Сети 13.1. Сеть FDDI

Свое название сети FDDI получили от заглавных букв Fiber distributed data interface. С целью широкого внедрения высокоскоростных каналов передачи дан­ных В 1985г. комитетом ХЗТ9.5 Американского института национальных стандар­тов (ANSI) был разработан стандарт на оптоволоконный интерфейс распределен­ных данных. Хотя этот стандарт официально называется стандартом ANSI X3T9.5, за ним закрепилось название FDDI. С целью повышения эффективности передачи цифровых, звуковых и видео-потоков данных реального времени в 1986г. был раз­работан стандарт FDDI-П. В последствии стандарт FDDI был принят в качестве ме­ждународного стандарта ISO 9314.

Следует подчеркнуть, что основное внимание при разработке стандарта уде­лялось вопросам повышения производительности и надежности сети. Первая задача решалась за счет использования высокоскоростных (100 Мбит/с) оптоволоконных каналов передачи данных и усовершенствованных протоколов доступа к передаю­щей среде. Так, в отличие от Ethernet здесь используется детерминированный метод доступа, исключающий конфликты. В свою очередь по сравнению со стандартом ШЕЕ 802.5, в сети FDDI применяется более эффективный метод передачи данных, называемым ранним освобождением маркера — ETR(Early token Release). В сети Token Ring маркер передается после подтверждения получения данных, а в сети FDDI станция, передавшая данные освобождает маркер, не дожидаясь возвращения своего кадра данных. Маркер поступает к следующей станции, разрешая ей переда­вать информацию. Тем самым в сети FDDI в каждый момент времени может цирку­лировать несколько пакетов данных, переданных разными станциями.

Высокая надежность сети обеспечивается способностью сети к динамиче­ской реконфигурации своей структуры за счет использования двойного кольца пе­редачи данных (рис. 13.1) и специальных процедур управления конфигурацией. Из­менение конфигурации осуществляется путем обхода или изоляции неисправного участка сети (см. главу 10). Для реализации этих возможностей определяется два типа станций (адаптеров):

4 одинарная станция (Single station) — станция с одним портом ввода-вывода для подключения двухволоконного оптического кабеля, с помощью которого может быть образовано только одно кольцо;

4 двойная станция (Dual station) — станция с двумя портами ввода-вывода опто­волоконного канала связи, с помощью которых образуется два кольцевых трак­та передачи сигналов.

Euiu{)6u6iuu nude FDDI

 

Двойной концентратор

Двойной 1/7 концентратор // \\ // \

Одинарный концентратор

 

Рис. 13.1. Пример топологии сети FDDI

Как правило, двойные станции используются для образования магистраль­ного тракта передачи данных, а одинарные — для радиального подключения або­нентских систем (компьютеров).

В FDDI широко используются концентраторы, которые как и станции могут быть с одним или с двумя портами ввода-вывода для подключения к магистрально­му каналу. Двойные концентраторы используются на магистральном участке сети, а одинарные концентраторы поддерживают древовидную структуру сети. Подклю­чение абонентских систем к концентраторам может осуществляться как с помощью оптоволоконных каналов, так и с помощью витых пар проводников. В первом слу­чае в качестве промежуточного звена выступают одинарные станции. Во втором случае используется специальный адаптер, подобный адаптеру сети стандарта ШЕЕ 802.5. Представительный набор устройств различных типов позволяет поддержи­вать сетевые структуры с достаточно разнообразной топологией, от простой коль­цевой до сложной древовидно-кольцевой.

Как и большинство стандартов на локальные компьютерные сети FDDI
определяет два нижних уровня Эталонной модели взаимодействия открытых сис­
тем. На подуровне управления логическим каналом FDDI использует стандарт
IEEE. 802.2, что обеспечивает совместимость сети данного типа с другими локаль­
ными сетями. На подуровне управления доступом к передающей среде FDDI
можно рассматривать как дальнейшее развитие стандарта IEEE.802.5 на пути повы­
шения эффективности использования передающей среды и расширения функцио­
нальных возможностей передачи информации. При этом факультативные
возможности стандарта IEEE.802.5 по организации многоуровневой приоритетной

схемы управления доступом и режим раннего освобождения маркера переведены в разряд обязательных.

Стандартом определены два режима передачи данных: синхронный и асин­хронный. В синхронном режиме станция при каждом поступлении маркера может передавать данные в течение определенного времени не зависимости от времени появления маркера. Этот режим обычно используется для приложений, чувстви­тельных к временным задержкам, например в системах оперативного управления и др.

В асинхронном режиме длительность передачи информации связана с при­ходом маркера и не может продолжаться позднее определенного момента времени. Если до указанного момента времени маркер не появился, то передача асинхронных данных вообще не производится. Дополнительно, в асинхронном режиме устанав­ливается несколько (до семи) уровней приоритета, каждому из которых устанавли­вается свое граничное время передачи информации.

Для управления доступом к сети определяется ряд временных параметров, основным среди которых является время вращения маркера — TRT (Token Rotation Time), то есть время, за которое маркер совершает полный оборот по кольцу. В процессе работы дополнительно используется величина TTRT (Target Token Rotation Time), называемая желаемым временем вращения маркера. По су­ти, эта величина представляет собой время вращения маркера, обеспечивающее требования станции по передаче синхронных сообщений. Интервал времени в тече­ние которого станция получает право на передачу информации называется време­нем удержания маркера — ТНТ. Начальное (ТНТ₀) значение этой величины пред­ставляет собой часть величины TTRT, предоставляемой данной станции для пере­дачи информации.

На рис. 13.2 представлены основные временные соотношения, поясняющие механизм доступа к передающей среде. В верхней части рисунка показан режим "нормального прихода маркера", при котором реальное значение времени прихода маркера совпадает с желаемым. В этом случае время удержания маркера равно сво­ему начальному значению, обеспечивая наиболее оптимальную загрузку сети.

В случае "раннего маркера" (рис. 13.26) маркер появляется раньше TTRT. Это говорит о том, что какая-то станция не использовала полностью свое время ТНТ. Рис. 13.2в иллюстрирует режим "позднего маркера", при котором ограничива­ется время передачи асинхронных кадров, которое полностью исключается в случае некорректного (рис. 13.2г) режима работы.

Первоначальное значение TTRT устанавливается при генерации сети и мо­жет изменяться в процессе ее работы. Желаемое время вращения маркера оказывает существенное влияние на характер передачи информации. В самом деле, чем мень­ше время TTRT, тем быстрее обращается маркер по кольцу и тем чаще станции мо­гут передавать данные. Однако если выбрано малое значение TTRT, то станция не сможет передать необходимое число асинхронных кадров.