Побудова мережі за технологією FDDI

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Введення

Технологія FDDI в наш час міцно закріпилася на ринку. Це єдина, на сьогоднішній день, технологія, яка надійна, яка здатна легко транслювати трафік в Ethernet наприклад. Покриває величезні відстані. Багато великих фірми зробили свій вибір на користь FDDI.

2. Теоретична частина

2.1 Історія створення стандарту FDDI

Технологія Fiber Distributed Data Interface - перша технологія локальних мереж, що використовувала в якості середовища передачі даних оптоволоконний кабель. Спроби застосування світла у якості середовища, що несе інформацію, робилися давно - ще в 1880 році Олександр Белл запатентував пристрій, яке передавало мову на відстань до 200 метрів за допомогою дзеркала, вібрував синхронно зі звуковими хвилями і модульованого відбите світло. Роботи з використання світла для передачі інформації активізувалися в 1960-і роки у зв'язку з винаходом лазера, який міг забезпечити модуляцію світла на дуже високих частотах, тобто створити широкосмуговий канал для передачі великої кількості інформації з високою швидкістю. Приблизно в той же час з'явилися оптичні волокна, які могли передавати світло в кабельних системах, подібно до того як мідні дроти передають електричні сигнали в традиційних кабелях. Однак втрати світла в цих волокнах були занадто великі, щоб вони могли бути використані як альтернатива мідних жилах. Недорогі оптичні волокна, що забезпечують низькі втрати потужності світлового сигналу і широку смугу пропускання (до декількох ГГц) з'явилися тільки в 1970-і роки. На початку 1980-х років почалося промислова установка і експлуатація оптоволоконних каналів зв'язку для територіальних телекомунікаційних систем. У 1980-і роки почалися також роботи зі створення стандартних технологій і пристроїв для використання оптоволокна каналів у локальних мережах. Роботи з узагальнення досвіду і розробки першого оптоволоконного стандарту для локальних мереж були зосереджені в Американському Національному Інституті по Стандартизації - ANSI, в рамках створеного для цієї мети комітету X3T9.5. Початкові версії різних складових частин стандарту FDDI були розроблені комітетом Х3Т9.5 в 1986 - 1988 роках, і тоді ж з'явилося перше обладнання - мережеві адаптери, концентратори, мости та маршрутизатори, що підтримують цей стандарт. В даний час більшість мережевих технологій підтримують оптоволоконні кабелі в якості одного з варіантів фізичного рівня, але FDDI залишається найбільш відпрацьованою технологією високошвидкісної, стандарти на яку пройшли перевірку часом і устоялися, так що устаткування різних виробників показує гарний ступінь сумісності.

2.2 Основи технології FDDI

Технологія FDDI багато в чому грунтується на технології Token Ring, розвиваючи і вдосконалюючи її основні ідеї. Розробники технології FDDI ставили перед собою в якості найбільш пріоритетних наступні цілі:

  • підвищити бітову швидкість передачі даних до 100 Мб / с;

  • підвищити відмовостійкість мережі за рахунок стандартних процедур відновлення її після відмов різного роду - пошкодження кабелю, некоректної роботи вузла, концентратора, виникнення високого рівня перешкод на лінії і т.п.;

  • максимально ефективно використовувати потенційну пропускну здатність мережі як для асинхронного, так і для синхронного трафіків.

Мережа FDDI будується на основі двох оптоволоконних кілець, які утворюють основний і резервний шляху передачі даних між вузлами мережі. Використання двох кілець - це основний спосіб підвищення відмовостійкості в мережі FDDI, і вузли, які хочуть ним скористатися, повинні бути підключені до обох кілець. У нормальному режимі роботи мережі дані проходять через всі вузли і всі ділянки кабелю первинного (Primary) кільця, тому цей режим названий режимом Thru - "наскрізним" або "транзитним". Вторинне кільце (Secondary) в цьому режимі не використовується. У разі будь-якого виду відмови, коли частина первинного кільця не може передавати дані (наприклад, обрив кабелю або відмова вузла), первинне кільце об'єднується з вторинним (рисунок 2.1), утворюючи знову єдине кільце. Цей режим роботи мережі називається Wrap, тобто "згортання" або "згортання" кілець. Операція згортання проводиться силами концентраторів і / або мережевих адаптерів FDDI. Для спрощення цієї процедури дані з первинного кільця завжди передаються проти годинникової стрілки, а по вторинному - за годинниковою. Тому при утворенні загального кільця з двох кілець передавачі станцій як і раніше залишаються підключеними до приймачів сусідніх станцій, що дозволяє правильно передавати і приймати інформацію сусідніми станціями. У стандартах FDDI приділяється багато уваги різним процедурам, які дозволяють визначити наявність відмови в мережі, а потім провести необхідну реконфігурацію. Мережа FDDI може повністю відновлювати свою працездатність у випадку одиничних відмов її елементів. При множинних відмовах мережа розпадається на кілька не пов'язаних мереж.

Малюнок 2.1 - Реконфигурация кілець FDDI при відмові

Кільця в мережах FDDI розглядаються як загальна колективна середовище передачі даних, тому для неї визначений спеціальний метод доступу. Цей метод дуже близький до методу доступу мереж Token Ring і також називається методом маркерного (або токенів) кільця - token ring (рисунок 2.2, а). Станція може почати передачу своїх власних кадрів даних тільки в тому випадку, якщо вона отримала від попередньої станції спеціальний кадр - токен доступу (рисунок 2.2, б). Після цього вона може передавати свої кадри, якщо вони у неї є, протягом часу, званого часом утримання токена - Token Holding Time (THT). Після закінчення часу THT станція зобов'язана завершити передачу свого чергового кадру і передати токен доступу наступної станції. Якщо ж у момент прийняття токена у станції немає кадрів для передачі по мережі, то вона негайно транслює токен наступної станції. У мережі FDDI у кожної станції є попередній сусід (upstream neighbor) і подальший сусід (downstream neighbor), які визначаються її фізичними зв'язками і напрямом передачі інформації.

Малюнок 2.2 - Обробка кадрів станціями кільця FDDI

Кожна станція в мережі постійно приймає передані їй попереднім сусідом кадри та аналізує їхню адресу призначення. Якщо адреса призначення не збігається з її власним, то вона транслює кадр своєму подальшому сусідові. Цей випадок наведений на малюнку (рисунок 2.2, в). Потрібно відзначити, що, якщо станція захопила токен і передає свої власні кадри, то протягом цього періоду часу вона не транслює надходять кадри, а видаляє їх з мережі. Якщо ж адреса кадру збігається з адресою станції, то вона копіює кадр у свій внутрішній буфер, перевіряє його коректність (в основному за контрольною сумою), передає його поле даних для подальшої обробки протоколу лежить вище над FDDI рівня (наприклад, IP), а потім передає вихідний кадр по мережі наступної станції (рисунок 2.2, г). У переданій в мережу кадрі станція призначення відзначає три ознаки: розпізнавання адреси, копіювання кадру і відсутності або наявності в ньому помилок. Після цього кадр продовжує подорожувати по мережі, транслируясь кожним вузлом. Станція, яка є джерелом кадру для мережі, відповідальна за те, щоб видалити кадр з мережі, після того, як він, зробивши повний оборот, знову дійде до неї (рисунок 2.2, д). При цьому вихідна станція перевіряє ознаки кадру, чи дійшов він до станції призначення і не був при цьому пошкоджений. Процес відновлення інформаційних кадрів не входить в обов'язки протоколу FDDI, цим повинні займатися протоколи більш високих рівнів. На малюнку 2.3 приведена структура протоколів технології FDDI в порівнянні з семиуровневой моделлю OSI. FDDI визначає протокол фізичного рівня та протокол підрівня доступу до середовища (MAC) канального рівня. Як і багато інші технології локальних мереж, технологія FDDI використовує протокол 802.2 підрівня управління каналом даних (LLC), визначений у стандартах IEEE 802.2 і ISO 8802.2. FDDI використовує перший тип процедур LLC, при якому вузли працюють в дейтаграмному режимі - без встановлення з'єднань і без відновлення втрачених або пошкоджених кадрів.

Малюнок 2.3 - Структура протоколів технології FDDI

Фізичний рівень розділений на два підрівня: незалежний від середовища підрівень PHY (Physical), і залежить від середовища підрівень PMD (Physical Media Dependent). Роботу всіх рівнів контролює протокол управління станцією SMT (Station Management). Рівень PMD забезпечує необхідні засоби для передачі даних від однієї станції до іншої по оптоволокну. У його специфікації визначаються:

  • вимоги до потужності оптичних сигналів і до багатомодовому оптоволоконному кабелю 62.5/125 мкм;

  • вимоги до оптичних обхідним перемикачів (optical bypass switches) і оптичним прийомопередавача;

  • параметри оптичних роз'ємів MIC (Media Interface Connector), їх маркування;

  • довжина хвилі в 1300 нанометрів, на якій працюють прийомопередавачі;

  • подання сигналів в оптичних волокнах у відповідності з методом NRZI.

Специфікація TP-PMD визначає можливість передачі даних між станціями по кручений парі відповідно з методом MLT-3. Специфікації рівнів PMD і TP-PMD вже були розглянуті в розділах, присвячених технології Fast Ethernet. Рівень PHY виконує кодування і декодування даних, що циркулюють між MAC-рівнем і рівнем PMD, а також забезпечує тактирование інформаційних сигналів. У його специфікації визначаються:

  • кодування інформації у відповідності зі схемою 4B/5B;

  • правила тактирования сигналів;

  • вимоги до стабільності тактовою частоти 125 МГц;

  • правила перетворення інформації з паралельної форми на послідовну.

