FDDI teknolojisi. Temel özellikleri. Erişim yönteminin özellikleri. Hata toleransı teknolojisi. FDDI teknolojisinin fiziksel katmanı. fddi teknolojisi fddi ağları çoğunlukla şu amaçlar için kullanılır:

FDDI standardının esas olarak otoyol yapımında kullanıldığı gerçeği göz önüne alındığında, bu bölümde bu tür kavramlara biraz dikkat edilecektir. köprü Ve yönlendirici. Ek olarak, bir LAN'ın genel konseptini anlamak için, aşağıda daha geniş olarak bahsedilmiştir ve hakkında merkez.

Bir FDDI Ağı Nasıl Çalışır?

FDDI ağı, 100 Mbps veri hızına sahip bir fiber optik token halkasıdır.

FDDI standardı, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü'nün (ANSI) X3T9.5 komitesi tarafından geliştirilmiştir. FDDI ağları, önde gelen tüm ağ ekipmanı üreticileri tarafından desteklenir. ANSI X3T9.5 komitesinin adı artık X3T12 olarak değiştirildi.

Yayılma ortamı olarak fiber optiğin kullanılması, kablo bant genişliğini önemli ölçüde artırabilir ve ağ cihazları arasındaki mesafeyi artırabilir.

Çok kullanıcılı erişime sahip FDDI ve Ethernet ağlarının verimini karşılaştıralım. Ethernet ağının izin verilen kullanım düzeyi, maksimum verimin (10 Mbps) %35'i (3,5 Mbps) içindedir, aksi takdirde çarpışma olasılığı çok yüksek olmaz ve kablo verimi keskin bir şekilde düşer. FDDI ağları için izin verilen kullanım %90-95'e (90-95 Mbps) ulaşabilir. Böylece, FDDI verimi yaklaşık 25 kat daha fazladır.

FDDI protokolünün belirleyici doğası (ağ üzerinden bir paket iletirken maksimum gecikmeyi tahmin etme yeteneği ve istasyonların her biri için garantili bir bant genişliği sağlama yeteneği), onu gerçek zamanlı ağ kontrol sistemlerinde ve zaman açısından kritik uygulamalarda (örneğin, video ve ses bilgilerinin iletilmesi için) kullanım için ideal hale getirir.

FDDI, temel özelliklerinin çoğunu Token Ring ağlarından devralmıştır. Her şeyden önce, bir halka topolojisi ve ortama erişmenin bir işaretleyici yöntemidir.

Bununla birlikte, FDDI'nin Token Ring'den bir takım temel farklılıkları da vardır, bu da onu daha hızlı bir protokol yapar. Örneğin, fiziksel katmandaki veri modülasyon algoritması değiştirildi. Token Ring, iletilen veriye göre iletilen sinyalin bant genişliğinin iki katına çıkarılmasını gerektiren bir Manchester kodlama şeması kullanır. FDDI, iletilen beş bit ile dört bilgi bitinin iletimini sağlayan "dörtte beş" - 4V / 5V kodlama algoritması uygular. Saniyede 100 Mbps bilgi iletirken, Manchester kodlaması kullanılırken gerekli olacak olan 200 Mbps yerine fiziksel olarak ağa 125 Mbps iletilir.

Optimize edilmiş ve ortama erişim yönetimi. Token Ring'de bir bit esasına dayanırken, FDDI'de iletilen dört veya sekiz bitlik bir grubun paralel işlenmesine dayanır. Bu, donanım performansı gereksinimlerini azaltır.

Fiziksel olarak, FDDI halkası, iki ışık ileten fiber içeren bir fiber optik kablo tarafından oluşturulur. Bunlardan biri birincil halkayı (birincil halka) oluşturur, ana halkadır ve veri belirteçlerinin dolaşımı için kullanılır. İkinci fiber ikincil halkayı oluşturur, yedektir ve normal modda kullanılmaz.

FDDI ağına bağlı istasyonlar iki kategoriye ayrılır.

• 1. A Sınıfı istasyonların birincil ve ikincil halkalara fiziksel bağlantıları vardır (Çift Bağlantılı İstasyon - çift bağlantılı istasyon);
• 2. B Sınıfı istasyonlar yalnızca birincil halkaya (Tek Bağlı İstasyon - bir kez bağlandıktan sonra istasyon) bağlanır ve yalnızca hub adı verilen özel cihazlar aracılığıyla bağlanır.

FDDI ağına bağlı ağ cihazlarının portları 4 kategoride sınıflandırılır: A portları, B portları, M portları ve S portları. Port A, birincil halkadan veri alan ve ikincil halkaya gönderen porttur. Port B, ikincil halkadan veri alan ve bunu birincil halkaya gönderen porttur. M (Master) ve S (Slave) portları aynı halkadan veri iletir ve alır. M bağlantı noktası, Tek Bağlı İstasyonu S bağlantı noktası aracılığıyla bağlamak için hub üzerinde kullanılır.

X3T9.5 standardının bir dizi sınırlaması vardır. Çift fiber optik halkanın toplam uzunluğu 100 km'ye kadardır. Halkaya 500 adede kadar A sınıfı istasyon bağlanabilir Çok modlu bir fiber optik kablo kullanırken düğümler arasındaki mesafe 2 km'ye kadardır ve tek modlu bir kablo kullanıldığında, esas olarak fiber ve alıcı-verici ekipmanın parametreleri tarafından belirlenir (60 veya daha fazla km'ye ulaşabilir).

FDDI - (Fiber Dağıtılmış Veri Arabirimi) - fiber optik hatlar üzerinden yüksek hızlı bilgi aktarımı için bir ağ mimarisi için standartlaştırılmış bir özellik. Aktarım hızı 100 Mbps'dir. Mantıksal topoloji - halka (çift), erişim yöntemi - deterministik, işaretleyici taşıma ile. Erişim belirteci, halka etrafında istasyondan istasyona taşınır. İşaretçiye sahip istasyonun bilgi aktarma hakkı vardır. Teknoloji, asenkron ve senkron trafiğin taşınmasına izin verir. Senkron trafiği taşırken, halka başlatma aşamasında, taşıma için her istasyona verilen bant genişliği belirlenir. Eşzamansız trafik, halka bant genişliğinin geri kalanını tahsis edebilir. Halkanın gerçek verimi - 95 Mbit / s olabilir, ancak hizmette önemli gecikmeler olabilir. Gecikmeyi en aza indirerek, verim 20 Mbps'ye kadar düşebilir.

Ağdaki maksimum istasyon sayısı çift halkalı 500 ve tek halkalı 1000'dir. İstasyonlar arası uzunluk multimode kablo ile 2 km, single mode kablo ile 45-60 km'ye kadar çıkmaktadır.Tek ring uzunluğu 200 km, double ring uzunluğu 100 km'dir. FDDI teknolojisi, artan hata toleransı, performans ve düğüm sayısı ve aralarındaki mesafe ile ilgili olarak ağın boyutunun artmasıyla kendini gösteren bir gelişme olarak analiz edilebilir. Hata toleransı, ilk halka kırıldığında kapanan ikinci halka tarafından artırılır. FDDI teknolojisi, yüksek hızlı omurgalarda yaygın olarak kullanılmasını sağlayan Token Ring ve Ethernet ile kolayca entegre edilebilir.

FDDI standardı 4 bileşen tanımlar: SMT, MAC, PHY, PMD (Şekil 1).

• SMT (İstasyon Yönetimi) - halkaların ve istasyonların ayarlarını, bir istasyonu halkaya dönüştürmek ve kapatmak için algoritmaları vb. Verimi 200 Mbps'ye kadar artırmak için ikincil bir halka da kullanabilirsiniz.
• MAC (Medya Erişim Kontrolü) - çerçeve biçimlerini, adreslemeyi, CRC hesaplama algoritmasını, hata işlemeyi gösterir. OSI bağlantı katmanının bir alt katmanı olan MAC'a karşılık gelir. Daha yüksek LLC - alt seviyesi ile bilgi alışverişinde bulunur.
• PHY - (Fiziksel) - kodlama ve kod çözme, senkronizasyon, trafik çerçevelemeyi gösterir. OSI modelinin fiziksel katmanını ifade eder.
• PMD (Fiziksel Ortama Bağımlı) - iletişim kanallarının özelliklerinin optik veya elektriksel elemanlarının (kablolar, alıcı-vericiler, konektörler) parametrelerini belirler. OSI modelinin fiziksel katmanını ifade eder.

Resim 1

Bükümlü çift FDDI mimarisinin elektriksel uygulamasına CDDI veya TPDDI denir. SDDI, korumalı bir STP Tip 1 kablosunun uygulanmasını tanımlar.Optik sürümle karşılaştırıldığında, bu teknolojiler daha ucuzdur. ancak düğümler arasında izin verilen iletişim kanallarının uzunluğu 100 m'ye düşürülmüştür.Optik ile karşılaştırıldığında, elektrikli versiyonlar daha az standartlaştırılmıştır ve farklı üreticilerin ekipmanlarının uyumluluğu garanti edilmez.

Fiziksel katman teknolojileri

FDDI donanım bağlantı noktalarında, alınan (Rx) ve iletilen (Tx) sinyaller için ayrı hatlar uygulayan alıcı-vericiler bulunur. burada mantıksal 4B/5B kullanılır, burada orijinal verinin her dört biti 5 bitlik bir sembolle kodlanır. 100 Mbps'lik etkili bir taşıma hızı, 125 MHz'lik bir bit yuvası saati tarafından uygulanır.

İletim ortamı olarak bükümlü çift veya optik fiber uygulanır:

• SMF-PMD, lazer kaynaklarına sahip tek modlu bir fiberdir. Kanalın izin verilen uzunluğu 40-60 km'dir.
• MMF-PMD - iletim ortamı olarak çok modlu bir fiber uygular, radyasyon kaynağı bir LED'dir. İzin verilen kanal uzunluğu 2 km'dir.
• LCF-PMD, bağlantı uzunluğunun 500 m ile sınırlı olduğu, düşük maliyetli çok modlu bir fiberdir.
• TP PMD - bükümlü çift STP tip 1 veya UTP kategori 5, konektörler Rj - 45. İki çift kablo uygulanır, uzunluk - 100 m.

Tüm optik seçenekler için dalga boyu 1300 nm'dir, bu nedenle bağlantı kabul edilebilir bir zayıflama sağlıyorsa MMF, LCF, SMF bağlantı noktaları birleştirilebilir. Fiziksel topoloji FDDI ağları - hibrit veya halka, yıldız veya ağaç alt ağlarının bir merkez aracılığıyla ana ağa kısmen dahil edilmesi. Şekil 2, aşağıdaki bağlantı türlerini uygulayan bir örneği göstermektedir:

• SAS - Tek bağlantı istasyonu (yalnızca birincil halkaya)
• DAS - ikili bağlantı istasyonu (her iki halkaya)
• SAC - tek bağlantı merkezi, tek bağlantı düğümü bağlantılarını uygular
• DAC - çift bağlantı yoğunlaştırıcı, çift halkalı tek bağlantı düğümlerine bağlantı uygular

Çizim - 2

İkili (DAS) ve tekli (SAS) istasyonların ringe bağlanmak için farklı yolları vardır (Şek. 3). DAS bağlantı istasyonları (A sınıfı) iki alıcı-vericiye sahiptir ve doğrudan çekirdek ağa, halkalara kurulabilir. Normal modda Pri_In girişine gelen sinyal Pri_Out çıkışına çevrilir ve taşıma sırasında akım istasyonu tarafından taşınan bir çerçeve bu zincire eklenir. Sec_In - Sec_Out bağlantısı yedek olarak uygulanır. B sınıfı istasyonlar olarak da bilinen tek bağlantılı SAS istasyonları, bir alıcı-vericiye sahiptir ve birincil halkanın içine yerleştirilmiştir. Onlar için sadece bir Giriş-Çıkış bağlantısı vardır. Çekirdek ağ, bir hub veya bir baypas anahtarı aracılığıyla bağlanabilir.

Şekil - 3, a - tek bağlantı (SAS), b - çift bağlantı (DAS)

Merkezler ayrıca tek (SAC) veya çift (DAC) bağlantılı olabilirler (Şek. 4). Görevleri, hattın parametrelerine ve bağlantı noktalarına bağlı düğümlere bakılmaksızın mantıksal halkanın bütünlüğünün uygulanmasını içerir. DAC, SAS istasyonlarının ve SAC yoğunlaştırıcılarının çift mantıksal halkaya dahil edilmesini uygular, SAC - tek bir halka içerir. %100 ağaç veya yıldız topolojisi ile, açık bir halka olmadan, kök hub boş bir ek (boş ek yoğunlaştırıcı) uygular.

Şekil - 4, a - tek bağlantı (SAC), b - çift bağlantı (DAC)

Tekrarlayıcı- optik sinyalin ara amplifikasyonunu uygular, bazı durumlarda tek moddan çok modlu fibere geçiş uygulanabilir. zayıflatıcı- alıcının girişindeki gücü nominal seviyeye düşürmek.

baypas anahtarı- çift veya tek, arızası veya bağlantısının kesilmesi durumunda düğümü atlar. Böyle bir cihaz, halka ile istasyon arasına yerleştirilir ve ışık akıları için olası anahtarlama şemaları için iki seçenekten birini uygular (Şekil 5). Anahtar, varsa istasyonu halkaya bağlar müsamahakâr hazır sinyal Baypas anahtarlarını uygularken şunları göz önünde bulundurmanız gerekir:

• böyle bir anahtarın uygulanması, yalnızca aynı tipteki (yalnızca MM veya SM) fiberlerin komşularına sahip istasyonları bağlarken mümkündür. Aksi takdirde, tek moddan çok modlu fibere bağlantı çalışmaz.
• Komşu istasyonlardan santrale gelen kabloların toplam uzunluğu, bu tip kablolar ve portlar için şalter tarafından getirilen zayıflama parametresi (~ 2,5 dB) ile limiti aşmamalıdır.
• Zayıflama ve kablo uzunluğu nedeniyle baypas anahtarlarının sayısı sınırlıdır.

Şekil - 5, a - istasyon açık, b - kapalı

Bölücüler- optik sinyallerin kombinasyonunu / dallanmasını uygulayan cihazlar.

FDDI arabirimleri ve bağlantı noktaları

Standart, 4 tür bağlantı noktasını tanımlar:

• bağlantı noktası A - birincil halkadan alım, ikincil halkaya taşıma (çift bağlantılı cihazlar için)
• bağlantı noktası B - ikincil halkadan alma, birincil halkaya taşıma (-//-)
• bağlantı noktası M (ana) - bir halkadan alım ve iletim. SAC veya SAS bağlantısı için hub'lara bağlanır.
• bağlantı noktası S (bağımlı) - bir halkadan alım ve iletim. Merkezlere ve tek bağlantılı istasyonlara bağlanır.

