Оптоволоконный распределенный интерфейс (fddi)

Оптоволоконный распределенный интерфейс (fddi)

Оптоволоконный интерфейс распределения данных (FDDI Fiber Distributed Data Interface) является гораздо более современным протоколом, чем Ethernet или Token Ring. Разработанный специалистами группы ХЗТ9.5 института ANSI (American National Standards Institute – Американский институт стандартов) протокол FDDI работает по схеме передачи маркера в логическом кольце с оптоволоконными кабелями и имеет производительность 100 Мбит/с. Этот протокол задумывался таким образом, чтобы максимально соответствовать стандарту IEEE 802.5 Token Ring. Различия имеются только там, где это необходимо для реализации большей скорости обмена данными и способности перекрытия больших расстояний передачи.

Рис. 5.11. Последовательность завершения

Так как в FDDI применяется принятый в Token Ring принцип кодирования битов данных, то для передачи одного бита информации требовалось бы чередование двух оптических сигналов импульса света и паузы. Поэтому для передачи информации со скоростью 100 Мбит/с в этом случае требовалось бы 200 миллионов сигналов в секунду. Вместо этого в FDDI используется схема 4В/5В, кодирующая 4 бита данных в пятибитовые комбинации световых импульсов, таким образом уменьшая число сигналов, необходимых для передачи одного байта информации. Пятибитовые коды (символы) были тщательно подобраны по скоростным требованиям сети. Таким образом, для достижения производительности ЛВС на уровне 100 Мбит/с в схеме 4В/5В необходима скорость передачи оптических сигналов 125 миллионов сигналов в секунду (125 мегабод). Кроме того, так как в этой схеме используются символы, представляющие 4 бита (полубайт или ниббл), то аппаратные средства FDDI могут оперировать с полубайтами или байтами, а не с битами, тем самым еще более способствуя увеличению скорости обмена.

Существуют два основных отличия в работе с маркером в протоколах FDDI и IEEE 802.5 Token Ring. B IEEE 802.5 новый маркер передается рабочей станцией в ЛВС только после возвращения к ней сообщения, которое она передала в сеть. В FDDI новый маркер будет передан непосредственно после передачи пакета сообщения. Кроме того, FDDI не использует областей приоритета и резервирования, которые используются в IEEE 802.5 для выделения ресурсов системы. Вместо этого в FDDI каждая рабочая станция классифицируется как асинхронная (которая не предъявляет жестких требований к интервалам времени, через которые возможен доступ к сети) я синхронная (которая предъявляет очень жесткие требования по отношению к интервалам времени между передачами). FDDI использует сложный алгоритм для предоставления доступа к сети этим двум классам устройств.

На рис. 5.12 представлен маркер FDDI. Маркер состоит из преамбулы, начального разделителя (SD), контроля пакета (FC), концевого разделителя (ED) и поля статуса пакета (FS). Эти поля имеют одинаковые определения для маркеров и пакетов.

Рис. 5.12. Маркер FDDI

На рис. 5.13 представлен пакет FDDI. Отметим сходство между ним и уже рассмотренным нами пакетом IEEE 802.5. Пакет FDDI также, как его более медленный собрат, переносит контрольные данные уровня MAC или пользовательские данные.

Рис. 5.13. Пакет FDDI

Поля в пакете FDDI имеют следующие значения:

Преамбула. Это поле предназначено для синхронизации. Несмотря на то, что изначально длина этого поля равна 64 бит (16 символьных полубайтов), узлы могут динамически изменять ее в соответствии со своими требованиями к синхронизации.

Начальный разделитель (SD). Уникальное двухсимвольное (однобайтовое) поле, предназначенное для идентификации начала пакета.

Контроль пакета (FC). Двухсимвольное (1 байтовое) поле, состоящее из следующих областей: С L FF ТТТТ

Бит С устанавливает класс пакета, который определяет, будет ли пакет использоваться для синхронного или асинхронного обмена. Бит L индикатор длины адреса пакета, которая может быть 16 или 48 бит (в отличие от Ethernet и Token Ring здесь допускается использование в одной сети адресов той и другой длины). Биты FF (формат пакета) определяют, принадлежит ли пакет подуровню MAC (т.е. предназначен для целей управления кольцом) или подуровню LLC (т.е. предназначен для передачи данных). Если пакет является пакетом подуровня MAC, то биты ТТТТ определяют тип пакета, содержащего данные в информационном поле (INFO).

Назначение (DA). Это поле может иметь длину 16 или 48 бит и определяет рабочую станцию, которой предназначен пакет.

Источник (SA). Это поле может иметь длину 16 или 48 бит и определяет рабочую станцию, передавшую данный пакет.

Информация (INFO). В этом поле содержатся данные. Они могут быть данными типа MAC, предназначенными для управления кольцом, или данными пользователя. Длина этого поля является переменной, но ограничена суммарной длиной пакета, не превосходящей 4500 байт.

Контрольная сумма пакета (FCS). В этом поле длиной 4 байта (8 полубайт) располагается CRC-сумма, используемая для обнаружения ошибок.

Концевой разделитель (ED). Это поле имеет длину полбайта (один символ) для пакета и байт (два символа) для маркера и предназначено для однозначной идентификации конца пакета или маркера.

Статус пакета (FS). Это поле произвольной длины и содержит биты "Обнаружена ошибка", "Адрес опознан", "Данные скопированы". Эти поля предназначены для тех же функций, что и в Token Ring.