Рівень MAC відповідальний за управління доступом до мережі, а також за прийом та обробку кадрів даних. У ньому визначені наступні параметри:

  • протокол передачі токена;

  • правила захоплення і ретрансляції токена;

  • формування кадру;

  • правила генерації та розпізнавання адрес;

  • правила обчислення та 32-розрядної контрольної суми.

Рівень SMT виконує всі функції з управління та моніторингу всіх інших рівнів стека протоколів FDDI. В управлінні кільцем приймає участь кожен вузол мережі FDDI. Тому всі вузли обмінюються спеціальними кадрами SMT для управління мережею. У специфікації SMT визначено наступне:

  • алгоритми виявлення помилок і відновлення після збоїв;

  • правила моніторингу роботи кільця і станцій;

  • управління кільцем;

  • процедури ініціалізації кільця.

Відмовостійкість мереж FDDI забезпечується за рахунок управління рівнем SMT іншими рівнями: за допомогою рівня PHY усуваються відмови мережі через фізичні причини, наприклад, через обрив кабелю, а за допомогою рівня MAC - логічні відмови мережі, наприклад, втрата потрібного внутрішнього шляху передачі токена і кадрів даних між портами концентратора. У наступній таблиці представлені результати порівняння технології FDDI з технологіями Ethernet і Token Ring.

Таблиця 2.1 - Типи вузлів і правила їхнього з'єднання в мережу

Характеристика

FDDI

Ethernet Token Ring

Бітова швидкість

100 Мб / с

10 Мб/с16 Мб / c

Топологія

Подвійне кольцодеревьев

Шина / зірка Зірка / кільце

Метод доступу

Частка від временіоборота токена

CSMA / CDПріорітетная система резервування

Середа передачіданних

Многомодовоеоптоволокно,

неекранірованнаявітая пара

Товстий коаксіал, тонкий коаксіал, вита пара, Екранована і неекранована вита пара, оптоволокно

Максимальна довжина мережі (без мостів)

200 км (100 км на кільце)

2500 М1000 м

Максимальна відстань між вузлами

2 км (-11 dB потерьмежду вузлами)

2500 м 100 м

Максімальноеколічество вузлів

500 (1000 сполук)

1024260 для екранованої кручений пари, 72 длянеекранірованной вітойпари

Тактирование івосстановленіе після відмов

Распределеннаяреалізація тактирования і відновлення після відмов

Не визначені Активний монітор

Всі станції в мережі FDDI діляться на кілька типів за такими ознаками:

  • кінцеві станції або концентратори;

  • за варіантом приєднання до первинного та вторинного кілець;

  • за кількістю MAC-вузлів і, відповідно, MAC-адрес в однієї станції.

2.3 Одиночне й подвійне приєднання до мережі

Якщо станція приєднана тільки до первинного кільця, то такий варіант називається одиночним приєднанням - Single Attachment, SA (рисунок 2.4, а). Якщо ж станція приєднана і до первинного, і до вторинного кілець, то такий варіант називається подвійним приєднанням - Dual Attachment, DA (рисунок 2.4, б).

Малюнок 2.4 - Одиночне (SA) і подвійне (DA) підключення станцій



Очевидно, що станція може використовувати властивості відмовостійкості, забезпечувані наявністю двох кілець FDDI, тільки при її подвійному підключенні.

Малюнок 2.5 - Реконфигурация станцій з подвійним підключенням при обриві кабелю

Як видно з малюнка 2.5, реакція станцій на обрив кабелю полягає у зміні внутрішніх шляхів передачі інформації між окремими компонентами станції.

2.4 Кількість MAC-вузлів у станції

Для того, щоб мати можливість передавати власні дані в кільце (а не просто ретранслювати дані сусідніх станцій), станція повинна мати у своєму складі хоча б один MAC-вузол, який має свій унікальний MAC-адресу. Станції можуть не мати жодного вузла MAC, і, значить, брати участь тільки в ретрансляції чужих кадрів. Але зазвичай усі станції мережі FDDI, навіть концентратори, мають хоча б один MAC. Концентратори використовують MAC-вузол для захоплення і генерації службових кадрів, наприклад, кадрів ініціалізації кільця, кадрів пошуку несправності в кільці і т.п. Станції, які мають один MAC-вузол, називаються SM (Single MAC) станціями, а станції, які мають два MAC-вузла, називаються DM (Dual MAC) станціями. Можливі наступні комбінації типів приєднання та кількості MAC-вузлів:

Таблиця 2.2 - комбінації типів приєднання та кількості MAC-вузлів

SM / SA

Станція має один MAC-вузол і приєднується тільки до первинного кільця. Станція не може приймати участь в утворенні загального кільця з двох.

SM / DA

Станція має один MAC-вузол і приєднується відразу до первинного та вторинного кілець. У нормальному режимі вона може приймати дані тільки по первинному кільцю, використовуючи друге для відмовостійкої роботи.

DM / DA

Станція має дві MAC-вузла і приєднана до двох кілець. Може (потенційно) приймати дані одночасно по двох кілець (повнодуплексний режим), а при відмовах брати участь у реконфігурації кілець.

DM / SA

Станція має дві MAC-сайту, але приєднана тільки до первинного кільця. Заборонена комбінація для кінцевої станції, спеціальний випадок роботи концентратора.

У залежності від того, чи є станція концентратором або кінцевою станцією, прийняті наступні позначення в залежності від типу їх підключення:

  • SAS (Single Attachment Station) - кінцева станція з одиночним підключенням;

  • DAS (Dual Attachment Station) - кінцева станція з подвійним підключенням;

  • SAC (Single Attachment Concentrator) - концентратор з одиночним підключенням;

  • DAC (Dual Attachment Concentrator) - концентратор з подвійним підключенням.

2.5 Типи портів станцій і концентраторів FDDI і правила їх з'єднання

У стандарті FDDI описані чотири типи портів, які відрізняються своїм призначенням і можливостями з'єднання один з одним для освіти коректних конфігурацій мереж. На малюнку 2.6 показано типове використання портів різних типів для підключення станцій SAS і DAS до концентратора DAC.

Малюнок 2.6 - Використання портів різних типів

З'єднання портів S - S є допустимим, оскільки створює ізольоване первинне кільце, що з'єднує тільки дві станції, але зазвичай невживаною.

З'єднання портів M - M є забороненим, а з'єднання AA, BB, AS, SA, BS, SB - небажаними, тому що створюють неефективні комбінації кілець.

2.6 З'єднання Dual Homing

З'єднання типу AM і BM відповідають випадку, так званого, Dual Homing підключення, коли пристрій з можливістю подвійного підключення, тобто з портами A і B, використовує їх для двох підключень до первинного кільця через порти M іншого пристрою. Таке підключення показано на малюнку 2.7. На ньому два концентратори, DAC4 і DAC5, підключені до концентраторів DAC1, DAC2 і DAC3 за схемою Dual Homing. Концентратори DAC1, DAC2 і DAC3 підключені звичайним способом до обох кілець, утворюючи кореневу магістраль мережі FDDI. Зазвичай такі концентратори називають в англомовній літературі rooted concentrators. Концентратори DAC4 і DAC5 підключені по деревоподібній схемою. Її можна було б утворити і за допомогою концентраторів SAC4 і SAC5, які б у цьому випадку підключалися б до М-порту кореневих концентраторів за допомогою порту S. Підключення DAC-концентраторів по деревоподібній схемою, але з використанням Dual Homing, дозволяє підвищити відмовостійкість мережі, і зберегти переваги деревоподібної багаторівневої структури.

Малюнок 2.7 - З'єднання Dual Homing



Концентратор DAC4 підключений за класичною схемою Dual Homing. Ця схема розрахована на наявність у такого концентратора тільки одного MAC-вузла. При підключенні портів A і B концентратора DAC4 до портів М концентратора DAC1 між цими портами встановлюється фізичне з'єднання, яке постійно контролюється фізичним рівнем PHY. Однак, в активний стан по відношенню до потоку кадрів по мережі перекладається лише порт B, а порт A залишається в резервному логічному стані. Перевага, що віддається за замовчуванням порту В, визначено в стандарті FDDI. При некоректній роботі фізичного з'єднання по порту B концентратор DAC4 переводить його в резервне стан, а активним стає порт А. Після цього порт У постійно перевіряє фізичний стан його лінії зв'язку, і, якщо воно відновилося, то він знову стає активним. Концентратор DAC5 також включено до тобто за схемою Dual Homing, але з більш повними функціональними можливостями з контролю з'єднання резервного порту А. Концентратор DAC5 має два вузли MAC, тому не тільки порт У працює в активному режимі в первинному кільці, передаючи кадри первинного MAC-вузлу від порту М концентратора DAC3, але і порт А також знаходиться в активному стані, приймаючи кадри від того ж первинного кільця, але від порту М концентратора DAC2. Це дозволяє вторинному MAC-вузлу постійно відстежувати логічне стан резервної зв'язку. Необхідно зауважити, що пристрої, що підтримують режим Dual Homing, можуть бути реалізовані кількома різними способами, тому може спостерігатися несумісність цих режимів у різних виробників.