Tipik bir zil sesi için bağlantı noktası bağlantı kuralları vardır:

• A bağlantı noktası yalnızca B bağlantı noktalarından bağlanır ve bunun tersi de geçerlidir
• M bağlantı noktası yalnızca S bağlantı noktasına bağlanır

Tablo 1 bağlantı noktası bağlantı seçeneklerini göstermektedir. V - Geçerli bağlantılar işaretlenmiştir, U - İstenmeyen, bu da beklenmeyen topolojilere yol açabilir. X - kesinlikle geçersiz. P - A ve B bağlantı noktalarının M bağlantı noktalarıyla bağlantısı, yalnızca B bağlantı noktasının aktif bağlantısı (canlıyken).

FDDI teknolojisi için, vericileri ve alıcıları bağlamanın çok yönlülüğü dikkate alınarak özel optik çift yönlü konektörler geliştirilmiştir, FDDI MIC (Medya Arayüzü Konnektörü). Kabloların üzerindeki fişlerin yuvaları, prizlerin ise çıkıntıları vardır, böyle bir sistem port anahtarlama hatalarını ortadan kaldırmanızı sağlar (Şekil 6).

Şekil - 6, a - çift bağlantı için, b - tek bağlantı için

Çerçeve formatları

FDDI halkasında iki tür paket iletilebilir: bir belirteç ve her bir veri/komut (MAC Verisi/çerçeve çerçevesi) (Şekil 7). Elemanların uzunluğu 5 bit karakterlerdir (4B/5B nedeniyle). Çerçeve uzunluğu 9000 karakteri aşamaz.

Çizim - 7

Çerçeveler ve işaretçiler şunlardan oluşur:

• Pre - Preamble, istasyonun senkronize olduğu ve çerçeve işlemeye hazırlandığı özel bir karakter seti
• SD - başlangıç ​​ayırıcı, JK kombinasyonu
• ED - sondaki sınırlayıcı, bir veya iki T karakteri
• FC, paket kontrol baytıdır.
• DA - 2 veya 6 bayt hedef adresi - benzersiz, çok noktaya yayın veya yayın
• SA - çerçeve kaynağı adresi, DA'ya benzer
• Bilgi, en fazla 4478 bayt uzunluğunda bir veri alanıdır. Üst düzey bilgi (LLC) veya kontrol bilgisine sahiptir
• FCS - 4 baytlık CRC kodu
• FS - çerçeve durumu (12 bit)

Komut çerçeveleri (MAC çerçeveleri), veri çerçeveleriyle aynı yapıya sahiptir, ancak bilgi alanı her zaman sıfır uzunluktadır. FC alanına komut kodu iletilir ve sonuçların aktarılması için FS alanına uygulanır.

Bilgi alanının içeriğine göre iki tür çerçeve ayırt edilir - FDDI SNAP, FDDI 802.2. Birkaç istisna dışında benzerler:

• FDDI, parametrelerini ve çerçeve durumu alanını taşıyan iki çerçeve kontrol baytına sahiptir. Ethernet'te analog yok
• Ethernet çerçevelerinin, FDDI'de uygulanmayan (ve gerekli olmayan) bir uzunluk alanı vardır

Şekil 8, FDDI SNAP, FDDI 802.2 çerçeve formatlarını göstermektedir.

İyi çalışmalarınızı bilgi bankasına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve işlerinde kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim adamları size çok minnettar olacaklar.

http://www.allbest.ru/ adresinde barındırılmaktadır

Ders çalışması

Disiplinin adı: ileBilgisayarlar ve telekomünikasyon

Tema: Haroyunculuk teknolojisi FDDI

• giriiş
• 1 FDDI teknolojileri
• 1.4 FDDI teknolojisinin önerilen kullanımı
• 2 tip FDDI teknoloji seviyesi
• Çözüm
• Sözlük
• Kullanılan kaynakların listesi
• Kısaltmalar listesi

Uygulamalar

giriiş

Bu ders çalışması, FDDI teknolojisi ile ilgili konuları ele alacaktır: ana özellikleri, erişim yönteminin özellikleri, hata toleransı ve kullanımına yönelik tavsiyeler. Şu anda, bu teknoloji en güvenli, ancak pahalıdır. FDDI teknolojisi - fiber optik dağıtılmış veri arabirimi - veri iletim ortamının bir fiber optik kablo olduğu ilk LAN teknolojisidir. Yerel ağlarda fiber optik kanalların kullanımına yönelik teknolojilerin ve cihazların oluşturulmasına yönelik çalışmalar, bu tür kanalların bölgesel ağlarda endüstriyel olarak işletilmesinden kısa bir süre sonra, 80'lerde başladı. ANSI Enstitüsünün XZT9.5 problem grubu, 1986'dan 1988'e kadar olan dönemde geliştirildi. 100 km uzunluğa kadar çift fiber optik halka üzerinden çerçevelerin 100 Mbit/s hızında iletilmesini sağlayan FDDI standardının ilk versiyonları. FDDI uygulamaları bugün Ethernet veya Token Ring kadar yaygın olmasa da FDDI, FDDI arayüzünün maliyeti düştükçe artan bir takipçi kitlesi kazanmıştır. FDDI genellikle bir teknoloji omurgası olarak ve ayrıca yerel bir alandaki yüksek hızlı bilgisayarları bağlamak için bir araç olarak kullanılır. Bu konunun alaka düzeyi, şu anda yüksek hızlı hatların (100 Mbps) yalnızca FDDI ve ATM temelinde inşa edilmiş olmasıdır. Yaygın olarak bilinen diğer tüm ağlar (100BaseT gibi), kurumsal bir omurga olarak kullanılamayacak kadar kısa mesafelerde çalışır. Bu konunun amaçları, FDDI teknolojisini anlamaktır: ana özellikleri, erişim yönteminin özellikleri, hata toleransı ve kullanımına yönelik öneriler. Bu çalışmanın amacı, FDDI'nin veri iletim ortamının fiber optik kablo olduğu ilk yerel alan ağı teknolojisi olmasıdır. Ardından, FDDI teknolojisinin fiziksel katmanı ele alınacaktır. Fiziksel katman iki alt katmana ayrılır: ortamdan bağımsız bir PHY (Fiziksel) alt katmanı ve ortama bağlı bir PMD (Fiziksel Ortam Bağımlı) alt katmanı. Daha sonra, MAC katmanı dikkate alınacaktır. Bu seviyenin hangi işlevleri yerine getirdiğini ve işlemleri öğrenelim. MAC katmanı işlemleri aracılığıyla, istasyonlar halkaya erişim kazanır ve veri çerçevelerini iletir. PHY, PMD ve MAC seviyelerinin özelliklerine ek olarak, kurs çalışması, FDDI standardı tarafından tanımlanan İstasyon Yönetimi (SMT) istasyon kontrol seviyesinin özelliklerini dikkate alacaktır.

1 FDDI teknolojileri

1.1 FDDI teknolojisinin temel özellikleri

Bir fiber optik dağıtılmış veri arabirimi olan FDDI teknolojisi (Fiber Distributed Data Interface), veri aktarım ortamının bir fiber optik kablo olduğu ilk yerel alan ağı teknolojisidir. Yerel ağlarda fiber optik kanalların kullanımına yönelik teknolojilerin ve cihazların oluşturulmasına yönelik çalışmalar, bu tür kanalların bölgesel ağlarda endüstriyel olarak işletilmesinden kısa bir süre sonra, 80'lerde başladı. ANSI Enstitüsünün XZT9.5 problem grubu, 1986'dan 1988'e kadar olan dönemde geliştirildi. 100 km uzunluğa kadar çift fiber optik halka üzerinden çerçevelerin 100 Mbit/s hızında iletilmesini sağlayan FDDI standardının ilk versiyonları. FDDI teknolojisi, büyük ölçüde Token Ring teknolojisine dayalıdır ve ana fikirlerini geliştirir ve geliştirir. FDDI ağı, ağ düğümleri arasında ana ve yedek veri iletim yollarını oluşturan iki fiber optik halka temelinde inşa edilmiştir. İki halkaya sahip olmak, bir FDDI ağında esnekliği artırmanın birincil yoludur ve bu artan güvenilirlik potansiyelinden yararlanmak isteyen düğümlerin her iki halkaya da bağlanması gerekir. Ağın normal modunda, veriler yalnızca birincil (Birincil) halkanın tüm düğümlerinden ve kablonun tüm bölümlerinden geçer, bu moda Thru modu - "geçiş" veya "geçiş" denir. İkincil halka (İkincil) bu modda kullanılmaz. Herhangi bir arıza durumunda, birincil halkanın bir kısmı veri iletemezse, birincil halka ikincil halka ile birleşerek tekrar tek bir halka oluşturur. Bu ağ işletimi moduna Sarma, yani "katlama" veya "katlama" halkaları denir. Katlama işlemi, hub'lar ve/veya FDDI ağ bağdaştırıcıları aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu prosedürü basitleştirmek için, birincil halkadaki veriler her zaman bir yönde iletilir. Bu nedenle, iki halkadan ortak bir halka oluşturulduğunda, istasyonların vericileri komşu istasyonların alıcılarına hala bağlı kalır, bu da komşu istasyonlar tarafından bilgilerin doğru bir şekilde iletilmesini ve alınmasını mümkün kılar. FDDI standartlarında, ağda bir arıza olup olmadığını belirlemenizi ve ardından gerekli yeniden yapılandırmayı yapmanızı sağlayan çeşitli prosedürlere çok dikkat edilir. FDDI ağı, elemanlarının tek bir arızası durumunda çalışabilirliğini tamamen geri yükleyebilir. Birden fazla arıza olduğunda, ağ birkaç ilgisiz ağa bölünür. FDDI teknolojisi, Token Ring teknolojisi arıza tespit mekanizmalarını, ikinci halka tarafından sağlanan yedekli bağlantıların varlığına dayanan ağ veri yolu yeniden yapılandırma mekanizmalarıyla tamamlar. FDDI ağlarındaki halkalar, ortak paylaşılan veri iletim ortamı olarak kabul edilir, bu nedenle bunun için özel bir erişim yöntemi tanımlanır. Bu yöntem, Token Ring ağlarının erişim yöntemine çok yakındır ve ayrıca token (veya token) ring yöntemi - token ring olarak da adlandırılır. Erişim yöntemindeki farklılıklar, FDDI ağındaki belirteç tutma süresinin Token Ring ağındaki gibi sabit bir değer olmamasıdır. Bu süre halkanın yüküne bağlıdır - küçük bir yükle artar ve büyük aşırı yüklerle sıfıra düşebilir. Bu erişim yöntemi değişiklikleri, yalnızca küçük çerçeve gecikmeleri için kritik olmayan eşzamansız trafiği etkiler. Eşzamanlı trafik için belirteç tutma süresi hala sabit bir değerdir. Token Ring teknolojisinde kullanılana benzer çerçeve öncelik mekanizması, FDDI teknolojisinde yoktur. FDDI, bir dizi farklı uygulama türü için ideal olan gerçek zamanlı ağ bant genişliği tahsisini destekler. FDDI, bu desteği iki tür trafik belirleyerek sağlar: eşzamanlı ve eşzamansız. Eşzamanlı trafik, toplam FDDI ağ bant genişliğinin 100 Mbps'sini tüketebilir; geri kalanı eşzamansız trafik tarafından tüketilebilir. Senkron bant genişliği, sabit iletim kapasitesine ihtiyaç duyan istasyonlara tahsis edilir. Örneğin, böyle bir olasılığın varlığı, ses ve video bilgilerinin iletilmesinde yardımcı olur. Diğer istasyonlar bant genişliğinin geri kalanını eşzamansız olarak kullanır. Bir FDDI ağı için SMT özelliği, dağıtılmış FDDI bant genişliği istekleri için bir şema tanımlar. Eşzamansız bant genişliğinin tahsisi, sekiz seviyeli bir öncelik şeması kullanılarak yapılır. Eşzamansız bant genişliğini kullanmak için her istasyona belirli bir öncelik düzeyi atanır. FDDI, istasyonların geçici olarak tüm eşzamansız bant genişliğini kullanabildiği uzun konuşmalara da izin verir. FDDI öncelik mekanizması, senkron bant genişliği kullanamayan ve çok düşük asenkron bant genişliği kullanım önceliğine sahip istasyonları gerçekten engelleyebilir. FDDI istasyonları, 16 Mbps Token Ring ağlarında olduğu gibi erken bir belirteç bırakma algoritması kullanır. FDDI çerçeve formatı, Token Ring çerçeve formatına yakındır, temel farklar, öncelik alanlarının olmamasıdır. Adres tanıma, çerçeve kopyalama ve hata işaretleri, gönderen istasyon, ara istasyonlar ve alıcı istasyon tarafından Token Ring ağlarında bulunan çerçeve işleme prosedürlerini kaydetmenize olanak tanır. FDDI, bağlantı katmanının bir fiziksel katman protokolünü ve bir ortam erişim alt katmanı (MAC) protokolünü tanımlar. Diğer birçok LAN teknolojisi gibi, FDDI da IEEE 802.2 standardında tanımlanan LLC veri bağlantısı kontrol alt katmanı protokolünü kullanır. Bu nedenle, FDDI teknolojisinin IIEE Komitesi tarafından değil ANSI Enstitüsü tarafından geliştirilmiş ve standartlaştırılmış olmasına rağmen, tamamen 802 standartlarının yapısına uyar.FDDI, bağımsız teknik koşullar tarafından belirlenir: 1.MEDYA ERİŞİM KONTROLÜ (MAC) (MAC kontrolü), paket formatı, pazarlama işleme, işaret formatını işleme, adresleme, CRC algoritması (fazla döngüyü kontrol etme) ve hata giderme mekanizmaları dahil olmak üzere taşıyıcı erişim yöntemini belirler. 2.Fiziksel Katman Protokolü (PHY) (Fiziksel Katman Protokolü) - bilgi kodlama / kod çözme prosedürlerini, senkronizasyon, çerçeveleme ve diğer işlevler için gereksinimleri tanımlar. 3.İstasyon Yönetimi (SMT) İstasyon Zehirlenmesi) - istasyon ekleme ve silme, başlatma, izolasyon ve sorun giderme, programlama ve istatistik toplama dahil olmak üzere FDDI istasyon yapılandırmasını, halka ağ yapılandırmasını ve halka ağ yönetimi özelliklerini tanımlar. FDDI protokol yığınının diğer tüm katmanlarını yönetme ve izleme işlevlerini yerine getiren SMT katmanıdır. FDDI ağının her düğümü halka yönetiminde yer alır. Bu nedenle, tüm ana bilgisayarlar ağı yönetmek için özel SMT çerçevelerini değiştirir.

