dalje nestala kako je stigao Gigabit Ethernet.

Zašto je Ethernet zamijenio FDDI?

FDDI nije pomjeren jer je njegov osnovni inženjering prestao raditi. Konkurentsko okruženje se promijenilo.

prvo,Brzi Ethernet je dostigao 100 Mbps, uklanjajući veliki dio prednosti FDDI u brzini. IEEE istorija Etherneta identifikuje IEEE 802.3u kao amandman koji je uveo 100 Mbps Fast Ethernet.

drugo,Gigabit Ethernet je povećao performanse na 1 Gbps. TheIEEE 802.3z-1998 standarddefiniše 1.000 Mb/s Ethernet rad i bilježi odobrenje ploče u junu 1998.

Treće, Ethernet je imao koristi od brzog širenja ekosistema preko bakra i vlakana, prekidača, mrežnih interfejsa, alata za upravljanje i sve većih brzina. IEEE'sistorija Ethernet standardapokazuje kako je tehnologija napredovala od ranih dijeljenih-medijskih sistema kroz Fast Ethernet, Gigabit Ethernet i kasnije više-gigabitne generacije.

Jednom kada je Ethernet mogao da odgovara ili premaši FDDI performanse dok se uklapa u istu širu Ethernet porodicu koja se već koristi u poslovnim mrežama, uvođenje posebnog FDDI ekosistema postalo je teže opravdati.

Da li se FDDI još uvijek koristi danas?

Za nove LAN i okosne implementacije, FDDI je općenito naslijeđena tehnologija, a ne praktičan izbor dizajna. Moderni Ethernet pruža daleko veće brzine podataka, široku interoperabilnost, široko dostupnu opremu i zrele alate za upravljanje.

StrujaIEEE 802.3 Ethernet radna grupanastavlja da razvija standarde i projekte na stotine gigabita u sekundi i dalje, ilustrujući koliko je Ethernet prešao nivo performansi od 100 Mbps koji je nekada činio FDDI izuzetnim.

FDDI i dalje može biti važan kada inženjeri naiđu na naslijeđenu infrastrukturu, staru mrežnu dokumentaciju ili istorijske sisteme. Takođe je koristan u obrazovanju o umrežavanju jer pruža jasan primjer kako su se rukovali redundantnošću, determinističkim konceptima pristupa i fizičkom topologijom prije nego što je komutirani Ethernet postao dominantan.

Za trenutnu optičku infrastrukturu, planiranje mreže će vjerovatnije uključivati ​​modernepovezivost data centra, Ethernet komutacija, tipovi vlakana, primopredajnici i strukturirano kabliranje od novih FDDI instalacija.

Šta je CDDI?

CDDI, ili Copper Distributed Data Interface, je bakarni-medij koji je relativan za FDDI. Čuva logičko umrežavanje u FDDI-stilu i pristup tokenima dok za neke implementacije koristi upredenu-paricu, a ne optičko vlakno.

Ovo je danas uglavnom istorijska tema.RFC 2467, koji specificira IPv6 preko FDDI, eksplicitno napominje da njegova upotreba izraza FDDI uključuje CDDI.

Često postavljana pitanja o FDDI

Da li je FDDI LAN ili MAN tehnologija?

FDDI je standardizovan kao LAN tehnologija. Njegov optički doseg i uloga okosnice omogućili su mu da obuhvati velike kampuse i slična distribuirana okruženja, ali njegova standardna linija je LAN-orijentisana.

Koje OSI slojeve koristi FDDI?

FDDI pruža funkcije fizičkog-sloja i MAC dio sloja veze podataka. Njegova standardna arhitektura se obično opisuje kroz PMD, PHY, MAC i SMT, sa LLC iznad FDDI MAC-a.

Šta je TTRT u FDDI?

Vrijeme rotacije ciljnog tokenaje vremenska vrijednost koju koristi FDDI vremenski-sistem tokena za upravljanje očekivanom rotacijom tokena i mogućnostima prijenosa. Pomaže mreži da dodijeli kapacitet i da ponašanje pristupa tokenima bude ograničeno.

Šta je FDDI MTU?

Za IP preko FDDI, RFC 1188 specificira MTU od4,352 okteta. Ovo je manje od maksimalne veličine okvira FDDI od 4,500-okteta jer polja sloja veze i nadjačavanje protokola također troše prostor.

Može li FDDI preći preko bakra?

Originalni naziv i uobičajena primjena su bazirani na vlaknima, ali CDDI je proširio isti opći pristup umrežavanju na bakarne medije. CDDI je sada uglavnom relevantan kao dio istorije FDDI.

Zašto je FDDI još uvijek bitan

FDDI više nije mainstream mrežni izbor, ali ostaje korisna studija slučaja u mrežnom inženjeringu. Njegov dizajn pokazuje kako LAN može kombinirati kontrolirani pristup medijima sa fizičkim-zalihom puta, a njegov pad pokazuje da tehnička sofisticiranost sama po sebi ne određuje koja mrežna tehnologija postaje dominantna. Troškovi, veličina ekosistema, interoperabilnost, operativna jednostavnost i tempo razvoja standarda su jednako važni.