2.7 Приєднання станції до "блукає" MAC-вузлу

Коли нова станція включається в мережу FDDI, то мережу на час призупиняє свою роботу, проходячи через процес ініціалізації кільця, протягом якого між всіма станціями узгоджуються основні параметри кільця, найважливішим з яких є номінальний час обороту токена по кільцю. Цієї процедури в деяких випадках можна уникнути. Прикладом такого випадку є підключення нової станції SAS до порту М концентратора з так званим "блукаючим" вузлом MAC (Roving MAC), який також називають локальним MAC-вузлом. Приклад такого підключення показаний на малюнку 2.8.

Малюнок 2.8 - Приєднання станції до "блукає" MAC-вузлу

Концентратор DM/DAC1 має два MAC-сайту: один бере участь у нормальній роботі первинного кільця, а другий, локальний, приєднаний до шляху, що з'єднує порт M зі станцією SAS3. Цей шлях утворює ізольоване кільце і використовується для локальної перевірки працездатності і параметрів станції SAS3. Якщо він працездатний і його параметри не вимагають реініціалізаціі основної мережі, то станція SAS3 включається в роботу первинного кільця "плавно" (smooth-insertion). Підключення станцій за допомогою оптичних обхідних перемикачів (Optical Bypass Switch). Факт відключення живлення станції з одиночним підключенням буде відразу ж помічений засобами фізичного рівня, що обслуговують відповідний М-порт концентратора, і цей порт за командою рівня SMT концентратора буде обійдений по внутрішньому шляху проходження даних через концентратор. На подальшу відмовостійкість мережі цей факт ніякого впливу не надасть (рисунок 2.9).

Малюнок 2.9 - Оптичний обхідний перемикач (Optical Bypass Switch)

Якщо ж вимкнути живлення біля станції DAS або концентратора DAC, то мережу, хоча і продовжить роботу, перейшовши в стан Wrap, але запас відмовостійкості буде втрачено, що небажано. Тому для пристроїв з подвійним підключенням рекомендується використовувати оптичні обхідні перемикачі - Optical Bypass Switch, які дозволяють закоротити вхідні і вихідні оптичні волокна і обійти станцію у разі її вимкнення. Оптичний обхідний перемикач харчується від станції і полягає в простому випадку з відображають дзеркал або рухомого оптоволокна. При відключеному живленні такий перемикач обходить станцію, а при включенні її живлення з'єднує входи портів А і В з внутрішніми схемами PHY станції. Специфікація залежні від середовища фізичного підрівня PMD

2.8 Структура фізичного з'єднання

Розглянемо фізичний підрівень PMD (Physical Media Dependent layer), визначений у стандарті FDDI для оптоволокна - Fiber PMD. Ця специфікація визначає апаратні компоненти для створення фізичних з'єднань між станціями: оптичні передавачі, оптичні приймачі, параметри кабелю, оптичні роз'єми. Для кожного з цих елементів вказуються конструктивні та оптичні параметри, що дозволяють станціям стійко взаємодіяти на певних відстанях. Фізичне з'єднання - основний будівельний блок мережі FDDI. Типова структура фізичного з'єднання представлена ​​на малюнку 2.10.

Малюнок 2.10 - Фізичне з'єднання мережі FDDI



Кожна фізична з'єднання складається з двох фізичних зв'язків - первинної та вторинної. Ці зв'язки є односторонніми - дані передаються від передавача одного пристрою PHY до приймача іншого пристрою PHY.

2.9 Вимоги до потужності оптичних сигналів

У стандарті Fiber PMD в явному вигляді не визначені граничні відстані між парою взаємодіючих пристроїв по одній фізичній з'єднанню. Замість цього в стандарті визначений максимальний рівень втрат потужності оптичного сигналу між двома станціями, взаємодіючими по одній фізичній зв'язку. Цей рівень дорівнює -11 dB, де

dB = 10 log P 2 / P 1 (1)

де P 1 - потужність сигналу на станції-передавачі, Db

P 2 - потужність сигналу на вході станції-приймача, dB

Відповідно до прийнятих в стандарті Fiber PMD параметрами загасання кабелю і випускаються промисловістю з'єднувачами, вважається, що для забезпечення загасання -11 dB довжина оптичного кабелю між сусідніми вузлами не повинна перевищувати 2 км. Більш точно можна розрахувати коректність фізичного з'єднання між вузлами, якщо взяти до уваги точні характеристики загасання, що вносяться кабелем, роз'ємами, спайками кабелю, а також потужність передавача і чутливість приймача.

2.10 Кабелі та роз'єми

Основний вид кабелю для стандарту Fiber PMD - багатомодовий кабель з діаметром сердечника 62.5 мкм і діаметром відбиває оболонки 125 мкм. Специфікація Fiber PMD не визначає вимоги до загасання кабелю в dB на км, а тільки вимагає дотримання вимоги по загальному загасання в -11 dB між станціями, з'єднаними кабелем і роз'ємами. Смуга пропускання кабелю повинна бути не гірше ніж 500 МГц на км. Крім основного виду кабелю, специфікація Fiber PMD допускає використання багатомодових кабелів з ​​діаметром сердечника в 50 мкм, 85 мкм і 100 мкм. В якості роз'ємів стандарт Fiber PMD визначає оптичні роз'єми MIC (Media Interface Connector). Гніздо MIC забезпечує підключення 2-х волокон кабелю, з'єднаних з вилкою MIC, до 2-м волокнах порту станції, з'єднаними з розеткою MIC. Стандартизовані тільки конструктивні параметри розетки MIC, а будь-які вилки MIC, що підходять до стандартних розеток MIC, вважаються придатними до використання. Специфікація Fiber PMD не визначає рівень втрат в роз'ємі MIC. Цей рівень - справа виробника, головне, щоб витримувався допустимий рівень втрат -11 dB в усьому фізичному з'єднанні. Роз'єми MIC повинні мати ключ, що позначає тип порту, що має запобігти невірне підключення роз'ємів. Визначено чотири різних типу ключа:

  • MIC A;

  • MIC B;

  • MIC M;

  • MIC S.

Види ключа для цих типів роз'ємів наведені на малюнку 2.11.

Малюнок 2.11 - Ключі роз'ємів MIC



Крім роз'ємів MIC, допускається використовувати термінал ST і SC, що випускаються промисловістю. В якості джерела світла допускається використання світлодіодів (LED) або лазерних діодів з довжиною хвилі 1.3 мкм. Крім багатомодового кабелю, допускається використання більш якісного одномодового кабелю (Single Mode Fiber, SMF) та роз'ємів SMF-MIC для цього кабелю. У цьому випадку дальність фізичного з'єднання між сусідніми вузлами може збільшитися до 40 км - 60 км, в залежності від якості кабелю, роз'ємів і з'єднань. Вимоги, визначені в специфікації SMF-PMD, для потужності на виході передавача і вході приймача, ті ж, що і для одномодового кабелю.

2.11 Фізичний підрівень PHY

Якщо в завдання підрівня PMD входить формування якісних оптичних імпульсів на виході і вході кожного фізичного з'єднання, то підрівень PHY має справу з передачею за допомогою імпульсів PMD логічних одиниць і нулів, що приходять з підрівня MAC. Більш точно, підрівень PHY займається наступними завданнями:

  • визначення моментів часу зняття інформації за сигналами, які надходять від підрівня PMD (тактирование вхідних сигналів);

  • визначення меж байт при обміні даними з MAC-подуровнем;

  • кодування надходять від MAC-підрівня символів у відповідний фізичний код (NRZI або MLT-3) підрівня PMD;

  • декодування надходять від PMD сигналів (NRZI або MLT-3) в символи MAC-підрівня;

  • управління еластичним буфером (Elasticity Buffer) для узгодження частоти вхідних і вихідних сигналів;

  • визначення статусу входить фізичної лінії на основі тестової послідовності керуючих символів;

  • генерація послідовності керуючих символів для виходить фізичної лінії по командах від підрівня SMT;

  • фільтрація приходять помилкових символів для виключення їх передачі на вихідну лінії.

2.12 Коди 4B/5B і їх прийом за допомогою еластичного буфера

Принципи логічного кодування з використанням кодів 4В/5В, а також фізичного кодування за допомогою методів NRZI (для оптоволокна) і MLT-3 (для витої пари) вже були розглянуті в розділах 1.4.3 - 1.4.4, так як технологія Fast Ethernet запозичила їх у технології FDDI. Крім 16 кодів, відведених для 16 кодових комбінацій вихідних 4-х байтових символів, фізичний і Мас-рівні оперують кільком службовими символами:

символи стану лінії:

  • Quiet, Q (мовчання) - 00000

  • Idle, I (простий) - 11111

  • Halt, I (зупинка) - 00100

Ці символи дозволяють сусідам по фізичній з'єднанню визначити його стан у процесі його ініціалізації та підтримки

символи обмежувачів початку і кінця кадру:

  • Start Delimiter 2 (другий символ межі початку кадру) - 10001

  • Ending Delimiter (кінець кадру) - 01101

Початок кадру відзначає зустрілися поспіль два символи Start Delimiter 1 і Start Delimiter 2, званих також символами J і K (за аналогією зі стандартом Token Ring)

символи логічного нуля і логічної одиниці:

  • Reset (логічний нуль) - 00111

  • Set (логічна одиниця) - 11001

Ці символи використовуються для вказівки логічних значень ознак розпізнавання адреси, помилки і копіювання кадру, що мають у кадрі FDDI призначення, аналогічне призначенням відповідних ознак кадру Token Ring. Заборонені символи - це все символи, які не є службовими кодами або 5-бітними кодами, використаними для запису 16 можливих комбінацій 4-х розрядних кодів. В обов'язки фізичного рівня входить фільтрація символів, переданих на вихідну лінію порту. Якщо серед символів кадру зустрічаються заборонені символи, то вони замінюються на 4 символи Halt, які далі супроводжуються символами Idle до передачі наступного кадру. Подальший сусід, отримавши кадр з 4-ма символами Halt, повинен вилучити пошкоджений кадр з кільця. Функція фільтрації не обов'язкова, коли кадр проходить через МАС-блок станції, але це відбувається не завжди, наприклад, вторинне кільце може проходити тільки через блоки фізичного рівня, не заходячи в МАС-блок, якщо це станція з подвійним підключенням. Розглянемо детальніше, яким чином відбувається синхронізація приймача з передавачем в мережі FDDI при прийомі кодів 4B/5В. Мережа FDDI використовує розподілену схему тактирования інформації, при якій кожна станція працює зі своїм незалежним локальним тактовим генератором. Це відрізняє її від мереж Token Ring, у яких одна станція підтримує тактирование інформації для всієї мережі, керуючи головним тактовим генератором мережі, званим Master Clock. У мережі FDDI тактові частоти синхронізуються в кожному фізичному з'єднанні сусідніх станцій (рисунок 2.13).