1.2 FDDI erişim yönteminin özellikleri

sinyal fiber optik kodlama

Senkron çerçevelerin iletimi için, istasyonun jetonu geldiğinde alma hakkı her zaman vardır. Markörün tutma süresi önceden belirlenmiş bir sabit değere sahiptir. FDDI halkasının istasyonunun eşzamansız bir çerçeve iletmesi gerekiyorsa, jetonu bir sonraki oluşumunda yakalama olasılığını bulmak için, istasyonun jetonun bir önceki gelişinden bu yana geçen zaman aralığını ölçmesi gerekir. Bu aralığa Token Dönme Süresi (TRT) denir. TRT aralığı başka bir değerle karşılaştırılır - T_Org halkası boyunca izin verilen maksimum jeton döndürme süresi. Token Ring teknolojisinde izin verilen maksimum jeton döndürme süresi sabit bir değer ise (halkadaki 260 istasyona dayalı olarak 2,6 s), o zaman FDDI teknolojisinde istasyonlar, halka başlatma sırasında T_Org değeri üzerinde anlaşırlar. Her istasyon kendi T_Org değerini sunabilir, sonuç olarak, halka için istasyonların sunduğu minimum süreler belirlenir. Bu, istasyonlarda çalışan uygulamaların ihtiyaçlarını dikkate almanızı sağlar. Genel olarak, senkronize (gerçek zamanlı) uygulamaların ağa küçük parçalar halinde daha sık veri göndermesi gerekirken, eşzamansız uygulamaların ağa daha az, ancak büyük parçalar halinde erişmesi daha iyidir. Eşzamanlı trafik ileten istasyonlar tercih edilir. Böylece, eşzamansız bir çerçevenin iletimi için jetonun bir sonraki gelişinde, gerçek jeton devir süresi TRT, mümkün olan maksimum T_Org ile karşılaştırılır. Halka aşırı yüklenmemişse, işaretçi T_Org aralığı sona ermeden yani TRT'den önce gelir.< Т_Оpr. В этом случае станции разрешается захватить маркер и передать свой кадр (или кадры) в кольцо. Время удержания маркера ТНТ равно разности Т_Оpr - TRT, и в течение этого времени станция передает в кольцо столько асинхронных кадров, сколько успеет. Если же кольцо перегружено и маркер опоздал, то интервал TRT будет больше Т_Оpr. В этом случае станция не имеет права захватить маркер для асинхронного кадра. Если все станции в сети хотят передавать только асинхронные кадры, а маркер сделал оборот по кольцу слишком медленно, то все станции пропускают маркер в режиме повторения, маркер быстро делает очередной оборот и на следующем цикле работы станции уже имеют право захватить маркер и передать свои кадры. Метод доступа FDDI для асинхронного трафика является адаптивным и хорошо регулирует временные перегрузки сети.

1.3 FDDI teknolojisinin hata toleransı

FDDI, bir dizi hata toleransı özelliği ile karakterize edilir. Hata toleransının ana özelliği, çift halkalı bir ağın varlığıdır. Çift halkalı ağa bağlı herhangi bir istasyon arızalanırsa veya güç kesilirse veya kablo hasar görürse, çift halkalı ağ otomatik olarak tek halkaya "katlanır" ("içeri doğru bükülür"). Birincil ve ikincil halkalara eşzamanlı bağlantı, ikili bağlantı olarak adlandırılır - Çift Bağlantı, DA. Yalnızca birincil halkaya yapılan bağlantı, tek bağlantı olarak adlandırılır - Tek Ek, SA. FDDI ağlarının boyutu büyüdükçe, halka ağ arızalarında artış olasılığı artar. İki halka ağ arızası varsa, halka her iki durumda da çökecek ve halkanın birbiriyle iletişim kuramayan iki ayrı halkaya bölünmesiyle sonuçlanacaktır. Müteakip arızalar, halkanın ek segmentasyonuna neden olacaktır. Yönlendiriciler veya anabilgisayar bilgisayarlar gibi kritik aygıtlar, ek yedeklilik sağlamak ve çalışma süresi güvencesini iyileştirmek için "ikili hedef arama" adı verilen başka bir hata toleransı tekniği kullanabilir. İkili bağlantıda, kritik cihaz iki hub'a bağlanır. Bir çift merkez kanalı, aktif bir kanal olarak kabul edilir; diğer çifte pasif kanal denir. Pasif bağlantı, birincil bağlantının (veya bağlı olduğu hub'ın) başarısız olduğu belirlenene kadar bekleme modundadır. Bu olursa, pasif kanal otomatik olarak etkinleştirilir. FDDI standardı, ağ istasyonlarında (İstasyon) ve ayrıca merkezlerde (Yoğunlaştırıcı) uç düğümlerin varlığını sağlar. İstasyonlar ve merkezler için, hem tek hem de çift olmak üzere her türlü ağ bağlantısına izin verilir. Buna göre, bu tür cihazlar karşılık gelen adlara sahiptir: SAS (Tek Bağlantılı İstasyon), DAS (Çift Bağlantılı İstasyon), SAC (Tek Bağlantılı Yoğunlaştırıcı) ve DAC (Çift Bağlantılı Yoğunlaştırıcı). Çift bağlı cihazlar arasında tek bir kablo kopması durumunda, FDDI ağı, hub bağlantı noktaları arasındaki dahili çerçeve yollarını otomatik olarak yeniden yapılandırarak normal çalışmasına devam edebilecektir. Kablonun iki kez kırılması, iki izole FDDI ağına yol açacaktır. Çift bağlantılı istasyonlarda, yani DAS istasyonlarında elektrik kesintisi sırasında çalışır durumda kalabilmeleri için, DAS istasyonlarının, istasyondan aldıkları güç kesildiğinde ışık akıları için bir baypas oluşturan optik baypas anahtarları (Optik Bypass Anahtarı) ile donatılması gerekir. Son olarak, DAS istasyonları veya DAC hub'ları, birincil ve ikincil bağlantılarla bir ağaç yapısı oluşturarak iki hub'ın bir SLOT'unun iki M bağlantı noktasına bağlanabilir. Varsayılan olarak, B bağlantı noktası birincil bağlantıdır ve A bağlantı noktası yedek bağlantıdır. Bu konfigürasyona Dual Homing bağlantısı denir. Belirteç ve çerçeve dolaşım zaman aralıklarının yanı sıra ağdaki komşu bağlantı noktaları arasında fiziksel bir bağlantının varlığı için göbeklerin ve istasyonların SMT katmanını sürekli izleyerek hata toleransı korunur. FDDI ağında özel bir aktif monitör yoktur - tüm istasyonlar ve merkezler eşittir ve normdan sapmalar tespit edilirse, ağı yeniden başlatma ve ardından yeniden yapılandırma sürecine başlarlar. Hub'lardaki ve ağ bağdaştırıcılarındaki dahili yolların yeniden yapılandırılması, ışık huzmesini yeniden yönlendiren ve oldukça karmaşık bir tasarıma sahip olan özel optik anahtarlar tarafından gerçekleştirilir.

FDDI teknolojisinin bir özelliği, yerel ağlar için çok önemli olan çeşitli özelliklerin birleşimidir:

Yüksek derecede hata toleransı;

Büyük şehirlerin bölgelerine kadar geniş alanları kapsama yeteneği;

Yüksek veri değişim oranı;

Eşzamanlı multimedya trafiğini destekleyebilme;

Halkanın bant genişliğini istasyonlar arasında dağıtmak için esnek mekanizma;

Bire yakın halka yük faktöründe çalışma imkanı;

İstasyon adresi biçimlerinin uyumluluğu ve ortak bir LLC alt katmanının kullanılması nedeniyle FDDI trafiğini Ethernet ve Token Ring gibi popüler protokollerin trafiğine kolayca çevirebilme yeteneği. Şimdiye kadar FDDI, tüm bu özellikleri birleştirmeyi başaran tek teknolojidir. Diğer teknolojilerde de bu özellikler ortaya çıkar, ancak kombinasyon halinde değil. Böylece Fast Ethernet teknolojisi de 100 Mb/s veri aktarım hızına sahiptir ancak tek bir kablo kopmasından sonra ağın eski haline dönmesine izin vermemekte ve yüksek ağ yük faktörü ile çalışmayı mümkün kılmamaktadır. FDDI'nin en önemli özelliklerinden biri, iletim ortamı olarak bir ışık kılavuzu kullanmasıdır. Işık kılavuzu, geleneksel bakır kablolamaya göre, veri koruması (optik fiber, ele geçirilebilecek elektrik sinyalleri yaymaz), güvenilirlik (optik fiber, elektrik gürültüsüne karşı bağışıktır) ve hız (optik fiber, bakır kabloya göre çok daha yüksek bir bant genişliği potansiyeline sahiptir) dahil olmak üzere bir dizi avantaj sağlar. FDDI, kullanılacak iki tip fiber optik belirtir: tek mod (bazen tek mod olarak adlandırılır) ve çok mod. Modlar, optik fibere belirli bir açıyla giren ışık ışınları demetleri olarak temsil edilebilir. Tek modlu fiber, optik fiber boyunca yalnızca bir ışık modunun yayılmasına izin verirken, çok modlu fiber, birden fazla ışık modunun optik fiber boyunca yayılmasına izin verir. Çünkü Bir optik kablo boyunca yayılan birçok ışık modu farklı mesafeler kat edebildiğinden (giriş açısına bağlı olarak) ve bu nedenle hedeflerine farklı zamanlarda ulaşabildiğinden (modsal dağılım adı verilen bir olgu), tek modlu bir fiber, çok modlu fiberlere göre daha fazla bant genişliği ve daha uzun mesafelerde kablo akışı sağlayabilir. Bu özellikleri nedeniyle, tek modlu fiberler genellikle üniversite ağlarının omurgası olarak kullanılırken, çok modlu fiberler genellikle çalışma gruplarını bağlamak için kullanılır. Çok modlu bir fiber, ışık üreteçleri olarak ışık yayan diyotları (LED'ler) kullanırken, tek modlu bir fiber genellikle lazerleri kullanır. Eşsiz bir özellik kombinasyonu için ödeme yapmanız gerekiyor - FDDI teknolojisi bugünün en pahalı 100 Mb teknolojisidir. Bu nedenle ana uygulamaları, kampüslerin ve binaların omurgaları ile kurumsal sunucuların bağlantısıdır. Bu durumlarda, maliyetler haklı çıkar - ağın omurgası hataya dayanıklı ve hızlı olmalıdır, aynı şey pahalı bir çok işlemcili platform temelinde oluşturulmuş ve yüzlerce kullanıcıya hizmet veren bir sunucu için de geçerlidir. Birçok modern kurumsal ağ, kat ve departman ağlarında Ethernet, Fast Ethernet ve Token Ring teknolojileri ile birlikte omurgada FDDI teknolojisi kullanılarak oluşturulur.

Bir grup merkezi sunucu da genellikle FDDI ağ bağdaştırıcıları kullanılarak doğrudan FDDI omurga halkasına bağlanır. Hızlı Ethernet ve iooVG-AnyLAN gibi FDDI 100 Mb'den daha ucuz teknolojilerin ortaya çıkması nedeniyle, FDDI teknolojisi, iş istasyonları bağlanırken ve küçük yerel ağlar oluşturulurken, bu istasyonların hızındaki artışa ve ağlarda multimedya bilgilerinin varlığına rağmen açıkça yaygın olarak kullanılmayacaktır.

2 Teknoloji seviyesi türleri FDDI

2.1 Fiziksel katmanın açıklaması

Işık sinyallerini optik fiberler üzerinden iletmek için FDDI teknolojisi, NRZI fiziksel kodlamasıyla birlikte 4V/5V mantıksal kodlama uygular. Bu şema, iletişim hattı üzerinden saat frekansı 125 MHz olan sinyallerin iletilmesiyle sonuçlanır. 32 5-bitlik sembol kombinasyonundan, orijinal 4-bitlik sembolleri kodlamak için sadece 16 kombinasyona ihtiyaç duyulduğu için, geri kalan 16'dan hizmet olarak kullanılan birkaç kod seçilir. En önemli hizmet karakterleri, veri çerçevelerinin iletimi arasındaki duraklamalar sırasında bağlantı noktaları arasında sürekli olarak iletilen basit bir karakter olan Boşta karakterini içerir. Bu nedenle, FDDI ağının istasyonları ve hub'ları, portlarının fiziksel bağlantılarının durumu hakkında sürekli bilgiye sahiptir. Bir Boşta karakter akışının yokluğunda, bir fiziksel bağlantı hatası algılanır ve mümkünse, hub'ın veya istasyonun dahili yolu yeniden yapılandırılır. İki düğüm başlangıçta kabloyla bağlandığında, bağlantı noktaları önce fiziksel bağlantı kurma prosedüründen geçer. Bu prosedür, bazı fiziksel katman komut dili oluşturmak için 4B/5B kod hizmeti karakter dizilerini kullanır. Bu komutlar, bağlantı noktalarının birbirlerinin bağlantı noktası türlerini (A, B, M veya S) bulmasına ve bağlantının geçerli olup olmadığına karar vermesine olanak tanır. Bağlantı doğruysa, 4V / 5V kod sembolleri iletilirken bir kanal kalite testi yapılır ve ardından birkaç MAC çerçevesi iletilerek bağlı cihazların MAC katmanının çalışabilirliği kontrol edilir. Tüm testler başarıyla geçerse, fiziksel bağlantı kurulmuş kabul edilir. Fiziksel bir bağlantı kurma işi, SMT istasyon yönetim protokolü tarafından kontrol edilir. Fiziksel katman iki alt katmana ayrılır: ortamdan bağımsız bir PHY (Fiziksel) alt katmanı ve ortama bağlı bir PMD alt katmanı. PMD alt katmanı: PMD (fiziksel katman ortamı) katmanı, optik kanallar, güç seviyeleri dahil olmak üzere taşıma ortamının özelliklerini tanımlar, hata oranını düzenler, optik bileşenler ve konektörler için gereksinimleri ayarlar. FDDI teknolojisi şu anda iki PMD alt katmanını desteklemektedir: fiber optik kablo ve kategori 5 ekransız bükümlü çift için.Sonuncu standart, optikten daha sonra ortaya çıktı ve TP-PMD olarak adlandırıldı. PMD fiber optik alt katmanı, verileri bir fiber optik üzerinden bir istasyondan diğerine aktarmak için gerekli araçları sağlar. Spesifikasyonu şunları tanımlar: - ana fiziksel ortam olarak 62,5/125 µm çok modlu fiber optik kablonun kullanımı; optik sinyallerin gücü ve ağ düğümleri arasındaki maksimum zayıflama için gereksinimler. Standart çok modlu kablo için, bu gereksinimler, düğümler arasında 2 km'lik bir mesafe sınırı ile sonuçlanır ve tek modlu kablo için, kablonun kalitesine bağlı olarak mesafe 10-40 km'ye çıkar; - optik baypas anahtarları (optik baypas anahtarları) ve optik alıcı-vericiler için gereklilikler; - MIC (Medya Arayüzü Konektörü) optik konektörlerinin parametreleri, işaretlemeleri; -- 1300 nm dalga boyuna sahip ışığın iletimi için kullanın; NRZI yöntemine göre optik fiberlerdeki sinyallerin temsili. TP-PMD alt katmanı, MLT-3 fiziksel kodlama yöntemine uygun olarak, iki potansiyel seviye kullanarak bükümlü çift üzerinden istasyonlar arasında veri aktarma yeteneğini tanımlar: +V ve -V, bir kablodaki verileri temsil eder. Sinyalin tek biçimli bir güç spektrumunu elde etmek için, veriler fiziksel kodlamadan önce bir karıştırıcıdan geçer. TP-PMD standardına göre düğümler arasındaki maksimum mesafe 100 m'dir.Bir FDDI halkasının maksimum toplam uzunluğu yüz kilometredir ve bir halkadaki maksimum çift bağlantılı istasyon sayısı 500'dür. FDDI optik yolu, 4 bitlik bir grubun sembol adı verilen 5 bitlik bir grup tarafından kodlandığı bir 4V/5V kodu kullanır. 5 bitlik semboller, art arda ikiden fazla "O" içermeyecek şekilde seçilir. FDDI, veri kodlama için kullanılmayan 16 karakterden 8'ini kontrol sözcükleri olarak kullanır. Bu kontrol sözcükleri sınırlayıcılar ve sinyal sözcükleri olarak kullanılır.