Малюнок 2.13 - Узгодження тактових генераторів в мережі FDDI

Кожна станція має два тактових генератора - локальний, який управляє тактирование переданої інформації, і відновлюючу, який синхронізується з тактовою частотою даних, що приходять від сусідньої станції. Локальний тактовий генератор працює на тактовій частоті 125 МГц.    Відновлюючий тактовий генератор, званий RCRCLK (Receive Recovery Clock) підлаштовується під тактову частоту, видобуту з NRZI або MLT-3 сигналів при вступі кодів Idle в проміжку між передачею кадрів даних. Коди Idle, що мають значення 111111, створюють послідовність імпульсів типу "меандр" з рівними длительностями високого і низького потенціалу, зручних для підстроювання тактового генератора RCRCLK, так як сигнал змінюється два рази за період. Вступники символи записуються відповідно до виявленої в імпульсах кодів Idle частотою в еластичний буфер (Elasticity Buffer). З еластичного буфера символи витягуються вже з частотою локального генератора. У результаті, неузгодженість частот станцій у кільці постійно згладжується, не перевищуючи 0.01%. Приймаюча станція підтримує заповнення еластичного буфера наполовину, витягуючи черговий символ тільки при перевищенні цього кордону.

2.13 Процедура встановлення фізичного з'єднання

Блоки PMD і PHY, реалізують фізичний рівень технології FDDI для кожного порту, беруть участь у процедурі ініціалізації фізичного з'єднання кожного порту станції з портом попередньої чи наступної станцій. Ця процедура проводиться з участю блоку управління станцією - SMT (Station Management). Блок керування станцією виконує велику кількість функцій, отримуючи інформацію і управляючи всіма іншими блоками станції - PMD, PHY і MAC. Розглянемо групу функцій SMT, керуючих фізичними сполуками портів і конфігурацією внутрішнього шляху даних. Ця група функцій отримала назву Connection Management (CMT).

На малюнку 2.14 показаний склад функцій CMT та зв'язок їх з блоками PMD, PHY, MAC і деякими іншими елементами станції.

Малюнок 2.14 - Структура блоку управління конфігурацією CMT

Станція, що має декілька портів, забезпечує для кожного з них блоки PMD, PHY і елемент керування конфігурацією CCE (Control Configuration Element). ССЕ - це перемикач, який з'єднує входи і виходи первинного і вторинного кілець, підключених до порту ззовні, з внутрішніми шляхами даних станції. В результаті дані можуть передаватися з порту елементу MAC станції, а можуть безпосередньо переправлятися на інший порт. Реконфигурация станції при її реакції на відмови виробляється саме перемикачем CCE. Блок управління конфігурацією має в своєму складі кілька елементів PCM (Physical Connection Management), по одному на кожен порт. Елемент PCM управляє фізичним станом лінії свого порту, аналізуючи символи, які надходять від PHY, і передаючи PHY свої команди. Якщо елемент PCM виявляє зміна стану лінії, то він сповіщає про це елемент CFM (Configuration Management), який відповідає за конфігурацію внутрішнього шляху даних. Елемент CFM виробляє конфігурування внутрішнього шляху, керуючи перемикачами портів CCE. Робить він це за допомогою елементів CEM (Configuration Element Management), кожен з яких керує одним перемикачем CCE. Блок ECM (Entity Coordination Management) координує роботу всіх блоків та елементів блоку управління конфігурацією CMT. Встановлення фізичного з'єднання - основне завдання блоку PCM. Блок PCM кожного порту починає цю процедуру по команді PC_Start, одержуваної від координуючого елемента ECM (рисунок 2.15).

Малюнок 2.15 - Управління фізичним з'єднанням портів



При отриманні цієї команди блок PCM локального порту починає обмінюватися символами кодів 4B/5B по мінікольцу, утвореному двома сусідніми портами. Процедура ініціалізації фізичного з'єднання - це розподілена процедура, в ній беруть участь два РСM сусідніх портів. Під час цієї процедури для обміну інформацією сусідні порти використовують не окремі символи, а досить довгі послідовності символів, що підвищує надійність взаємодії. Ці послідовності називаються станом лінії. Усього використовується 4 стану лінії:

  • Quiet Line State, QLS - стан мовчання, полягає у передачі 16 або 17 символів Quiet поспіль;

  • Master Link State, MLS - стан головного порту, полягає у передачі 8 або 9 пар символів Halt-Quiet;

  • Halt Link State, HLS - стан зупинки, полягає у передачі 16 або 17 символів Halt поспіль;

  • Idle Link State, ILS - стан простою, полягає у передачі 16 або 17 символів Idle поспіль.

Перший етап ініціалізації полягає в передачі портом - ініціатором з'єднання - стану QLS сусіднього порту. Той повинен при цьому перейти в стан BREAK - розриву зв'язку, незалежно від того, в якому стані зв'язок перебувала до отримання символів QLS. Сусідній порт, перейшовши в стан BREAK, також посилає символи QLS, позначаючи свій перехід. Після того, як порт-ініціатор переконався, що перший етап ініціалізації виконаний, він виконує наступний етап - перехід у стан CONNECT (з'єднання). Робить він це посилкою символів HLS, на що сусідній порт також повинен відповісти символами HLS. Якщо стан CONNECT встановлено, то порт-ініціатор починає найбільш змістовний етап ініціалізації - NEXT, який включає обмін інформацією про тип портів, проведення тестування якості лінії і проведення тестового обміну МАС-кадрами. Етап NEXT полягає в обміні між сусідніми портами 10-ю повідомленнями, які передаються по черзі. Порт повідомляє одне своє повідомлення, а потім отримує і аналізує повідомлення від сусіда і так далі. Кожне повідомлення несе один біт інформації і кодується послідовностями MLS - логічний нуль, або HLS - логічна одиниця. Перші два повідомлення несуть інформацію про тип свого порту. Для кодування потрібні два біти, так як існує чотири типи портів - А, В, М або S. Третє повідомлення говорить сусіднього порту, чи прийнятна для даного порту з'єднання із зазначеним у прийнятих повідомленнях типом порту. Якщо так, то наступні повідомлення обумовлюють тривалість процедури тестування якості лінії, а потім передають інформацію про результати тестування. Тест полягає в передачі протягом певного часу символів Idle і підрахунку спотворених символів. Якщо якість лінії прийнятно, то виконується тестовий обмін кадрами даних за участю блоків MAC станцій. Якщо всі етапи ініціалізації пройшли успішно, то фізичне з'єднання вважається встановленим і активним. По ньому починають передаватися символи простою і кадри даних. Проте, до тих пір, поки станція не виконає процедуру логічного входження станції в кільце, ці кадри можуть нести лише службову інформацію.

2.14 Конфігурування внутрішнього шляху

Після встановлення фізичного з'єднання станція повинна включити порт у внутрішній шлях, по якому проходять кадри даних і маркер. Засобом, за допомогою якого виконується ця включення, є перемикач CCE. Він може підключити вхід і вихід порту до будь-якого з трьох внутрішніх колій станції (рисунок 2.16) по командах від елемента CEM блоку управління конфігурацією CMT.

Малюнок 2.16 - Підключення порту до внутрішніх шляхах станції



Внутрішні колії станції не слід плутати із зовнішніми первинним і вторинним кільцями мережі. Внутрішні шляху можуть з'єднуватися з будь-яким з кілець, в залежності від стану порту. Первинний внутрішній шлях обов'язково повинен бути присутнім у будь-якій станції. Вторинний внутрішній шлях є необов'язковим, але бажаною в деяких конфігураціях станцій з подвійним підключенням, як це буде видно з прикладів. Локальний шлях використовується для тестування станції на МАС-рівні перед її логічним включенням в кільце. Перемикач CCE може перебувати в одному з 5 станів (рисунок 2.17):

  • ISOLATED - ізольоване стан, коли всі шляхи йдуть повз входу і виходу порту;

  • INSERT_P - порт включений в первинний внутрішній шлях;

  • INSERT_S - порт включений у вторинний внутрішній шлях;

  • INSERT_X - порт включений в первинний і вторинний внутрішні шляхи. Це стан використовується для згортання первинного та вторинного зовнішніх кілець на даному порту (стан WRAP мережі);

  • LOCAL - порт включений в локальний внутрішній шлях.