5 bitlik gruplar, ters çevirme ile sıfıra dönüş olmadan potansiyel bir kod kullanılarak iletilir (NRZI - ters çevirme ile sıfıra geri dönüşsüz). Bu kodlama yöntemi ile bitler, iki anlamı olan bir sinyal ile temsil edilir. Sinyal, orijinal ikili sinyalde göründüğünde değer değiştirir ve o göründüğünde değer değiştirmez. Böylece 3 bitlik iletim sırasında 4V/5V + NRZI sinyali en az i kez değer değiştirir. Faz Kilitli Döngü, sinyal alıcı zamanlayıcısındaki 125 MHz osilatörü 16 bitlik bir girişle kilitlemek için sinyalin bu özelliğini kullanır. Her düğüm 10 bitlik bir elastik arabellek kullanır. 4V/5V + NRZI sinyalinin 125 MHz'de sıçradığını, Manchester kodunun ise 200 MHz'de sıçradığını unutmayın. 2.2 MAC katmanı IEEE 802 standartlarına göre, yerel alan ağlarındaki bağlantı katmanı LLC ve MAC olmak üzere iki alt katmandan oluşur. FDDI standardı, LLC alt katmanının kendi tanımını getirmez, ancak hizmetlerini IEEE 802.2 LLC belgesinde açıklandığı şekilde kullanır. MAC alt katmanı, FDDI teknolojisinde aşağıdaki işlevleri yerine getirir: LLC alt katmanı için hizmetleri destekler. Belirli bir biçimde bir çerçeve oluşturur. Belirteç aktarım prosedürünü kontrol eder. İstasyonun ortama erişimini kontrol eder. Ağdaki istasyonları adresler. Bu istasyona gönderilen çerçeveleri bir ara belleğe kopyalar ve çerçevenin geldiğini LLC alt katmanına ve SMT istasyon kontrol birimine bildirir. Bir çerçeve kontrol dizisi (CRC) oluşturur ve bunu halka etrafında dolaşan tüm çerçeveler için kontrol eder. Verilen istasyon tarafından oluşturulan tüm çerçeveleri halkadan kaldırır. Halkanın mantıksal çalışmasını kontrol eden zamanlayıcıları yönetir - jeton tutma zamanlayıcısı, jeton devir zamanlayıcısı vb. Arızaları tespit etmeye ve izole etmeye yardımcı olmak için bir dizi olay sayacını korur. Hata durumlarına yanıt vermek için halka tarafından kullanılan mekanizmaları tanımlar - çerçeve bozulması, çerçeve kaybı, belirteç kaybı, vb. Çift bağlı istasyonlar ve bir MAC birimi, yani bir DA / SM istasyonu kullanarak MAC katmanının çalışmasını göz önünde bulundurun.Her MAC biriminde iki işlem paralel olarak çalışır: bir sembol iletim işlemi - MAC İletimi ve bir sembol alım işlemi - MAC Alıcısı. Bu nedenle, MAC aynı anda bir çerçevenin sembollerini iletebilir ve başka bir çerçevenin sembollerini alabilir. Bilgi, FDDI ağı üzerinden iki veri bloğu biçiminde iletilir: bir çerçeve ve bir belirteç. Çerçeve alanlarının amacını göz önünde bulundurun: Başlangıç ​​(Başlangıç, RA). Herhangi bir çerçeveden önce en az 16 Boşta (I) karakterden oluşan bir giriş bulunmalıdır. Bu dizinin, çerçevenin sonraki karakterlerinin alınmasını sağlayan RCRCLK üreteci ile senkronizasyona girmesi amaçlanmaktadır. İlk sınırlayıcı (Başlangıç ​​Sınırlayıcı, SD). Çerçevenin geri kalan karakterleri için sınırları benzersiz bir şekilde tanımlamanıza izin veren bir çift JK karakterinden oluşur. Kontrol alanı (Çerçeve Kontrolü, FC).

Çerçeve tipini ve onunla çalışmanın ayrıntılarını tanımlar. 8 bitlik bir formata sahiptir ve iki karakter kullanılarak iletilir. Aşağıdaki anlama sahip CLFFZZZZ olarak gösterilen alt alanlardan oluşur: C - çerçevenin ne tür trafik taşıdığını gösterir - senkronize (değer 1) veya eşzamansız (değer o). L - 2 bayt veya 6 bayt olabilen çerçeve adresinin uzunluğunu belirler. FF - çerçeve türü, bir LLC (kullanıcı verileri) çerçevesini belirtmek için 01 veya bir MAC hizmet çerçevesini belirtmek için oo değerine sahip olabilir. Üç tür MAC katmanı tepegöz çerçevesi vardır - Talep Çerçevesi Halka Başlatma Prosedürü Çerçeveleri, İşaret Çerçevesi Mantık Hatası Sinyal Prosedürü Çerçeveleri ve SMT Halka Kontrol Çerçevesi Çerçeveleri. ZZZZ - çerçeve tipini detaylandırır. Hedef adres (Hedef Adres, DA) - çerçevenin amaçlandığı istasyonu (benzersiz adres) veya istasyon grubunu (multicast adresi) tanımlar. 2 veya 6 bayttan oluşabilir. Kaynak adresi (Kaynak Adresi, SA) - bu çerçeveyi oluşturan istasyonu tanımlar. Alan, hedef adres alanıyla aynı uzunlukta olmalıdır. Bilgi (INFO) - kontrol alanında belirtilen işlemle ilgili bilgileri içerir. Alan, 0 - 447S bayt (0 - 8956 karakter) uzunluğunda olabilir. FDDI standardı, 802.5 standardında tanımlanan Source Routing algoritmasına ait yönlendirme bilgilerinin bu alana yerleştirilmesini sağlar.

Bu durumda, kombinasyon 102 - grup adresi, kaynak adres alanı SA'nın en önemli iki bitine yerleştirilir; bu, kaynak adres için bir anlam ifade etmeyen ancak veri alanında yönlendirme bilgisinin varlığını gösteren bir kombinasyondur. Kontrol dizisi (Çerçeve Kontrol Dizisi, FCS), diğer IEEE 802 protokolleri için benimsenen standart CRC-32 yöntemi kullanılarak hesaplanan 32 bitlik bir dizi içerir.Kontrol dizisi FC, DA, SA, INFO ve FCS alanlarını kapsar. Bitiş sınırlayıcı (Bitiş Ayırıcı, ED) - çerçeve sınırını belirten tek bir Sonlandır (T) karakteri içerir. Ancak, arkasında hala çerçevenin durumunun işaretleri var. Çerçeve durumu (Çerçeve Durumu, FS). Durum alanındaki ilk üç bayrak, hata (Hata, E), adres tanıma (Adres tanındı, A) ve çerçeve kopyalama (Çerçeve Kopyalandı, C) göstergeleri olacaktır. Bu göstergelerin her biri bir sembolle kodlanmıştır ve göstergenin sıfır durumu Sıfırlama (R) sembolü ve tek durum - Ayarlama (S) ile gösterilir. Standart, donanım üreticilerinin gerekli üç göstergeden sonra kendi göstergelerini eklemelerine izin verir.Belirteç, esasen bir anlamlı alandan oluşur, bu durumda C alanında i ve ZZZZ alanında oooo içeren kontrol alanı. MAC katmanı işlemleri aracılığıyla, istasyonlar halkaya erişim kazanır ve veri çerçevelerini iletir. Bir istasyondan diğerine çerçeve iletim döngüsü birkaç aşamadan oluşur: çerçeveyi iletmesi gereken istasyon tarafından simgenin yakalanması, bir veya daha fazla veri çerçevesinin iletilmesi, belirtecin verici istasyon tarafından serbest bırakılması, çerçevenin ara istasyonlar tarafından iletilmesi, çerçevenin alıcı istasyon tarafından tanınması ve kopyalanması ve gönderen istasyon tarafından çerçevenin ağdan çıkarılması. Şimdi bu işlemlere bir göz atalım. Jeton yakalama. İstasyonun jetonu yakalama hakkı varsa, jetonun PA ve SD sembollerini çıkış portuna yeniden ilettikten sonra, jetonu tanıdığı halkadan FC sembolünü ve son sınırlayıcı ED'yi kaldırır. Daha sonra, zaten iletilen SD sembolünden sonra çerçevesinin sembollerini iletir, böylece jetonun ilk sembollerinden onu oluşturur. Çerçeve aktarımı. Jetonun FC ve ED alanlarını sildikten sonra istasyon, LLC katmanının kendisine iletim için sağladığı çerçeve sembollerini iletmeye başlar.

İstasyon, belirteç tutma süresi sona erene kadar çerçeveleri iletebilir. FDDI ağları, senkron ve asenkron olmak üzere iki tür trafiğin çerçevelerinin iletilmesini sağlar. Eşzamanlı trafik, ses, video, işlem kontrolü ve diğer gerçek zamanlı uygulamalar için garantili bant genişliği gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Bu tür trafik için, her istasyona FDDI halkasının bant genişliğinin sabit bir kısmı verilir, böylece istasyon önceki istasyondan bir belirteç aldığında senkronize trafik çerçeveleri gönderme hakkına sahip olur. Eşzamansız trafik, hizmet gecikmelerine yüksek talepler getirmeyen normal LAN trafiğidir. Bir istasyon, yalnızca belirtecin halka etrafındaki son dönüşü sırasında bunu yapmak için kullanılmayan bir miktar bant genişliği kalırsa eşzamansız çerçeveler gönderebilir. Bir istasyonun asenkron çerçeveleri iletebileceği zaman aralığına Token Tutma Süresi (TNT) denir. Her istasyon bağımsız olarak aşağıda tartışılan algoritmaya göre bu parametrenin mevcut değerini hesaplar. İstasyon, kendi çerçevesindeki sembollerin iletimi sırasında önceki istasyondan gelen tüm sembolleri halkadan siler. Bu işleme MAC değiştirme (MAC Üzerine Yazma) denir. Ağdan kaldırılan çerçevenin orijinal kaynağı önemli değildir - bu çerçeveyi daha önce halkaya yerleştiren verilen MAC düğümü veya başka bir MAC düğümü olabilir. İletim sırasında çerçevelerin silinmesi işlemi, hiçbir zaman hala işlenmemiş çerçevelerin silinmesiyle sonuçlanmaz: ağ düzgün çalışıyorsa, o zaman yalnızca belirteç yakalandığında veya kaynak istasyon çerçevesini sildiğinde oluşan kesik çerçeveler silinir.

Her durumda, kesik bir çerçeve (kalan çerçeve), başlangıç ​​sınırlayıcısı olan ancak bitiş sınırlayıcısı olmayan bir çerçevedir ve bunun yerine boşta karakterler ve belki başka alanlar eklenir. Silinen karakterler, bu MAC düğümü tarafından önceden oluşturulmuş bir çerçeveye aitse, çerçevenin halkadan çıkarılmasıyla eş zamanlı olarak, FS alanından çerçeve durum işaretleri kontrol edilir - adres tanıma, kopyalama ve hatalar. Hata bayrağı ayarlanmışsa, MAC katmanı çerçeveyi yeniden iletmez ve onu LLC katmanına veya iletişim protokolü yığınının diğer üst katmanlarına bırakır. İstasyon iki durumda çerçeve iletimini durdurur: ya TNT belirteç tutma süresi sona erdiğinde ya da sahip olduğu tüm çerçeveleri bu sürenin bitiminden önce ilettiğinde. Son çerçevesinin iletilmesinden sonra, istasyon bir belirteç üretir ve bunu bir sonraki istasyona iletir. Çerçeve tekrarı. Çerçeve, belirli bir MAC düğümüne adreslenmemişse, ikincisi, çıktı bağlantı noktasında çerçevenin her karakterini tekrar etmelidir. Her MAC düğümü, aldığı tam çerçevelerin sayısını saymalıdır. Her istasyon, bir kontrol dizisi kullanarak tekrarlanan çerçeveyi hatalara karşı kontrol eder. Bir hata algılanırsa ve FS alanındaki hata bayrağı ayarlanmamışsa, MAC düğümü çerçevede bu bayrağı ayarlar ve ayrıca bu MAC düğümü tarafından tanınan hatalı çerçevelerin sayacını artırır. Hedef istasyon tarafından çerçeve işleme. DA alanındaki adresini tanıyan hedef istasyon, çerçeve karakterlerini dahili arabelleğe kopyalamaya başlar ve aynı zamanda bunları çıkış portunda tekrarlar. Bu durumda, hedef istasyon adres tanıma bayrağını ayarlar. Çerçeve dahili ara belleğe kopyalanırsa, kopyalama işareti b de ayarlanır. Hata bayrağı, kontrol sekansı tarafından yapılan kontrol tarafından tespit edildiyse de ayarlanır. Halkadan bir çerçeve çıkarma. Her MAC düğümü, daha önce içine yerleştirdiği çerçeveleri halkadan çıkarmakla sorumludur. Bu işlem Çerçeve Sıyırma olarak bilinir. MAC düğümü çerçevesini aldıktan sonra sonraki çerçeveleri iletmekle meşgulse, çerçevenin halka etrafında dönen tüm karakterlerini siler. Belirteci zaten serbest bıraktıysa, SA alanındaki adresini tanımadan önce çıktıda bu çerçevenin birkaç alanını tekrar eder. Bu durumda halkada, SA alanından sonra Boşta karakterlerin geldiği ve bitiş sınırlayıcının olmadığı kesik bir çerçeve görünür. Bu kesik çerçeve, onu kendi iletim durumunda alan bazı istasyonlar tarafından halkadan çıkarılacaktır.

3 SMT spesifikasyonunu kullanan ağlarda yönetim

SMT spesifikasyonuna göre ağ yönetimi fonksiyonlarının genel özellikleri Bu spesifikasyon, bir FDDI ağında her düğümün gerçekleştirmesi gereken fonksiyonları tanımlar. SMT, tek bir istasyonda çalışan tüm veri bağlantısı ve fiziksel katman işlemlerini kontrol eder ve yönetir. Ayrıca her istasyonun SMT süreci, FDDI halkasındaki tüm işlemleri izlemek ve koordine etmek için diğer istasyonların benzer işlemleriyle etkileşime girer. Bu durumda, SMT dağıtılmış eşler arası halka yönetimine katılır. SMT, üç işlev grubu içerir

* Bağlantı yönetimi - Bağlantı Yönetimi (CMT);

* Halka Yönetimi - Halka Yönetimi (RMT);

* Çerçeve Tabanlı Yönetim - Çerçeve Tabanlı Yönetim (FBM). CMT bağlantı yönetiminin ana işlevleri, fiziksel katman tarafından düzenlenen fiziksel bağlantıların kontrolü ve yönetimidir. RMT halka yönetimi işlevleri, yerel MAC'leri ve bağlı oldukları halkaları yönetmek içindir. RMT işlevleri, yinelenen adresleri algılamanın yanı sıra Talep Token halkası başlatma prosedürünü ve Beacon and Trace acil durum prosedürlerini çalıştırmaktan sorumludur. FBM'nin çerçeve tabanlı yönetim işlevleri, bir düğümün diğer ağ düğümlerinden durumları hakkında bilgi ve içlerinden geçen trafik hakkında istatistikler almasına izin verir. Bu bilgiler MIB'de (Yönetim Bilgi Bankası) saklanır. - RMT halka yönetimi işlevleri RMT düğümü, işlevlerini yerine getirmek için yerel MAC düğümü, CMT bağlantı kontrol düğümü ve ayrıca istasyonun diğer SMT düğümleri ile iletişim kurar. RMT düğümü aşağıdaki işlevleri yerine getirir: Yerel MAC düğümünün durumu ve varlığı hakkında bildirim. RMT, diğer SMT düğümlerine aşağıdakileri bildirmekten sorumludur: - ana bilgisayarın çerçeve ve belirteç göndermek ve almak için MAC kullanılabilirliği; - Beacon işleminin yerel düğümde başlaması veya bitmesi; - MAC adresinin tekrarlanması gerçeğinin tespiti; - düğümün sürekli arıza sinyal çerçeveleri oluşturma durumundan (Sıkışmış İşaret durumu) çıkmasına izin veren İzleme işlevinin başlatılması; - halkanın uzun süre çalışmaması. İşaret işlemi ve çıkış. Beacon işlemi (sinyal verme işlemi), büyük halka arızalarını izole etmek için kullanılır. MAC düğümü, aşağıdaki durumlarda Beacon sürecini başlatır: - Claim Token ring başlatma işlemi, ayrılan süre içinde tamamlanmadı; - SMT düğümü, Beacon işlemini başlatmak için MAC düğümüne bir komut gönderdi. Bir düğüm bir Beacon işlemine girerse, halkadaki bir sonraki düğüme Beacon çerçeveleri göndermeye başlar, burada hedef adresi ya o ya da bu durumda SMT'den alınan önceki istasyonun adresidir. Veri alanında, Beacon işleminin başlama nedeninin (beacon'a) bir baytı gönderilir.

Düğüm başka bir istasyondan bir Beacon çerçevesi alırsa, Beacon çerçevelerini iletmeyi durdurur ve çerçeve tekrarlama moduna geçer. Ringde bir acil durum meydana geldikten bir süre sonra, ringde acil duruma neden olan istasyonun veya kablo bölümünün hemen arkasındaki ringde bulunan biri dışında tüm istasyonlar Beacon çerçeveleri oluşturmayı durdurur. Beacon çerçeveleri oluşturmaya devam eden bir istasyon, Stuck Beacon durumuna girer. Her istasyonun RMT işlemi, bir istasyon Beacon sürecine girdiğinde, istasyonun Beacon çerçeveleri oluşturduğu süreyi ölçen bir TRM (Ring Management) zamanlayıcısı başlatır. T_Stuck sınırını aştığında, RMT işlemi, istasyonun kalıcı Sıkışmış İşaret sinyalleşme durumuna girdiğini ve yapılandırma yönetimi düğümünün halkadaki sorunla baş edemediğini düşünür. Bu durumda, RMT düğümü, halkanın kontrol istasyonlarına halka etrafında Yönlendirilmiş İşaret gönderir. Yönlendirilmiş İşaret çerçevesindeki hedef adres, yönetim istasyonunun tanıması gereken özel bir çoklu yayın adresidir. Bilgi alanı, sorunun potansiyel suçlusu olan önceki istasyonun adresini içermelidir. Birkaç Yönlendirilmiş İşaret çerçevesini ilettikten sonra (güvenilirlik için), RMT işlemi İzleme sürecini başlatır. İzleme işlemi, bir arıza alanını, yani düzgün çalışmayan bir istasyon grubunu tespit etmek için kullanılır. İzleme işlemini başlatan istasyon, halkada kendisinden hemen önceki istasyona, yani bir önceki komşuya bununla ilgili bir sinyal gönderir. İzleme sinyali, Halt ve Quiet sembollerinin bir dizisi olarak iletilir.

İzleme sinyalini alan istasyonun ve İzleme sinyalini ileten istasyonun halkadan bir süreliğine bağlantısı kesilir ve Yol Testi adı verilen dahili bir yol kontrol testi gerçekleştirir. Yol Testinin ayrıntıları SMT spesifikasyonu tarafından tanımlanmamıştır. Genel amacı, bir istasyonun, halka hatasının nedeni olmadığından emin olmak için tüm dahili düğümleri arasındaki karakterlerin ve çerçevelerin iletimini otonom olarak kontrol etmesidir. Dahili Yol Testi başarılı olursa, SMT işlemi, fiziksel bağlantı noktası bağlantılarını yeniden kurmaya başlamalarına neden olan yapılandırma yönetimi bloklarına PC_Start sinyalini gönderir.

Yol Testi başarısız olursa, istasyonun halkadan bağlantısı kesilmiş durumda kalır. 3-3 Frame-Bazlı Yönetim Fonksiyonları SMT fonksiyonlarının FBM9 olarak adlandırılan bu kısmı en üst seviyedir çünkü ringin sağlıklı durumda olması ve istasyonlar arasında frame transferi yapabilmesi gerekir. FBM spesifikasyonu, istasyonlar arasında değiş tokuş edilen çok sayıda çerçeve tipini tanımlar: Mahalle Bilgi Çerçeveleri (NIF), bir istasyonun önceki ve sonraki komşularının adreslerini bulmasına, yinelenen adreslerin varlığını bulmasına ve ayrıca başka trafik olmadığında MAC düğümünün sağlığını kontrol etmesine olanak tanır. Komşu adres bilgileri, halkanın mantıksal bir haritasını oluşturmak için kontrol istasyonu tarafından toplanabilir. Durum Bilgi Çerçeveleri (İstasyon Bilgi Çerçeveleri, SIF), bir istasyon tarafından başka bir istasyonun konfigürasyonunu ve çalışma parametrelerini talep etmek için kullanılır. SIF çerçeveleri, örneğin istasyon durumu, çerçeve sayaç değeri, çerçeve öncelikleri, üretici kimliği gibi talep ve iletir.

İstasyon Rapor Çerçeveleri (SRF'ler), bir istasyonun, halka kontrol istasyonunun ilgisini çekebilecek durumu hakkında halka etrafında periyodik olarak bilgi göndermesine izin verir. Bu, örneğin istasyonun durumundaki bir değişiklik, istenmeyen bağlantılar veya çok yüksek bir hata oranı hakkında bilgi olabilir. Parametre Yönetim Çerçeveleri (PMF'ler), bir istasyon tarafından SMT MIB parametre değerlerini okumak veya yazmak için kullanılır. Yankı Çerçeveleri (ECF), bir istasyonun halkadaki herhangi bir istasyona ping atmasına izin verir. SMT çerçevesi, MAC çerçevesinin bilgi alanına gömülü, oldukça karmaşık bir biçimde kendi başlığına sahiptir.

Başlığı, istasyonun birkaç parametresi hakkında bilgi içeren SMT bilgi alanı takip eder. Her parametre üç alanla tanımlanır - parametre tipi alanı, parametre uzunluğu alanı ve parametre değeri alanı. PMF çerçevelerinin yardımıyla kontrol istasyonu, istasyonun yönetim bilgi veritabanında (Yönetim Bilgi Tabanı, MIB) saklanan parametrelerin değerine erişebilir. SMT belirtimi, SMT MIB nesnelerinin bileşimini ve bunların yapılanmasını tanımlar. SMT MIB tabanı 6 alt ağaçtan oluşur. Alt ağaç 5 gelecek için ayrılmıştır. İnternet topluluğu, FDDI ağları için bir MIB standardı geliştirmiştir. RFC 1285 standardı, FDDI istasyonlarını SNMP aracılığıyla yönetmek için gereken nesneleri tanımlar. İnternet FDDI MIB, MIB-II'nin İletim dalının bir alt ağacıdır. RFC 1285'te tanımlanan nesneler, SMT MIB nesneleri ile aynıdır. Ancak, nesne adları ve bunların sözdizimi, SMT MIB belirtiminden farklıdır. Bu farklılıklar, kontrol donanımı ve yazılımı üreticileri tarafından dikkate alınmalıdır. Tipik olarak, bu iki spesifikasyonun uyumluluğu, ağ yönetim sistemlerindeki spesifikasyonların çeviri fonksiyonlarının yanı sıra ekipmana yerleşik FDDI/SNMP aracı ajanları aracılığıyla sağlanır. 3.4 FDDI ağlarının özellikleri 1) Senkron ve asenkron iletim FDDI ağına bağlanan istasyonlar, verilerini senkron ve asenkron olmak üzere iki modda ringe iletebilir. Senkron mod aşağıdaki gibi düzenlenmiştir. Ağın başlatılması sırasında, halkanın işaretleyici tarafından katedilmesi için beklenen süre belirlenir - TTRT (Hedef Belirteç Dönüş Süresi).

Jetonu yakalayan her istasyona, verilerini ringe iletmesi için garantili bir süre verilir. Bu süreden sonra, istasyonun iletimi tamamlaması ve jetonu ringe göndermesi gerekir. Her istasyon, yeni bir belirteç gönderirken, belirteç kendisine dönene kadar geçen zaman aralığını ölçen bir zamanlayıcıyı açar - TRT (Token Rotation Timer). Belirteç beklenen TTRT bypass süresinden önce istasyona dönerse, senkron iletimin bitiminden sonra istasyon verilerini ringe göndermek için gereken süreyi uzatabilir. Eşzamansız iletimin dayandığı şey budur. İstasyon tarafından iletim için ek zaman aralığı, işaretleyicinin halka etrafında dolanması için beklenen ve gerçek zaman arasındaki farka eşit olacaktır. Yukarıda açıklanan algoritmadan, bir veya daha fazla istasyonun senkronize iletim için zaman aralığını tamamen kullanmak için yeterli veriye sahip olmaması durumunda, onlar tarafından kullanılmayan bant genişliğinin diğer istasyonlar tarafından asenkron iletim için hemen kullanılabilir hale geldiği görülebilir. Eşzamansız bant genişliğinin tahsisi, sekiz seviyeli bir öncelik şeması kullanılarak yapılır. Eşzamansız bant genişliğini kullanmak için her istasyona belirli bir öncelik düzeyi atanır. FDDI, istasyonların geçici olarak tüm eşzamansız bant genişliğini kullanabildiği uzun konuşmalara da izin verir. FDDI öncelik mekanizması, senkron bant genişliği kullanamayan ve çok düşük asenkron bant genişliği kullanım önceliğine sahip istasyonları gerçekten engelleyebilir. 2) Kablolama Sistemi FDDI PMD (Fiziksel Ortama Bağımlı Katman) alt standardı, temel kablolama sistemi olarak 62,5/125 µm çapında çok modlu bir fiber optik kablo tanımlar. Farklı bir fiber çapına sahip kabloların kullanılmasına izin verilir, örneğin: 50/125 mikron. Dalga boyu -1300 nm. İstasyon girişindeki optik sinyalin ortalama gücü en az -31 dBm olmalıdır. Böyle bir giriş gücüyle, istasyon tarafından verilerin yeniden iletimi sırasında bit başına bir hata olasılığı 2,5 * 10-10'u geçmemelidir. Giriş sinyali gücünün 2 dBm artmasıyla bu olasılık 10-12'ye düşmelidir.