Малюнок 2.17 - Стану перемикача внутрішніх шляхів



За допомогою перекладу перемикачів портів станції в потрібний стан блок управління конфігурацією може забезпечити передачу кадрів та маркера по тому внутрішньому шляху, який відповідає поточному стану мережі. На малюнку 2.18 наведені приклади підтримки станів THRU_A (а) і WRAP_A (б) для станції з подвійним підключенням. Стан THRU_A відповідає нормальному режиму роботи кілець мережі. У цьому режимі первинне кільце проходить через порти А і В, а також MAC-вузол станції, а вторинне кільце проходить тільки через блоки PMD і PHY кожного з портів. Стан WRAP_A відповідає реакції мережі на порушення цілісності мережі, при якому порт У втрачає фізичне з'єднання з сусіднім по мережі портом. При цьому на лінії встановлюється стан Quiet Line State, так як відсутність сигналів на вході порту відповідає отриманню символів Quiet (00000). Отримавши інформацію про те, що на вході порту B встановилося стан QLS, блок PCM цього порту намагається почати процес реініціалізаціі фізичного з'єднання. За відсутності фізичної зв'язку між портами ця спроба називається вдалою, тому порт переводиться в стан INSERT_X, а порт B - в стан ISOLATED.



Малюнок 2.18 - Робота перемикача шляху CCE в станції з подвійним підключенням

2.15 Функція визначення сигналу рівня PMD

Специфікація на Fiber PMD вимагає від цього рівня виконання функції Signal_Detect за визначенням факту наявності оптичних сигналів на вході фізичного з'єднання станції. Цей сигнал передається на рівень PHY, де використовується функцією визначення статусу лінії Line State Detect (рисунок 2.12). Рівень PMD генерує для PHY ознака присутності оптичного сигналу Signal_Detect, якщо потужність вхідного сигналу перевищує -43.5 dBm, а знімає його при зменшенні цієї потужності до -45 dBm і нижче. Таким чином, є гістерезис в 1.5 dBm для запобігання частих змін статусу лінії при коливанні вхідної потужності сигналу близько -45 dBm.

Малюнок 2.12 - Функція визначення сигналу на вході PMD

2.16 МАС-рівень

2.16.1 Функції МАС-рівня

У відповідності зі стандартами IEEE 802 канальний рівень в локальних мережах складається з двох підрівнів - LLC і МАС. Стандарт FDDI не вводить своє визначення підрівня LLC, а використовує його сервіси, описані в документі IEEE 802.2 LLC. Подуровень МАС виконує в технології FDDI наступні функції:

  • підтримує сервіси для підрівня LLC;

  • формує кадр певного формату;

  • управляє процедурою передачі токена;

  • управляє доступом станції до середовища;

  • адресує станції в мережі;

  • копіює кадри, призначені для даної станції, в буфер і повідомляє підрівень LLC і блок керування станцією SMT про прибуття кадру;

  • генерує контрольну послідовність кадру (CRC) і перевіряє її у всіх кадрів, що циркулюють по кільцю;

  • видаляє з кільця всі кадри, які згенерувала дана станція;

  • управляє таймерами, які контролюють логічну роботу кільця - таймером утримання токена, таймером обороту токена і т.д.;

  • веде ряд лічильників подій, що допомагає виявити і локалізувати несправності;

  • визначає механізми, використовувані кільцем для реакції на помилкові ситуації - пошкодження кадру, втрату кадру, втрату токена і т.д.

У даному розділі для ілюстрації роботи МАС-рівня буде використовуватися в якості ілюстрації станція з подвійним підключенням і одним блоком МАС, то є станція DA / SM. Її внутрішня структура показана на малюнку 2.19.

Малюнок 2.19 - Внутрішня структура станції з подвійним підключенням і одним блоком МАС

У кожному блоці МАС паралельно працюють два процеси: процес передачі символів - MAC Transmit і процес прийому символів - MAC Receive. За рахунок цього МАС може одночасно передавати символи одного кадру і приймати символи іншого кадру.

2.16.2 Формати кадру і токена

По мережі FDDI інформація передається у формі двох блоків даних: кадру і токена. Формат кадру FDDI представлений на малюнку 2.20.

Малюнок 2.20 - Формат кадру FDDI



Розглянемо призначення полів кадру.

  • преамбула (Preamble, PA). Будь-який кадр має передувати преамбулою, що складається як мінімум з 16 символів Idle (I). Ця послідовність призначена для входження в синхронізм генератора RCRCLK, що забезпечує отримання наступних символів кадру.

  • початковий обмежник (Starting Delimiter, SD). Складається з пари символів JK, які дозволяють однозначно визначити межі для інших символів кадру.

  • полі управління (Frame Control, FC). Ідентифікує тип кадру і деталі роботи з ним. Має 8-ми бітовий формат і передається за допомогою двох символів. Складається з підполів, що позначаються як CLFFZZZZ, які мають таке призначення:

  • С - говорить про те, який тип трафіку переносить кадр - синхронний (значення 1) чи асинхронний (значення 0);

  • L - визначає довжину адреси кадру, який може складатися з 2-х байт або з 6-ти байт;

  • FF - тип кадру, може мати значення 01 для позначення кадру LLC (для користувача дані) або 00 для позначення службового кадру MAC-рівня. Службовими кадрами МАС-рівня є кадри трьох типів - кадри процедури ініціалізації кільця Claim Frame, кадри процедури сигналізації про логічну несправності Beacon Frame та кадри процедури управління кільцем SMT Frame;

  • ZZZZ - деталізує тип кадру;

  • адресу призначення (Destination Address, DA) - ідентифікує станцію (унікальний адреса) або групу станцій (групова адреса), якій (им) призначений кадр. Може складатися з 2-х або 6-ти байт.

  • адресу джерела (Source Address, SA) - ідентифікує станцію, що згенерував даний кадр. Поле має бути тієї ж довжини, що і поле адреси призначення;

  • інформація (INFO) - містить інформацію, що відноситься до операції, зазначеної в полі управління. Поле може мати довжину від 0 до 4478 байт (від 0 до 8956 символів). Стандарт FDDI припускає розміщення в цьому полі маршрутної інформації алгоритму Source Routing, визначеної в стандарті 802.5. При цьому в два старших біти поля адреси джерела SA поміщається комбінація 102 - групова адреса, комбінація, яка не має сенсу для адреси джерела, а позначає присутність маршрутної інформації в поле даних;

  • контрольна послідовність (Frame Check Sequence, FCS) - містить 32-х бітну послідовність, обчислену за стандартним методом CRC-32, прийнятому і для інших протоколів IEEE 802. Контрольна послідовність охоплює поля FC, DA, SA, INFO і FCS;

  • кінцевий обмежувач (Ending Delimiter, ED) - містить єдиний символ Terminate (T), що позначає кордон кадру. Однак за ним розташовуються ще ознаки статусу кадру;

  • статус кадру (Frame Status, FS). Перші три ознаки в полі статусу повинні бути індикаторами помилки (Error, E), розпізнавання адреси (Address recognized, A) і копіювання кадру (Frame Copied, C). Кожен з цих індикаторів кодується одним символом, причому нульове стан індикатора позначається символом Reset (R), а одиничне - Set (S). Стандарт дозволяє виробникам обладнання додавати свої індикатори після трьох обов'язкових;

На малюнку 2.21 показаний формат токена.

Малюнок 2.21 - Формат токена

Токен складається по суті з одного значущого поля - поля управління, яке містить в цьому випадку 1 в полі С і 0000 у полі ZZZZ.

2.16.3 Операції МАС-рівня

За допомогою операцій МАС-рівня станції отримують доступ до кільця і передають свої кадри даних. Цикл передачі кадру від однієї станції до іншої складається з кількох етапів: захоплення токена станцією, якій необхідно передати кадр, передачею одного або декількох кадрів даних, звільненням токена передавальною станцією, ретрансляцією кадру проміжними станціями, розпізнаванням і копіюванням кадру станцією-одержувачем і видаленням кадру з мережі станцією-відправником. Розглянемо ці операції. Захоплення токена. Якщо станція має право захопити токен, то вона після ретрансляції на вихідний порт символів PA і SD токена, видаляє з кільця символ FC, за яким вона розпізнала токен, а також кінцевий обмежувач ED. Потім вона передає слідом за вже переданим символом SD символи свого кадру, таким чином, формуючи його з початкових символів токена (рисунок 2.22).

Малюнок 2.22 - Захоплення токена



Передача кадру. Після видалення полів FC і ED токена станція починає передавати символи кадрів, які їй надав для передачі рівень LLC. Станція може передавати кадри до тих пір, поки не закінчиться час утримання токена. Для мереж FDDI передбачена передача кадрів двох типів трафіку - синхронного й асинхронного. Синхронний трафік призначений для додатків, які вимагають надання їм гарантованої пропускної здатності для передачі голосу, відео, управління процесами та інших випадків роботи в реальному часі. Для такого трафіку кожній станції мають фіксовану частину пропускної здатності кільця FDDI, тому станція має право передавати кадри синхронного трафіку завжди, коли вона отримує токен від попередньої станції. Асинхронний трафік - це звичайний трафік локальних мереж, не висуваючи високих вимог до затримок обслуговування. Станція може передавати асинхронні кадри тільки в тому випадку, якщо при останньому обороті токена по кільцю для цього залишилася якась частина невитраченої пропускної здатності. Інтервал часу, протягом якого станція може передавати асинхронні кадри, називається часом утримання токена (Token Holding Time, THT). Кожна станція самостійно обчислює поточне значення цього параметра за алгоритмом, розглянутому нижче. Малюнок 2.23 ілюструє процес передачі кадру.



Малюнок 2.23 - Передача кадру

У ході передачі символів власного кадру станція видаляє з кільця все надходять від попередньої станції символи. Такий процес називається МАС-заміною (MAC Overwriting). Початковий джерело видаляється з мережі кадру не має значення - це може бути і даний МАС-вузол, який раніше помістив цей кадр в кільце, або інший МАС-вузол. Процес видалення кадрів під час передачі ніколи не призводить до видалення ще необроблених кадрів: якщо мережа працює коректно, то видаляються тільки усічені кадри, які утворюються або при захопленні токена (цей варіант вже розглянуто), або при видаленні свого кадру станцією-джерелом (цей варіант буде розглянуто нижче). У будь-якому випадку, усічений кадр (remnant frame) - це кадр, у якого є початковий обмежувач, але відсутній кінцевий обмежувач, а замість нього і, може бути, ще деяких полів вставлені символи простою Idle. У випадку, якщо видаляються символи належать кадру, раніше згенерованому даними МАС-вузлом, то одночасно з видаленням кадру з кільця перевіряються ознаки статусу кадру з поля FS - розпізнавання адреси, копіювання і помилки. Якщо ознака помилки встановлений, то МАС-рівень не займається повторною кадру, залишаючи це рівню LLC або іншим верхнім рівням комунікаційного стека протоколів. Станція припиняє передачу кадрів у двох випадках: або при закінченні часу утримання токена THT, або при передачі всіх наявних у неї кадрів до закінчення цього терміну. Після передачі останнього свого кадру станція формує токен і передає його наступній станції. Повторення кадру. Якщо кадр не адресується даному МАС-сайту, то останній повинен просто повторити кожен символ кадру на вихідному порту. Кожен МАС-вузол повинен підраховувати кількість отриманих ним повних кадрів (усічені не включаються в підрахунок). Кожна станція перевіряє повторюваний кадр на наявність помилок за допомогою контрольної послідовності. Якщо помилку виявлено, а ознака помилки в полі FS не встановлено, то МАС-вузол встановлює ця ознака в кадрі, а також нарощує лічильник помилкових кадрів, розпізнаних даними МАС-вузлом. Обробка кадру станцією призначення. Станція призначення, розпізнавши свою адресу в поле DA, починає копіювати символи кадру у внутрішній буфер одночасно з повторенням їх на вихідному порту. При цьому станція призначення встановлює ознака розпізнавання адреси. Якщо ж кадр скопійований у внутрішній буфер, то встановлюється і ознака копіювання (невиконання копіювання може статися, наприклад, з-за переповнення внутрішнього буфера). Встановлюється також і ознака помилки, якщо її виявила перевірка за контрольної послідовності. Видалення кадру з кільця. Кожен МАС-вузол відповідальний за видалення з кільця кадрів, які він раніше в нього помістив. Цей процес відомий під назвою Frame Stripping. Якщо МАС-вузол при отриманні свого кадру зайнятий передачею наступних кадрів, то він видаляє всі символи повернувся по кільцю кадру. Якщо ж він уже звільнив токен, то він повторює на виході кілька полів цього кадру перш, ніж розпізнає свою адресу в полі SA. У цьому випадку в кільці виникає усічений кадр, у якого після поля SA слідують символи Idle і відсутній кінцевий обмежувач. Цей усічений кадр буде видалений з кільця який-небудь станцією, яка прийняла його в стані власної передачі.

2.17 Ініціалізація кільця

Процедура ініціалізації кільця, відома під назвою Claim Token (ця назва у вільному перекладі можна може інтерпретуватися як "змагання претендентів на генерацію токена"), виконується для того, щоб всі станції кільця переконалися в його потенційної працездатності, а також дійшли згоди про значення параметра T_Opr - максимально допустимому часу обороту токена по кільцю, на підставі якого всі станції обчислюють час утримання токена THT. Процедура Claim Token виконується в декількох ситуаціях:

  • при включенні нової станції в кільце і при виході станції з кільця.

  • при виявленні будь-якої станцією факту втрати токена. Токен вважається загубленим, якщо станція не спостерігає його протягом двох періодів часу максимального обороту токена T_Opr.

  • при виявленні тривалої відсутності активності в кільці, коли станція протягом певного часу не спостерігає проходять через неї кадрів даних.

  • по команді від блоку управління станцією SMT.

Для виконання процедури ініціалізації кожна станція мережі повинна знати про свої вимоги до максимального часу обороту токена по кільцю. Ці вимоги містяться в параметрі, званому "необхідний час обороту токена" - TTRT (Target Token Rotation Time). Параметр TTRT відображає ступінь потреби станції в пропускній здатності кільця - чим менше час TTRT, тим частіше станція бажає отримувати токен для передачі своїх кадрів. Процедура ініціалізації дозволяє станціям дізнатися про вимоги до часу обороту токена інших станцій і вибрати мінімальний час як загальний параметра T_Opr, на підставі якого надалі буде розподілятися пропускна здатність кільця. Параметр TTRT повинен знаходитися в межах від 4 мс до 165 мс і може змінюватися адміністратором мережі. Для проведення процедури ініціалізації станції обмінюються службовими кадрами МАС-рівня - кадрами Claim. Ці кадри мають в полі управління значення 1L00 0011, поле адреси призначення містить адресу джерела (DA = SA), а в полі інформації міститься 4-х байтове значення запитуваної часу обороту токена T_Req. Якщо будь-яка станція вирішує почати процес ініціалізації кільця за своєю ініціативою, то вона формує кадр Claim Token зі своїм значенням необхідного часу обороту токена TTRT, тобто привласнює полю T_Req своє значення TTRT. Захоплення токена для відправки кадру Claim не потрібно. Будь-яка інша станція, отримавши кадр Claim Token, починає виконувати процес Claim Token. При цьому станції встановлюють ознака знаходження кільця в працездатному стані Ring_Operational в стан False, що означає скасування нормальних операцій з передачі токена і кадрів даних. У цьому стані станції обмінюються тільки службовими кадрами Claim. Для виконання процедури ініціалізації кожна станція підтримує таймер поточного часу обороту токена TRT (Token Rotation Timer), який використовується також і в подальшому при роботі кільця в нормальному режимі. Для спрощення викладу будемо вважати, що цей таймер, як і інші таймери станції, ініціалізується нульовим значенням і потім нарощує своє значення до певної величини, званої порогом закінчення таймера. (У реальному кільці FDDI всі таймери працюють в двійковому додатковому коді). Таймер TRT запускається кожною станцією при виявленні моменту початку процедури Claim Token. В якості граничного значення таймера вибирається максимально допустимий час обороту токена, тобто 165 мс. Закінчення таймера TRT до завершення процедури означає її невдале закінчення - кільце не вдалося ініціалізувати. У разі невдачі процесу Claim Token запускається процеси Beacon і Trace, за допомогою яких станції кільця намагаються виявити некоректно працюючу частину кільця і відключити її від мережі. Під час виконання процесу Claim Token кожна станція спочатку може відправити по кільцю кадр Claim зі значенням T_Req, рівним значенню її параметра TTRT. При цьому вона встановлює значення T_Opr, рівне значенню TTRT. Розглянемо приклад ініціалізіруемого кільця, наведений на малюнку 2.24.

Малюнок 2.24 - Процес ініціалізації кільця



У деякий момент часу всі станції передали по кільцю свої пропозиції про значення максимального часу обороту токена: 72 мс, 37 мс, 51 мс і 65 мс. Станція, прийнявши кадр Claim від попередньої станції, зобов'язана порівняти значення T_Req, вказане в кадрі зі значенням TTRT своєї пропозиції. Якщо інша станція просить встановити час обороту токена менше, ніж дана (тобто T_Req <TTRT), то дана станція перестає генерувати власні кадри Claim і починає повторювати чужі кадри Claim, бо бачить, що в кільці є більш вимогливі станції. Одночасно станція фіксує у своїй змінної T_Opr мінімальне значення T_Req, яке їй зустрілося в чужих кадрах Claim. Якщо ж прийшов кадр має значення T_Req більше, ніж власне значення TTRT, то він видаляється з кільця. Процес Claim завершується для станції в тому випадку, якщо вона отримує кадр Claim зі своєю адресою призначення. Це означає, що ця станція є переможцем змагального процесу і її значення TTRT виявилося мінімальним. У розглянутому прикладі це станція B зі значенням TTRT, рівним 37 мс. Інші станції кільця не зможуть отримати свій кадр Claim, так як він не зможе пройти через станцію B. При рівних значеннях параметра TTRT перевага віддається станції з великим значенням МАС-адреси. Після того, як станція виявляє, що вона виявилася переможцем процесу Claim Token, вона повинна сформувати токен і відправити його по кільцю. Перший оборот токена - службовий, так як за час цього обороту станції кільця дізнаються, що процес Claim Token успішно завершився. При цьому вони встановлюють ознака Ring_Operational в стан True, що означає початок нормальної роботи кільця. При наступному проході токена його можна буде використовувати для захоплення і передачі кадрів даних. Якщо ж у будь-якої станції під час виконання процедур ініціалізації таймер TRT закінчився, а токен так і не з'явився на вході станції, то станція починає процес Beacon. Після нормального завершення процесу ініціалізації у всіх станцій кільця встановлюється однакове значення змінної T_Opr.