Standart, kabloda izin verilen maksimum sinyal kaybı seviyesini dBm'ye eşit olarak tanımlar. FDDI standart altı SMF-PMD (Tek modlu fiber Fiziksel ortama bağımlı katman), tek modlu bir fiber optik kablo kullanıldığında fiziksel katman gereksinimlerini tanımlar. Bu durumda, verici eleman olarak genellikle bir lazer LED kullanılır ve istasyonlar arasındaki mesafe 6o'ye ve hatta 100 km'ye ulaşabilir. Tek modlu kablo için FDDI modülleri, örneğin Cisco Systems tarafından Cisco 7000 ve AGS+ yönlendiricileri için üretilir. Tek modlu ve çok modlu kablo segmentleri, bir FDDI halkasında serpiştirilebilir. Bu Cisco yönlendiriciler için, dört bağlantı noktası kombinasyonuna sahip modülleri seçebilirsiniz: multimode-multimode, multimode-singlemode, singlemode-multimode, singlemode-singlemode. Kablotron Sistemleri A.Ş. çok modlu bir kablo üzerinde çalışmak üzere tasarlanmış bağlantı noktalarına sahip A sınıfı bir istasyona tek modlu bir kablo bağlamanıza izin veren Çift Ekli tekrarlayıcılar - FDR-4000 üretir. Bu tekrarlayıcılar, FDDI halkasının düğümleri arasındaki mesafeyi 40 km'ye kadar artırmayı mümkün kılar. Standart altı fiziksel katman CDDI (Bakır Dağıtılmış Veri Arabirimi - bakır kablolar üzerinden dağıtılmış veri arabirimi), korumalı (IBM Tip 1) ve korumasız (Kategori 5) bükümlü çiftler kullanıldığında fiziksel katman için gereksinimleri tanımlar. Bu, kablolama sisteminin kurulum sürecini büyük ölçüde basitleştirir ve bunun, ağ bağdaştırıcılarının ve hub ekipmanının maliyetini azaltır. Bükümlü çiftler kullanılırken istasyonlar arasındaki mesafeler 100 km'yi geçmemelidir. Lannet Veri İletişim A.Ş. hub'ları için ikincil halkanın yalnızca bir kablo kopması durumunda hata toleransı için kullanıldığı standart modda veya ikincil halkanın veri iletimi için de kullanıldığı gelişmiş modda çalışmanıza izin veren FDDI modüllerini yayınlar. İkinci durumda, kablo sisteminin bant genişliği 200 Mbps'ye genişletilir. 3) Karakter kodlaması. FDDI, sembolleri kullanarak bilgileri kodlar. Bir karakter 5 bitlik bir dizidir. İki karakter bir baytı oluşturur. Bu 5 bitlik kodlama, 16 veri sembolü (o-F), 8 kontrol sembolü (Q, H, I, J, K, T, R, S) ve 8 ihlal sembolü (V) sağlar.

Çözüm

Bu kurs çalışmasında aşağıdaki sorular dikkate alınmıştır: FDDI teknolojisinin temel özellikleri, işlevleri, FDDI teknolojisinin kullanımına yönelik öneriler; fiziksel katman FDDI, alt katmanları PMD ve PHY; MAC seviyesi, işlevleri, işlemleri. FDDI teknolojisi, fiber optik kabloyu yerel alan ağlarında ilk kullanan ve aynı zamanda 10 Mbps hızında çalışan teknolojiydi. Token Ring ve FDDI teknolojileri arasında bir bağlantı olduğuna dikkat edilmelidir: her ikisi de bir halka topolojisi ve bir işaretleyici erişim yöntemi ile karakterize edilir. Bugün, FDDI teknolojisi hataya en dayanıklı LAN teknolojisidir. Fiber Dağıtılmış Veri Arayüzü, fiber optik kabloyu veri iletim ortamı olarak kullanan ilk LAN teknolojisidir.

Şu anda, çoğu ağ teknolojisi, fiziksel katman seçeneklerinden biri olarak fiber optik kabloları desteklemektedir, ancak FDDI, standartları zamanın testinden geçen ve iyi kurulmuş olan en köklü yüksek hızlı teknoloji olmaya devam etmektedir, böylece farklı üreticilerin ekipmanları iyi derecede uyumluluk göstermektedir. FDDI, en yaygın omurga teknolojilerinden biridir ve uzun süredir bu şekilde kullanılmaktadır.

FDDI otoyollarının verimliliği, belirteçlerin transferine dayalı olarak ortama erişimin tarafsız bir şekilde dağıtılmasından ve arızalara ve hasarlara karşı yüksek dirençten kaynaklanmaktadır. FDDI, ATM'den farklı olarak değişken uzunluklu paketler kullanır. ATM teknolojisi daha yüksek düzeyde ölçeklenebilirlik ve garantili hizmet kalitesi sağladığından, kullanımı hızla genişlemektedir. Bu, özellikle yüksek yüklü ve heterojen trafiğe (ses, veri, video) sahip ağlarda belirgindir. Bu nedenle ana uygulamaları, kampüslerin ve binaların omurgaları ile kurumsal sunucuların bağlantısıdır. Bu durumlarda, maliyetler haklı çıkar - ağın omurgası hataya dayanıklı ve hızlı olmalıdır, aynı şey pahalı bir çok işlemcili platform temelinde oluşturulmuş ve yüzlerce kullanıcıya hizmet veren bir sunucu için de geçerlidir. Birçok modern kurumsal ağ, kat ve departman ağlarında Ethernet, Fast Ethernet ve Token Ring teknolojileri ile birlikte omurgada FDDI teknolojisi kullanılarak oluşturulur. Hızlı Ethernet ve iooVG-AnyLAN gibi FDDI 100 Mb'den daha ucuz teknolojilerin ortaya çıkması nedeniyle, FDDI teknolojisi, iş istasyonları bağlanırken ve küçük yerel ağlar oluşturulurken, bu istasyonların hızındaki artışa ve ağlarda multimedya bilgilerinin varlığına rağmen açıkça yaygın olarak kullanılmayacaktır.

Benzer Belgeler

Fiber optik iletişim kanallarının yaratılış tarihi. FDDI teknoloji geliştirmenin hedefleri. Thru ve Wrap ağ modları. Halka haddeleme prosedürü. Fiber optik aracılığıyla bir istasyondan diğerine veri iletiminin özellikleri. Ağların hata toleransının sağlanması.

ders, eklendi 04/15/2014


Wi-Fi ve WiMAX kablosuz bağlantılarının karşılaştırmalı özellikleri, bu sistemlerin çalışma prensibi. Erişim teknolojisi olarak WiMAX kullanmanın uygunluğu, sabit ve mobil seçenekler arasındaki farklar. Kullanıcı ekipmanı ve kodlama.

tez, 06/27/2012 eklendi


Konuşma ve veri iletimindeki görevler. Dijital konuşma iletimi. Dijital konuşma kodlama yöntemlerinin kategorileri. Dalga biçimi kodlayıcıları. Kompresörün genlik karakteristiğinin türü. Ayrık konuşma üretimi modeli. Kısa vadeli analiz yönteminin özellikleri.

kontrol çalışması, 12/18/2010 eklendi


Haberleşme ağlarında fiber optik FOCL'nin rolü ve yeri. Optik fiberler üzerinden sinyal iletiminin özellikleri ve düzenlilikleri. İncelenen iletişim sistemlerinin yapımında dalga ve ışın teorisi hükümlerinin temelleri ve modern uygulama yönleri.

sunum, 11/18/2013 eklendi


Abone erişim ağlarının geliştirilmesindeki ana aşamalar. PON teknolojisini kullanarak geniş bant abone erişimini düzenleme yollarının incelenmesi, uygulanması için pratik şemalar. İletim ortamının özellikleri. Rotanın bir bölümünün zayıflamasının hesaplanması.

tez, 12/02/2013 eklendi


Optik kabloların elektriksel kablolara göre ana avantajlarının genel özellikleri ve tanımı. İletim sisteminin ve optik kablo tipinin seçimi ve gerekçesi. Optik fiberler için iletim parametrelerinin hesaplanması, fizibilite çalışması.

tez, 26.11.2015 eklendi


SDH akış koruma teknolojisindeki ana terimler ve senkronize ağların hızlı bir şekilde kurtarılmasını sağlama yöntemlerinden birinin özü. Fiber optik iletim sistemlerinin hat kodları için gereksinimler, sinyal kodlama.

testi, 07/09/2009 eklendi


Fiber optik iletişim hatları kullanarak bir Rus Demiryolları dijital ağı oluşturmanın özellikleri. Geniş bant erişim teknolojisi seçimi. ADSL sistemlerinde hat kodlama algoritması. Tasarlanan erişim ağı için bant genişliğinin hesaplanması.

tez, 30.08.2010 tarihinde eklendi


Periyodik ve periyodik olmayan sinyallerin spektral özellikleri. Doğrusal devrelerin impuls yanıtı. Sinyallerin lineer devrelerden geçişinin spektral ve zaman yöntemleriyle hesaplanması. MATLAB ve Electronics Workbench ortamlarında modelleme.

laboratuvar çalışması, 23.11.2014 eklendi


Yük alıcı sinyallerinin frekans ve spektral özellikleri. Giriş darbelerinin şekillendiricisinin transfer parametrelerinin hesaplanması. Düzeltici cihazın çıkış sinyallerinin analizi. Hat iletim kalitesinin Laplace dönüşümü kullanılarak değerlendirilmesi.

FDDI ağı

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) standardı, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü ANSI (ANSI X3T9.5 spesifikasyonu) tarafından önerildi. Daha sonra ANSI spesifikasyonlarına karşılık gelen ISO 9314 standardı kabul edildi.

FDDI standardı başlangıçta yüksek iletim hızına (100 Mbps) ve en umut verici fiber optik kablonun kullanımına odaklanmıştı. İletim ortamı olarak fiber optik seçimi, yeni ağın yüksek gürültü bağışıklığı, maksimum bilgi aktarımı gizliliği ve abonelerin mükemmel galvanik izolasyonu gibi avantajlarını belirledi. Yüksek aktarım hızı, gerçek zamanlı görüntü aktarımı gibi daha yavaş ağlarda mümkün olmayan birçok göreve olanak tanır. Ek olarak, fiber optik kablo, yeniden iletim olmadan birkaç kilometrelik bir mesafeye veri iletme sorununu kolayca çözer, bu da yerel ağların tüm avantajlarına sahipken (özellikle düşük hata oranı) tüm şehirleri bile kapsayan büyük ağlar oluşturmayı mümkün kılar. Tüm bunlar, henüz Ethernet ve Token-Ring kadar yaygın olmasa da, FDDI ağının popülaritesini belirledi.

FDDI standardı, daha önce tartışılan tüm ağlara göre önemli avantajlara sahiptir. Örneğin, aynı bant genişliği 100 Mbps olan bir Hızlı Ethernet ağı, izin verilen ağ boyutları açısından FDDI ile eşleşemez. Ayrıca, CSMA / CD'den farklı olarak FDDI işaretleyici erişim yöntemi, garantili erişim süresi ve herhangi bir yük seviyesinde çakışma olmamasını sağlar.

FDDI ağının temel teknik özellikleri.

Maksimum ağ abonesi sayısı 1000'dir.

Ağ halkasının maksimum uzunluğu 20 (100) kilometredir.

Şebeke aboneleri arasındaki maksimum mesafe 2 kilometredir.

İletim ortamı, çok modlu bir fiber optik kablodur (bir elektrik bükümlü çift kablo kullanmak mümkündür).

Erişim yöntemi işaretleyicidir.

Bilgi aktarım hızı - 100 Mbps (çift yönlü iletim modu için 200 Mbps).

Tek modlu kablo kullanmak da mümkündür, bu durumda aboneler arasındaki mesafe 45 kilometreye ulaşabilir ve ringin toplam uzunluğu 200 kilometredir.

Çerçeve formatları

Pirinç. Bilgi çerçevesi formatı (Çerçeve) ve işaretçi formatı (Token)

Alanların amacı:

Başlangıç, senkronizasyon için kullanılır. Başlangıçta 64 bit içerir, ancak paketin geçtiği aboneler boyutunu değiştirebilir.

Başlangıç ​​sınırlayıcı (SD-Başlangıç ​​Sınırlayıcı), çerçevenin başlangıcının işareti işlevini yerine getirir.

Kontrol baytı (FC - Çerçeve Kontrolü), paket hakkında bilgi içerir (adres alanı boyutu, senkronize / senkronize olmayan iletim, paket tipi - servis veya bilgi, komut kodu).

Alıcı ve kaynak adresleri (SA - Kaynak Adresi ve DA - Hedef Adresi) 6 bayt (Ethernet ve Token-Ring'e benzer) veya 2 bayt olabilir.

Veri alanı (Veri) değişken bir uzunluğa sahiptir (0 ila 4478 bayt). Hizmet (komut) paketlerinde, veri alanı sıfır uzunluğa sahiptir.

Çerçeve Kontrol Sırası (FCS) alanı, paketin (CRC) 32 bitlik döngüsel sağlama toplamını içerir.

Bitiş sınırlayıcı (ED - Bitiş Ayırıcı) çerçevenin sonunu tanımlar.

Çerçeve durumu (FS) baytı, bir hata algılama biti, bir adres tanıma biti ve bir kopya biti (Token-Ring'e benzer) içerir.

FDDI ağ kontrol baytının formatı (Şek. 3):

Paket sınıfı biti, paketin senkron mu yoksa asenkron mu olduğunu belirler.

Adres uzunluğu biti, bu pakette hangi adresin (6 bayt veya 2 bayt) kullanılacağını belirler.

Paket Türü alanı (iki bit), paketin kontrol paketi mi yoksa bilgi paketi mi olduğunu belirler.

Komut kodu alanı (dört bit), alıcının hangi komutu yürütmesi gerektiğini gösterir (eğer bu bir kontrol paketiyse).

Pirinç. 3. Kontrol bayt formatı

ağ oluşturma

FDDI standardı, uluslararası standart IEEE 802.5 (Token-Ring) tarafından sağlanan belirteç erişim yöntemine dayanıyordu. FDDI ağ topolojisi, ağın iki adet çok yönlü fiber optik kablo kullandığı bir çift halkadır. İki halkanın kullanılması, bir FDDI ağında hata toleransını artırmanın ana yoludur ve bunu kullanmak isteyen düğümlerin her iki halkaya da bağlanması gerekir. Normal ağ işletimi modunda, veriler tüm düğümlerden ve birincil (Birincil) halkanın kablosunun tüm bölümlerinden geçer, bu nedenle bu moda Thru modu - "geçiş" veya "geçiş" denir. İkincil halka (İkincil) bu modda kullanılmaz. Bu halkalar birbirlerine iletim yedekliliği sağlar, yani bir halkada sorun çıkarsa diğeri de iletime dahil olur. FDDI'nin kendisi ortaya çıkan sorunları tanır ve ortadan kaldırır. Bu ağ işlemi modu, "katlama" veya "katlama" halkaları olarak adlandırılır. Katlama işlemi, hub'lar ve/veya FDDI ağ bağdaştırıcıları tarafından gerçekleştirilir. Bu prosedürü basitleştirmek için, birincil halkadaki veriler her zaman saat yönünün tersine ve ikincil - saat yönünde iletilir. Bu nedenle, iki halkadan ortak bir halka oluşturulduğunda, istasyonların vericileri komşu istasyonların alıcılarına hala bağlı kalır, bu da komşu istasyonlar tarafından bilgilerin doğru bir şekilde iletilmesini ve alınmasını mümkün kılar.