2.18 Керування доступом до кільця

Управління доступом до кільця FDDI розподілено між його станціями. Кожна станція при проходженні через неї токена самостійно вирішує, може вона його захопити чи ні, а якщо так, то на який час. Якщо у станції є для передачі синхронні кадри, то вона завжди може захопити токен на фіксований час, виділений їй адміністратором. Якщо ж у станції є для передачі асинхронні кадри, то умови захоплення визначаються наступним чином. Станція веде вже згаданий таймер поточного часу обороту токена TRT, а також лічильник кількості запізнень токена Late_Ct. Час витікання таймера TRT дорівнює значенню максимального часу обороту токена T_Opr, обраному станціями при ініціалізації кільця. Лічильник Late_Ct завжди скидається в нуль, коли токен проходить через станцію. Якщо ж токен запізнюється, то таймер досягає значення T_Opr раніше чергового прибуття токена. При цьому таймер обнуляється і починає відлік часу заново, а лічильник Late_Ct нарощується на одиницю, фіксуючи факт запізнення токена. При прибутті запізнився токена (при цьому Late_Ct = 1) таймер TRT не скидається в нуль, а продовжує вважати, накопичуючи час запізнення токена. Якщо ж токен прибув раніше, ніж закінчився інтервал T_Opr у таймера TRT, то таймер скидається в момент прибуття токена. На малюнку 2.25 наведені різні випадки прибуття токена. Значення максимального часу обороту токена для прикладу, наведеного на цьому малюнку, дорівнює 30 мс.

Малюнок 2.25 - Поведінка таймера часу поточного обороту токена TRT і лічильника запізнень токена Late_Ct

Таблиця 2.3 - Події в моментах часу малюнка 2.25

Момент А:

Токен прибув вчасно, так як таймер TRT не досяг порога T_Opr. Таймер TRT перезапускається і починає вважати заново.

Момент В:

Токен прибув вчасно. Таймер перезапускається.

Момент С:

Таймер закінчився раніше, ніж токен прибув на станцію. Таймер TRT перезапускається, а лічильник Late_Ct нарощується на одиницю.

Момент D:

Токен нарешті прибув, але він запізнився - це відзначає лічильник Late_Ct, рівний 1. Лічильник скидається в нуль, але таймер не перезапускається, тому що при приході токена лічильник не дорівнював нулю.

Момент Е:

Токен прибув на станцію. Так як він прибув до закінчення таймера і при нульовому значенні лічильника Late_Ct, то вважається, що він прибув вчасно. Таймер перезапускається.

Тепер розглянемо, яким чином значення таймера TRT і лічильника Late_Ct використовуються при з'ясуванні можливості захоплення токена і часу його утримання. Станція може захоплювати токен тільки в тому випадку, коли він прибуває вчасно - тобто відразу після його прибуття лічильник Late_Ct дорівнює нулю. Час утримання токена управляється таймером утримання токена THT (Token Holding Timer). Якщо станція має в буфері кадри для передачі в момент прибуття токена і токен прибув вчасно, то станція захоплює його й утримує протягом періоду (T_Opr - TRT), де TRT - значення таймера TRT в момент приходу токена. Для відстеження дозволеного часу утримання токена в момент захоплення токена значення TRT присвоюється таймеру THT, а потім таймер TRT обнуляється і перезапускається. Таймер THT рахує до кордону T_Opr, після чого вважається, що час утримання токена вичерпано. Станція перестає передавати кадри даних і передає токен. Описаний алгоритм дозволяє адаптивно розподіляти пропускну здатність кільця між станціями, а точніше - ту її частину, яка залишилася після розподілу між синхронним трафіком станцій. Приклад роботи алгоритму виділення часу для передачі асинхронного трафіку наведено на малюнку 2.26. як і в попередньому прикладі, час максимального обороту токена дорівнює 30 мс.

Малюнок 2.26 - Виділення часу для асинхронного трафіку

Таблиця 2.4 - Події в моментах часу малюнка 2.26

Момент В:

Токен прибув вчасно. Станція має до цього моменту асинхронні кадри для передачі. Таймер THT присвоюється значення таймера TRT (16), і він починає рахувати до значення T_Opr (30). Таймер TRT перезапускається. Станція починає передавати кадри. Вона може це робити протягом 14 мс. Якщо вона закінчить передачу наявних кадрів раніше, то вона зобов'язана негайно звільнити токен.

Момент С:

Таймер THT минув, і станція повинна припинити передачу асинхронних кадрів. Станція завершує передачу поточного кадру і передає токен сусідньої станції. Лічильник TRT при цьому продовжує працювати.

Момент D:

Таймер TRT закінчується раніше чергового прибуття токена. Таймер перезапускається, а лічильник Late_Ct нарощується на 1.

Момент Е:

Токен прибуває, але він запізнився, оскільки Late_Ct має значення 1. Станція не може захопити токен при значенні Late_Ct, відмінному від нуля.Токен передається сусідньої станції. Лічильник Late_Ct обнуляється, а таймер TRT не перезапускається.

Момент F:

Токен прибуває на станцію. Так як таймер TRT ще не закінчився, а значення Late_Ct дорівнює 0, то токен прибув вчасно. Таймер THT ініціалізується значенням таймера TRT (22) і починає рахувати до кордону T_Opr. TRT перезапускается.Станція може передавати кадри протягом 8 мс.

У стандарті FDDI визначено також ще два механізми управління доступом до кільця. По-перше, в токені можна задавати рівень пріоритету токена, а для кожного рівня пріоритету задається свого часу порогу, до якого вважає таймер утримання токена THT. По-друге, визначена особлива форма токена - стримуючий токен (restricted token), за допомогою якого дві станції можуть монопольно деякий час обмінюватися даними по кільцю. Якщо таймер TRT закінчиться при значенні Late_Ct, що дорівнює 1, то така подія вважається втратою токена і породжує виконання процесу реініціалізаціі кільця Claim Token.

2.19 Функції управління мережами FDDI

2.19.1 Функції управління мережею по специфікації SMT

Крім специфікацій рівнів PHY, PMD і МАС, стандарт FDDI визначає також специфікацію рівня управління станцією Station Management (SMT). В даний час діє версія 7.3 SMT. Ця специфікація визначає функції, які повинен виконувати кожен вузол у мережі FDDI. SMT контролює і керує всіма процесами канального та фізичного рівнів, що протікають в окремій станції. Крім того, процес SMT кожній станції взаємодіє з аналогічними процесами інших станцій для того, щоб стежити і координувати всі операції в кільці FDDI. У цьому випадку SMT бере участь у розподіленому однорангової управлінні кільцем. SMT включає три групи функцій (рисунок 2.27):

  • управління з'єднаннями - Connection Management (CMT);

  • управління кільцем - Ring Management (RMT);

  • управління, засноване на кадрах - Frame-Based Management (FBM).

Малюнок 2.27 - Склад функцій управління SMT



Функції управління з'єднаннями CMT вже були розглянуті в розділах 2.5.2 і 2.5.3 у зв'язку з тим, що їх основним призначенням є контроль і управління фізичними сполуками, організованими фізичним рівнем. Функції управління кільцем RMT полягають в управлінні локальними вузлами МАС і кільцями, до яких вони приєднані. Функції RMT відповідальні за виявлення дубльованих адрес, а також за запуск процедури ініціації кільця Claim Token і процедур обробки аварійних ситуацій Beacon і Trace. Функції управління, заснованого на кадрах FBM дозволяють вузлу отримувати від інших вузлів мережі інформацію про їх стан і статистикою про минулий через них трафіку. Ця інформація зберігається в базі даних керуючої інформації MIB (Management Information Base).

2.19.2 Функції управління кільцем RMT

Для виконання своїх функцій вузол RMT взаємодіє з локальним вузлом МАС, вузлом управління з'єднаннями CMT, а також іншими вузлами SMT станції. Вузол RMT виконує наступні функції. Повідомлення про статус і наявності локального МАС-вузла. RMT несе відповідальність за повідомлення інших вузлів SMT про:

  • доступності МАС вузла для передачі і прийому кадрів і токена;

  • початку або завершення процесу Beacon в локальному вузлі;

  • виявленні факту дублювання МАС-адреси;

  • старті функції Trace, що дозволяє вузлу вийти зі стану постійної генерації кадрів сигналізації про несправність (стан Stuck Beacon);

  • непрацездатності кільця протягом тривалого часу.

Процес Beacon і вихід з нього. Процес Beacon (процес сигналізації) використовується для ізоляції серйозних ушкоджень кільця. Вузол МАС починає процес Beacon в наступних ситуаціях:

  • процес ініціалізації кільця Claim Token не завершився за відведений йому час;

  • вузол SMT передав вузлу MAC команду на ініціацію процесу Beacon.

Якщо вузол входить у процес Beacon, то він починає передавати наступному в кільці вузлу кадри Beacon, в яких як адреси призначення вказується або 0, або адреса попередньої станції, отриманий в цьому випадку від SMT. У поле даних пересилається один байт причини початку процесу Beacon (0 - невдале завершення процесу Claim Token, інші значення зарезервовані на майбутнє). Якщо ж вузол отримує кадр Beacon від іншої станції, то вона припиняє передавати свої кадри Beacon і переходить в режим повторення кадрів. Через деякий час після виникнення аварійної ситуації в кільці всі станції припиняє генерувати кадри Beacon, крім однієї, тієї, яка знаходиться в кільці безпосередньо за станцією або ділянкою кабелю, що є причиною аварійної ситуації в кільці. Станція, яка продовжує генерувати кадри Beacon, потрапляє в стан Stuck Beacon - "постійної сигналізації" (рисунок 2.28).