Bu çözüm ayrıca, 200 Mbps'lik etkin hızın iki katı (iki kanalın her biri 100 Mbps hızında çalışır) ile tam çift yönlü bilgi iletiminin (aynı anda iki yönde) kullanılmasına olanak tanır. Bir yıldız halkası topolojisi, halkaya dahil olan göbeklerle de kullanılır (Token-Ring'de olduğu gibi).

FDDI standardı, yüksek ağ esnekliği elde etmek için, halkaya iki tür abonenin dahil edilmesini sağlar:

A Sınıfı aboneler (istasyonlar) (çift bağlantı aboneleri, DAS) şebekenin her iki (iç ve dış) halkasına bağlıdır. Bu durumda, 200 Mbps'ye kadar hızlarda veya yedekli ağ kablosuyla değiştirme olasılığı gerçekleştirilir (ana kablo hasar görürse, bir yedek kablo kullanılır). Bu sınıftaki ekipmanlar, performans açısından ağın en kritik bölümlerinde kullanılmaktadır.

B sınıfı aboneler (istasyonlar) (tek bağlantı aboneleri, SAS -), ağın yalnızca bir (dış) halkasına bağlanır. A sınıfı adaptörlerden daha basit ve daha ucuzdurlar, ancak yetenekleri yoktur. Ağa yalnızca bir hub veya bir kaza durumunda onları kapatan bir baypas anahtarı aracılığıyla bağlanabilirler.

Ağ, abonelerin kendilerine (bilgisayarlar, terminaller vb.) ek olarak, dahil edilmesi, ağ çalışmasını izlemek, arızaları teşhis etmek ve yeniden yapılandırmayı basitleştirmek için tüm bağlantı noktalarını tek bir yerde toplamanıza olanak tanıyan iletişim merkezlerini kullanır. Farklı türde kablolar kullanıldığında (örneğin, fiber optik kablo ve bükümlü çift), hub ayrıca elektrik sinyallerini optik sinyallere dönüştürme işlevini de yerine getirir ve bunun tersi de geçerlidir. Hub'lar ayrıca çift bağlantı (DAC) ve tek bağlantı (SAC) olarak gelir.

Bir FDDI ağ konfigürasyonunun bir örneği, şekil 2'de gösterilmektedir. 4

Pirinç. 4. FDDI ağ yapılandırma örneği

Bilgi aktarımı ilkesi

FDDI, çoklu belirteç geçişi olarak bilinen şeyi kullanır.

Bir istasyon, yalnızca önceki bir istasyondan bir belirteç (erişim belirteci) almışsa kendi veri çerçevelerini göndermeye başlayabilir. Bundan sonra, çerçevelerini, varsa, belirteç tutma süresi - (THT) olarak adlandırılan bir süre boyunca iletebilir. THT süresinin sona ermesinden sonra, istasyon bir sonraki çerçevenin iletimini tamamlamalı ve erişim belirtecini bir sonraki istasyona iletmelidir. Belirteci kabul ettiği sırada, istasyonun ağ üzerinden iletecek çerçeveleri yoksa, hemen bir sonraki istasyonun belirtecini yayınlar.

İletim yapmak isteyen bir abone, her paketi takip eden belirteci bekler.

Belirteç geldiğinde, abone onu ağdan kaldırır ve paketini iletir.

Abone, paketini gönderdikten hemen sonra yeni bir jeton gönderir.

Ağdaki her istasyon, bir önceki komşu tarafından kendisine iletilen çerçeveleri sürekli olarak alır ve hedef adreslerini analiz eder. Eğer hedef adres kendi adresiyle eşleşmezse, çerçeveyi bir sonraki komşusuna yayınlar.

Çerçeve adresi istasyonun adresiyle eşleşirse, çerçeveyi dahili arabelleğine kopyalar, doğruluğunu kontrol eder (esas olarak sağlama toplamıyla) ve ardından orijinal çerçeveyi sonraki istasyonun ağı üzerinden iletir. Ağa iletilen bir çerçevede, hedef istasyon üç işaret not eder: adres tanıma, çerçeve kopyalama ve içinde hataların yokluğu veya varlığı.

Paketini halka etrafında geri aldıktan sonra, gönderen abone onu yok eder. Paket durumu alanında hata olup olmadığı ve alıcının paketi alıp almadığı hakkında bilgiler bulunur.

Sonuç olarak, FDDI'nin bariz avantajlarına rağmen, bu ağın yaygınlaşmadığına dikkat edilmelidir, bunun başlıca nedeni ekipmanının yüksek maliyetidir. FDDI'nin ana kapsamı, birkaç ağı birleştiren temel, omurga (Omurga) ağlarıdır. FDDI ayrıca, yüksek hızlı değişim gerektiren güçlü iş istasyonlarını veya sunucuları bağlamak için de kullanılır.

FDDI ağı. 10 Mbps hız, birçok modern ağ uygulaması için yetersizdir. Bu nedenle, yüksek hızlı LAN'ların teknolojileri ve özel uygulamaları geliştirilmektedir.

FDDI (Fiber Dağıtılmış Veri Arabirimi) - FOCL ve işaretleyici erişim yönteminin belirli bir sürümünü kullanan bir halka yapısının LAN'ı.

Ağın ana versiyonunda, FOCL'de çift halka kullanılır. 100 Mbit/s bilgi hızı sağlanmaktadır. Aşırı düğümler arasındaki mesafe 200 km'ye kadar, komşu istasyonlar arasındaki mesafe - 2 km'den fazla değil. Maksimum düğüm sayısı 500'dür. FOCL, 1300 nm dalga boyunu kullanır.

İki FO halkası aynı anda kullanılır. İstasyonlar halkalardan birine veya her ikisine aynı anda bağlanabilir. Her iki halkanın da belirli bir düğüm tarafından kullanılması, bu düğümün toplam 200 Mbps veri hacmine sahip olmasını sağlar.İkinci halkanın bir başka olası kullanımı, onunla hasarlı bölgeyi atlamaktır (Şekil 4.5).

Pirinç. 4.5. FDDI ağında FOCL halkaları

FDDI orijinal kodu ve erişim yöntemini kullanır. Bir sonraki zaman adımında polarite değişikliğinin 1 olarak algılandığı, polarite değişikliğinin olmamasının 0 olarak algılandığı NRZ (sıfıra dönüşsüz) tipi bir kod kullanılır. Kodun kendi kendini senkronize etmesi için, her dört bitten sonra, verici bir senkronizasyon kenarı oluşturur.

Bu özel Manchester kodlamasına 4b/5b denir. 4b/5b kaydı, bir satırda ikiden fazla sıfır olmayacak şekilde 4 bitlik bir ikili kod iletilirken kendi kendine senkronizasyon için 5 bitin kullanıldığı bir kod anlamına gelir veya 4 bitten sonra FDDI'de kullanılan bir zorunlu kenar daha eklenir.

Böyle bir kodla, kodlama ve kod çözme blokları biraz daha karmaşıktır, ancak maksimum anahtarlama frekansı Manchester koduna kıyasla neredeyse yarıya düştüğü için iletişim hattı üzerinden iletim hızı artar.

FDDI yöntemine göre, halka etrafında bir belirteç ve bilgi çerçevelerinden oluşan bir paket dolaşır. İletim yapmaya hazır herhangi bir istasyon içinden geçen bir paketi tanır ve çerçevesini paketin sonuna ekler. Ayrıca yüzüğün etrafında döndükten sonra çerçeve kendisine döndükten sonra ve alıcı tarafından kabul edilmesi şartıyla onu da ortadan kaldırır. Değişim hatasız gerçekleşirse, önceki tüm çerçevelerin daha önce ortadan kaldırılması gerektiğinden, gönderen istasyona geri dönen çerçeve zaten paketteki ilk çerçevedir.

Bir FDDI ağı, genellikle birçok ayrı LAN alt ağını birbirine bağlamak için kullanılır. Örneğin, büyük bir işletmenin bilgi sistemini düzenlerken, bireysel tasarım departmanlarının tesislerinde bir Ethernet veya Token Ring tipi LAN olması ve departmanlar arasındaki iletişimin FDDI ağı üzerinden yapılması tavsiye edilir.

Fiber Dağıtım Veri Arayüzü veya FDDI, özellikle ağın en önemli bölümlerini bağlamak için 80'lerin ortalarında oluşturuldu. 10 Mbps bir iş istasyonu için mükemmel olsa da, sunucudan sunucuya iletişim için kesinlikle yeterli değildi. Bu ihtiyaçlara dayalı olarak, FDDI, sunucular ve ağın diğer önemli bölümleri arasındaki iletişim için tasarlandı ve iletim sürecini kontrol etme yeteneği ve yüksek güvenilirliği sağladı. Pazarda hala bu kadar önemli bir yer tutmasının ana nedeni budur.

Ethernet'ten farklı olarak FDDI, cihazların büyük bir halkada birleştirildiği ve sırayla birbirlerine veri ilettiği bir halka yapısı kullanır. Bir paket, hedefine ulaşmadan önce 100'den fazla düğümden geçebilir. Ancak FDDI'yi Token Ring ile karıştırmayın! Token Ring, bir makineden diğerine geçirilen yalnızca bir jeton kullanır. FDDI farklı bir fikir kullanır - sözde zaman işaretçisi. Her makine, ringe bağlandıklarında önceden anlaştıkları belirli bir süre boyunca bir sonrakine veri gönderir. Zaman izin verirse istasyonlar aynı anda paket gönderebilir.

Diğer makineler ortamın serbest kalmasını beklemek zorunda olmadığından, paket boyutu 20.000 bayta kadar çıkabilir, ancak çoğu 4.500 baytlık paketler kullanır, bu da bir Ethernet paketinin boyutunun yalnızca üç katıdır. Ancak paket, ringe Ethernet aracılığıyla bağlanan bir iş istasyonu içinse, paket boyutu 1516 baytı geçmeyecektir.

FDDI'nin en büyük avantajlarından biri yüksek güvenilirliğidir. Genellikle iki veya daha fazla halkadan oluşur. Her makine iki komşusuna mesaj alıp gönderebilir. Bu şema, kablo kopsa bile ağın çalışmasına izin verir. Kablo koptuğunda kopmanın her iki ucundaki cihazlar fiş görevi görür ve sistem her cihazdan iki kez geçen tek bir halka gibi çalışmaya devam eder. Her belirli yol tek yönlü olduğundan ve aygıtlar verileri belirli bir zamanda ilettiğinden, böyle bir şema çarpışmaları tamamen ortadan kaldırır. Bu, FDDI'nin teorik olarak mümkün olan veri hızının %99'u olan neredeyse tam teorik iş hacmine ulaşmasını sağlar. Yukarıdakilerin tümü göz önüne alındığında ikili halkanın yüksek güvenilirliği, tüketicilerin FDDI ekipmanı satın almaya devam etmesini sağlar.

Bir FDDI Ağı Nasıl Çalışır FDDI ağı, 100 Mbps veri hızına sahip bir fiber optik simge halkasıdır. FDDI standardı, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü'nün (ANSI) X3T9.5 komitesi tarafından geliştirilmiştir. FDDI ağları, önde gelen tüm ağ ekipmanı üreticileri tarafından desteklenir. ANSI X3T9.5 komitesinin adı artık X3T12 olarak değiştirildi. Yayılma ortamı olarak fiber optiğin kullanılması, kablo bant genişliğini önemli ölçüde artırabilir ve ağ cihazları arasındaki mesafeyi artırabilir. Çok kullanıcılı erişime sahip FDDI ve Ethernet ağlarının verimini karşılaştıralım. Ethernet ağının izin verilen kullanım düzeyi, maksimum verimin (10 Mbps) %35'i (3,5 Mbps) içindedir, aksi takdirde çarpışma olasılığı çok yüksek olmaz ve kablo verimi keskin bir şekilde düşer. FDDI ağları için izin verilen kullanım %90-95'e (90-95 Mbps) ulaşabilir. Böylece, FDDI verimi yaklaşık 25 kat daha fazladır. FDDI protokolünün belirleyici doğası (bir ağ üzerinden bir paket iletirken maksimum gecikmeyi tahmin etme yeteneği ve istasyonların her biri için garantili bir bant genişliği sağlama yeteneği), gerçek zamanlı ağ otomatik kontrol sistemlerinde ve zaman açısından kritik uygulamalarda (örneğin, video ve ses bilgilerinin iletilmesi için) kullanım için idealdir. FDDI, temel özelliklerinin birçoğunu Token Ring ağlarından (IEEE 802.5 standardı) devralmıştır. Her şeyden önce, bir halka topolojisi ve ortama erişmenin bir işaretleyici yöntemidir. İşaretleyici - halkanın etrafında dönen özel bir sinyal. Jetonu alan istasyon, verilerini iletebilir. Bununla birlikte, FDDI'nin Token Ring'den bir takım temel farklılıkları da vardır, bu da onu daha hızlı bir protokol yapar. Örneğin, fiziksel katmandaki veri modülasyon algoritması değiştirildi. Token Ring, iletilen veriye göre iletilen sinyalin bant genişliğinin iki katına çıkarılmasını gerektiren bir Manchester kodlama şeması kullanır. FDDI, iletilen beş bit ile dört bilgi bitinin iletimini sağlayan "dörtte beş" - 4V / 5V kodlama algoritması uygular. Saniyede 100 Mbps bilgi iletirken, Manchester kodlaması kullanılırken gerekli olacak olan 200 Mbps yerine fiziksel olarak ağa 125 Mbps iletilir. Optimize edilmiş ve orta erişim kontrolü (VAC). Token Ring'de bir bit esasına dayanırken, FDDI'de iletilen dört veya sekiz bitlik bir grubun paralel işlenmesine dayanır. Bu, donanım performansı gereksinimlerini azaltır. Fiziksel olarak, FDDI halkası, iki ışık ileten fiber içeren bir fiber optik kablo tarafından oluşturulur. Bunlardan biri birincil halkayı (birincil halka) oluşturur, ana halkadır ve veri belirteçlerinin dolaşımı için kullanılır. İkinci fiber ikincil halkayı oluşturur, yedektir ve normal modda kullanılmaz. FDDI ağına bağlı istasyonlar iki kategoriye ayrılır. A Sınıfı istasyonların birincil ve ikincil halkalarla fiziksel bağlantıları vardır (Çift Bağlantılı İstasyon - çift bağlantılı istasyon); 2. B Sınıfı istasyonlar yalnızca birincil halkaya (Tek Bağlı İstasyon - bir kez bağlandıktan sonra istasyon) bağlanır ve yalnızca hub adı verilen özel cihazlar aracılığıyla bağlanır. FDDI ağına bağlı ağ cihazlarının portları 4 kategoride sınıflandırılır: A portları, B portları, M portları ve S portları. Port A, birincil halkadan veri alan ve ikincil halkaya gönderen porttur. Port B, ikincil halkadan veri alan ve bunu birincil halkaya gönderen porttur. M (Master) ve S (Slave) portları aynı halkadan veri iletir ve alır. M bağlantı noktası, Tek Bağlı İstasyonu S bağlantı noktası aracılığıyla bağlamak için hub üzerinde kullanılır. X3T9.5 standardının bir dizi sınırlaması vardır. Çift fiber optik halkanın toplam uzunluğu 100 km'ye kadardır. Halkaya 500 adede kadar A sınıfı istasyon bağlanabilir Çok modlu bir fiber optik kablo kullanırken düğümler arasındaki mesafe 2 km'ye kadardır ve tek modlu bir kablo kullanıldığında, esas olarak fiber ve alıcı-verici ekipmanın parametreleri tarafından belirlenir (60 veya daha fazla km'ye ulaşabilir). topoloji. Bir LAN'ın yapımında kullanılan akış kontrol mekanizmaları topolojik olarak bağımlıdır, bu da Ethernet IEEE 802.x, FDDI ANSI, Token Ring IEEE 802.6 ve diğerlerinin tek bir dağıtım ortamında aynı anda kullanılmasını imkansız kılar. Fiber Kanal bir dereceye kadar bildiğimiz LAN'lara benzese de, akış kontrol mekanizmasının dağıtım ortamının topolojisi ile hiçbir ilgisi yoktur ve tamamen farklı ilkelere dayanmaktadır. Her bir N_port, Fiber Kanal ızgarasına bağlandığında, kayıt prosedüründen (oturum açma) geçer ve diğer tüm düğümlerin adres alanı ve yetenekleri hakkında bilgi alır; bunlardan hangileriyle ve hangi koşullar altında çalışabileceği netleşir. Ve Fiber Kanaldaki akış kontrol mekanizması, şebekenin kendisinin ayrıcalığı olduğundan, altında hangi topolojinin yattığı düğüm için hiç önemli değildir. Noktadan Noktaya Karşılıklı olarak kabul edilebilir fiziksel bağlantı parametreleri ve aynı hizmet sınıfları ile iki N_port'un seri tam çift yönlü bağlantısına dayanan en basit şema. Düğümlerden biri 0 adresini ve diğeri - 1'i alır. Özünde, böyle bir şema, tahkim yoluyla erişim kontrolüne gerek olmayan özel bir halka topolojisi durumu olarak düşünülebilir. Böyle bir bağlantının tipik bir örneği olarak, bir sunucunun harici bir RAID dizisine en yaygın bağlantısını verebiliriz. Tahkim erişimine sahip döngü FC-AL kısaltmasına bakılırsa, her şeyin başladığı 126 adede kadar bağlantı noktası için klasik bağlantı şeması. Halkadaki herhangi iki bağlantı noktası, noktadan noktaya bağlantı gibi tam çift yönlü bağlantı üzerinden iletişim kurabilir. Aynı zamanda, diğerleri, FC-1 seviyesi sinyallerinin minimum gecikmelerle pasif tekrarlayıcıları olarak işlev görür; bu, belki de FC-AL teknolojisinin SSA'ya göre ana avantajlarından biridir. Gerçek şu ki, SSA'da adresleme, gönderen ve alıcı arasındaki ara bağlantı noktalarının sayısını bilmeye dayalıdır, dolayısıyla SSA çerçeve adres başlığı bir atlama sayısı içerir. Çerçeve yolu boyunca karşılaşılan her bağlantı noktası, bu sayacı bir azaltır ve ardından CRC'yi yeniden üretir, böylece bağlantı noktaları arasındaki iletim gecikmesini önemli ölçüde artırır. Bu istenmeyen etkiden kaçınmak için, FC-AL geliştiricileri, çerçevenin değişmeden ve minimum gecikmeyle iletilmesine izin veren mutlak adreslemeyi kullanmayı tercih ettiler. Tahkim için iletilen ARB word'ü normal N_port'lar tarafından anlaşılmaz veya kullanılmaz, dolayısıyla bu topolojide ek düğüm özellikleri NL_port olarak gösterilir. Bir tahkim döngüsünün ana avantajı, bağlı cihaz başına düşük maliyetidir, bu nedenle en yaygın olarak çok sayıda sabit diski bir disk denetleyicisiyle bir araya getirmek için kullanılır. Ne yazık ki, herhangi bir NL_port veya bağlantı kablosunun arızalanması, döngüyü açar ve çalışmaz hale getirir, bu nedenle, saf haliyle böyle bir devre artık artık bir per...

FDDI teknolojisi, büyük ölçüde Token Ring teknolojisine dayalıdır ve ana fikirlerini geliştirir ve geliştirir. FDDI teknolojisinin geliştiricileri, kendilerine aşağıdaki hedefleri en yüksek öncelik olarak belirlediler:

Veri aktarımının bit hızını 100 Mb/sn'ye kadar artırın.

Kablo hasarı, bir düğümün, hub'ın yanlış çalışması, hattaki yüksek düzeyde parazit vb.

Hem eşzamansız hem de eş zamanlı trafik için potansiyel ağ bant genişliğini en üst düzeye çıkarın.

FDDI ağı, ağ düğümleri arasında ana ve yedek veri iletim yollarını oluşturan iki fiber optik halka temelinde inşa edilmiştir. İki halkanın kullanılması, bir FDDI ağında hata toleransını artırmanın ana yoludur ve bunu kullanmak isteyen düğümlerin her iki halkaya da bağlanması gerekir. Normal ağ işletimi modunda, veriler tüm düğümlerden ve birincil (Birincil) halkanın kablosunun tüm bölümlerinden geçer, bu nedenle bu moda Thru modu - "geçiş" veya "geçiş" denir. İkincil halka (İkincil) bu modda kullanılmaz.

Herhangi bir arıza durumunda, birincil halkanın bir kısmı veri iletemediğinde (örneğin, bir kablo kopması veya düğüm arızası), birincil halka ikincil halka ile birleştirilerek (Şekil 31) tekrar tek bir halka oluşturulur. Bu ağ işletimi moduna Sarma, yani "katlama" veya "katlama" halkaları denir. Katlama işlemi, hub'lar ve/veya FDDI ağ bağdaştırıcıları tarafından gerçekleştirilir. Bu prosedürü basitleştirmek için, birincil halkadaki veriler her zaman saat yönünün tersine ve ikincil - saat yönünde iletilir. Bu nedenle, iki halkadan ortak bir halka oluşturulduğunda, istasyonların vericileri komşu istasyonların alıcılarına hala bağlı kalır, bu da komşu istasyonlar tarafından bilgilerin doğru bir şekilde iletilmesini ve alınmasını mümkün kılar.

FDDI standartları, bir ağın başarısız olup olmadığını belirlemek ve ardından gerektiğinde yeniden yapılandırmak için çeşitli prosedürlere çok önem verir. FDDI ağı, elemanlarının tek bir arızası durumunda çalışabilirliğini tamamen geri yükleyebilir. Birden fazla arıza olduğunda, ağ birkaç ilgisiz ağa bölünür.

Pirinç. 31. Arıza durumunda FDDI halkalarının yeniden yapılandırılması

FDDI ağlarındaki halkalar, ortak paylaşılan veri iletim ortamı olarak kabul edilir, bu nedenle bunun için özel bir erişim yöntemi tanımlanır. Bu yöntem, Token Ring ağlarının erişim yöntemine çok yakındır ve ayrıca belirteç (veya belirteç) halka yöntemi - belirteç halkası olarak da adlandırılır (Şekil 32, a).

İstasyon, yalnızca önceki istasyondan özel bir çerçeve - bir erişim belirteci (Şekil 32, b) aldığında kendi veri çerçevelerini iletmeye başlayabilir. Bundan sonra, varsa çerçevelerini Token Tutma Süresi (THT) adı verilen bir süre boyunca aktarabilir. THT süresinin sona ermesinden sonra, istasyon bir sonraki çerçevenin iletimini tamamlamalı ve erişim belirtecini bir sonraki istasyona iletmelidir. Belirteci kabul ettiği sırada, istasyonun ağ üzerinden iletecek çerçeveleri yoksa, hemen bir sonraki istasyonun belirtecini yayınlar. Bir FDDI ağında, her istasyonun, fiziksel bağlantıları ve bilgi aktarım yönü tarafından belirlenen bir yukarı akış komşusu ve bir aşağı akış komşusu vardır.

Ağdaki her istasyon, bir önceki komşu tarafından kendisine iletilen çerçeveleri sürekli olarak alır ve hedef adreslerini analiz eder. Hedef adresi kendisininkiyle uyuşmuyorsa, çerçeveyi bir sonraki komşusuna yayınlar (Şekil 32, c). İstasyon belirteci yakaladıysa ve kendi çerçevelerini ilettiyse, bu süre zarfında gelen çerçeveleri yayınlamaz, ancak bunları ağdan kaldırır.

Çerçeve adresi istasyonun adresiyle eşleşirse, çerçeveyi dahili arabelleğine kopyalar, doğruluğunu kontrol eder (esas olarak sağlama toplamı ile), veri alanını daha fazla işlenmek üzere FDDI seviyesinin üzerinde bulunan bir protokole (örneğin, IP) iletir ve ardından orijinal çerçeveyi sonraki istasyonun ağı üzerinden iletir (Şekil 32, d). Ağa iletilen bir çerçevede, hedef istasyon üç işaret not eder: adres tanıma, çerçeve kopyalama ve içinde hataların yokluğu veya varlığı.

Bundan sonra çerçeve, her düğüm tarafından yayınlanarak ağda dolaşmaya devam eder. Ağ için çerçevenin kaynağı olan istasyon, tam bir dönüş yaptıktan sonra çerçeveyi ağdan çıkarmaktan sorumludur ve tekrar ulaşır (Şekil 32, e). Bu durumda kaynak istasyon, çerçevenin işaretlerini, hedef istasyona ulaşıp ulaşmadığını ve hasar görüp görmediğini kontrol eder. Bilgi çerçevelerini geri yükleme işlemi FDDI protokolünün sorumluluğunda değildir, bu daha yüksek katman protokolleri tarafından ele alınmalıdır.

Pirinç. 32. FDDI halka istasyonları tarafından çerçeve işleme

Şekil 33, yedi katmanlı OSI modeliyle karşılaştırmalı olarak FDDI teknolojisi protokollerinin yapısını göstermektedir. FDDI, bağlantı katmanının fiziksel katman protokolünü ve ortam erişim alt katmanı (MAC) protokolünü tanımlar. Diğer birçok LAN teknolojisi gibi, FDDI da IEEE 802.2 ve ISO 8802.2 standartlarında tanımlanan 802.2 Data Link Control (LLC) protokolünü kullanır. FDDI, düğümlerin datagram modunda - bağlantısız ve kayıp veya bozuk çerçeveleri kurtarmadan - çalıştığı birinci tür LLC prosedürlerini kullanır.

Pirinç. 33. FDDI teknolojisi protokollerinin yapısı

Fiziksel katman iki alt katmana ayrılır: ortamdan bağımsız PHY (Fiziksel) alt katmanı ve ortama bağlı PMD (Physical Media Dependent) alt katmanı. Tüm seviyelerin çalışması, SMT (İstasyon Yönetimi) istasyon yönetimi protokolü tarafından kontrol edilir.

PMD katmanı, verileri fiber üzerinden bir istasyondan diğerine aktarmak için gerekli araçları sağlar. Spesifikasyonu şunları tanımlar:

Optik güç gereksinimleri ve 62,5/125 µm çok modlu optik fiber.

Optik baypas anahtarları ve optik alıcı-vericiler için gereksinimler.

Optik konektörlerin parametreleri MIC (Medya Arayüzü Konnektörü), işaretlemeleri.

Alıcı-vericilerin çalıştığı 1300 nanometrelik dalga boyu.

NRZI yöntemine göre optik fiberlerde sinyallerin gösterimi.

TP-PMD spesifikasyonu, MLT-3 yöntemine göre istasyonlar arasında bükümlü çift üzerinden veri iletme olasılığını tanımlar. PMD ve TP-PMD katman spesifikasyonları, Hızlı Ethernet bölümlerinde zaten ele alınmıştır.

PHY katmanı, MAC katmanı ile PMD katmanı arasında dolaşan verilerin kodlanması ve kodunun çözülmesini gerçekleştirir ve ayrıca bilgi sinyalleri için zamanlama sağlar. Spesifikasyonu şunları tanımlar:

şema 4B/5B'ye göre kodlama bilgileri;

sinyal zamanlama kuralları;

125 MHz saat frekansının kararlılığı için gereksinimler;

bilgileri paralel formdan seri forma dönüştürmek için kurallar.

MAC katmanı, ağ erişim kontrolünden ve veri çerçevelerinin alınmasından ve işlenmesinden sorumludur. Aşağıdaki parametreleri tanımlar:

Belirteç aktarım protokolü.

Belirteç yakalama ve aktarma kuralları.

Çerçeve oluşumu.

Adres oluşturma ve tanıma kuralları.

32 bitlik bir sağlama toplamını hesaplamak ve doğrulamak için kurallar.

SMT katmanı, FDDI protokol yığınının diğer tüm katmanlarını yönetme ve izleme işlevlerini yerine getirir. FDDI ağının her düğümü halka yönetiminde yer alır. Bu nedenle, tüm ana bilgisayarlar ağı yönetmek için özel SMT çerçevelerini değiştirir. SMT belirtimi aşağıdakileri tanımlar:

Hataları tespit etmek ve hatalardan kurtulmak için algoritmalar.

Halka ve istasyonların çalışmasını izleme kuralları.

Halka yönetimi.

Halka başlatma prosedürleri.

FDDI ağlarının hata toleransı, SMT katmanını diğer katmanlar tarafından kontrol ederek sağlanır: PHY katmanını kullanarak, örneğin bir kablo kopması nedeniyle fiziksel nedenlerle ağ arızaları ortadan kaldırılır ve MAC katmanını kullanarak, mantıksal ağ arızaları, örneğin gerekli dahili belirteç aktarım yolunun kaybı ve merkezin bağlantı noktaları arasındaki veri çerçeveleri.

Aşağıdaki tablo, FDDI teknolojisini Ethernet ve Token Ring teknolojileri ile karşılaştırmaktadır.