Малюнок 2.28 - Станція у стані Stuck Beacon



Процес RMT кожній станції при вході станції в процес Beacon запускає таймер TRM (Ring Management), який вимірює період часу, протягом якого така станція генерує кадри Beacon. При перевищенні ним кордону T_Stuck процес RMT вважає, що станція потрапила в стан постійної сигналізації Stuck Beacon і що вузол керування конфігурацією не зміг впоратися з виниклою в кільці проблемою. У цій ситуації вузол RMT посилає по кільцю так званий спрямований сигнальний кадр - Directed Beacon - станції управління кільця (мається на увазі, що на одній зі станцій кільця виконується спеціальне програмне забезпечення управління мережею, наприклад, Sun NetManager, що не входить до компетенції стандарту FDDI). В якості адреси призначення в кадрі Directed Beacon вказується спеціальний груповий адресу, який станція управління повинна розпізнати. Поле інформації повинно містити адресу попередньої станції - потенційного винуватця проблеми. Після передачі декількох кадрів Directed Beacon (для надійності) процес RMT ініціює процес Trace. Процес Trace використовується для виявлення домену несправності - тобто групи станцій, які працюють некоректно.

Станція, яка ініціює процес Trace, посилає про це сигнал станції, безпосередньо попередньої їй у кільці - тобто попереднього сусідові. Сигнал Trace передається у формі послідовності символів Halt і Quiet. Станція, яка отримала сигнал Trace, і станція, яка передала сигнал Trace, на деякий час відключаються від кільця і виконують тест перевірки внутрішнього шляху, так званий Path Test. Деталі тесту Path Test не визначені специфікацією SMT. Її загальне призначення полягає в тому, що станція повинна автономно перевірити передачу символів і кадрів між усіма своїми внутрішніми вузлами, щоб переконатися в тому, що не вона є причиною відмови кільця. Якщо тест внутрішнього шляху Path Test виконаний успішно, то процес SMT посилає блокам управління конфігурацією сигнал PC_Start, за яким вони починають відновлення фізичних з'єднань портів. Якщо ж Path Test не виконується, то станція залишається отсоединенной від кільця.

2.19.3 Функції управління, засновані на передачі кадрів

Ця частина функцій SMT, звана FBM (Frame Based Management) є найбільш високорівневої, так як для її роботи потрібно, щоб кільце знаходилося в працездатному стані і могло передавати між станціями кадри. Специфікація FBM визначає велику кількість типів кадрів, якими обмінюються станції:

  • кадри інформації про сусідство (Neighborhood Information Frames, NIF) дозволяють станції з'ясувати адреси її попереднього і наступного сусідів, з'ясувати наявність дубльованих адрес, а також перевірити працездатність свого МАС-вузла за відсутності іншого трафіку. Інформація про адреси сусідів може бути зібрана керуючої станцією для побудови логічного карти кільця.

  • кадри інформації про статус (Station Information Frames, SIF) використовуються станцією для передачі запиту про конфігурацію і операційних параметрах іншої станції. За допомогою кадрів SIF запитуються і передаються, наприклад, дані про стан станції, значенні лічильника кадрів, пріоритети кадрів, ідентифікаторі виробника.

  • кадри звіту про статус (Station Report Frames, SRF) дозволяють станції періодично посилати по кільцю інформацію про свій стан, яка може бути цікава станції управління кільцем. Це може бути, наприклад, інформація про зміну стану станції, про небажаних з'єднаннях, про занадто високої інтенсивності помилкових кадрів.

  • кадри управління параметрами (Parameter Management Frames, PMF) використовуються станцією для читання або запису значень параметрів бази даних керуючої інформації SMT MIB.

  • луна-кадри (Echo Frames, ECF) дозволяють станції перевірити зв'язок з будь-якою станцією кільця.

Кадр SMT має власний заголовок досить складного формату, який вкладається в інформаційне поле MAC кадру. За заголовком слід інформаційне поле SMT, яке містить дані про декілька параметрах станції. Кожен параметр описується трьома полями - полем типу параметра, полем довжини параметра і полем значення параметра. За допомогою кадрів PMF керуюча станція може отримати доступ до значення параметрів, що зберігаються в базі даних керуючої інформації станції - Management Information Base, MIB. Специфікація SMT визначає склад об'єктів SMT MIB і їх структуризацію. База SMT MIB складається з 6 піддерев (рисунок 2.29). Піддерево 5 зарезервовано на майбутнє.

Малюнок 2.29 - Структура бази керуючої інформації SMT MIB

Спільнота Internet розробило стандарт на базу керуючої інформації MIB для мереж FDDI. Стандарт RFC 1285 визначає об'єкти, які потрібні для управління станціями FDDI по протоколу SNMP. База Internet FDDI MIB є піддерево гілки Transmission бази MIB-II. Об'єкти, визначені в RFC 1285, ідентичні об'єктах SMT MIB. Проте, імена об'єктів та їх синтаксис відрізняються від специфікації SMT MIB. Ці відмінності повинні враховуватись виробниками обладнання та програмного забезпечення управління. Зазвичай сумісність цих двох специфікацій досягається за рахунок вбудованих в устаткування агентів-посередників FDDI / SNMP, а також за рахунок функцій трансляції специфікацій в системах управління мережами. На малюнку 2.30 наведена структура бази FDDI MIB за специфікацією RFC 1285.

Малюнок 2.30 - Структура бази FDDI MIB за специфікацією RFC 1285

2.20 У яких випадках рекомендується використовувати технологію FDDI

Особливістю технології FDDI є поєднання кількох дуже важливих для локальних мереж властивостей:

  • висока ступінь відмовостійкості;

  • здатність покривати значні території, аж до територій великих міст;

  • висока швидкість обміну даними;

  • можливість підтримки синхронного мультимедійного трафіку;

  • гнучкий механізм розподілу пропускної здатності кільця між станціями;

  • можливість роботи при коефіцієнті завантаження кільця близькому до одиниці;

  • можливість легкої трансляції трафіку FDDI в трафіки таких популярних протоколів як Ethernet і Token Ring за рахунок сумісності форматів адрес станцій та використання загального підрівня LLC.

Поки FDDI - це єдина технологія, якої вдалося об'єднати всі перераховані властивості. В інших технологіях ці властивості також зустрічаються, але не в сукупності. Так, технологія Fast Ethernet також має швидкість передачі даних 100 Мб / с, але вона не дозволяє відновлювати роботу мережі після одноразового обриву кабелю і не дає можливості працювати при великому коефіцієнті завантаження мережі. За унікальне поєднання властивостей доводиться платити - технологія FDDI є сьогодні найдорожчою 100 Мб технологією. Тому її основні області застосування - це магістралі кампусів і будівель, а також підключення корпоративних серверів. У цих випадках витрати виявляються обгрунтованими - магістраль мережі повинна бути отказоустойчивой і швидкою, то ж відноситься до сервера, побудованого на базі дорогою мультипроцессорной платформи і обслуговуючому сотні користувачів. Проект переходу мережі університетського кампусу на технологію Fast Ethernet, розроблений компанією 3Com та наведений у розділі 1.9, дуже характерний. Фахівці 3Com не пропонують відмовлятися від технології FDDI на магістралі кампусу, у всякому разі вони говорять про можливість переходу від FDDI до АТМ тільки на завершальних стадіях проекту модернізації, років через 5 - 8. Багато сучасних корпоративні мережі побудовані з використанням технології FDDI на магістралі в поєднанні з технологіями Ethernet, Fast Ethernet і Token Ring в мережах поверхів і відділів. Група центральних серверів також зазвичай підключається до магістрального кільцю FDDI прямо, за допомогою мережевих адаптерів FDDI. У зв'язку з появою більш дешевих, ніж FDDI 100 Мб технологій, таких як Fast Ethernet і 100VG-AnyLAN, технологія FDDI, очевидно, не знайде широкого застосування при підключенні робочих станцій і створення невеликих локальних мереж, навіть при збільшенні швидкодії цих станцій і наявності в мережах мультимедійної інформації.

3. Практична частина


При створенні мережі за технологією FDDI вигідніше і зручніше за все було б зробити таким чином.

Малюнок 3.1 - Мережа, побудована за технологією FDDI



Як видно на малюнку 3.1 аудиторії пов'язані з сервером за допомогою кільця. Вони продовжують це кільце в наступні аудиторії. Самі ж комп'ютери всередині кожної аудиторії пов'язані з протоколу Ethernet. Таким чином, у кожній аудиторії комп'ютери можуть вільно обмінюватися між собою, не займаючи всю мережу. Для створення мережі слід скористатися концетраторимі. Концентратори FDDI випускаються як в окремих конструктивах з фіксованою кількістю портів, так і у вигляді модулів для корпоративних концентраторів на основі шасі, таких як System 5000 компанії Bay Networks або LANplex 6000 компанії 3Com.

  • Концентратор FDDI 2914-04 компанії Bay Networks - це концентратор FDDI, виконаний в окремому корпусі і має 14 портів. Всі порти підтримують багатомодовий оптоволоконний кабель 50/125 або 62.5/125 мкм. 12 портів сконфігуровані як порти типу M для з'єднання зі станціями з одиночним підключенням, а два порти є портами А і В для підключення концентратора до подвійного кільця. Порти А і В можуть бути також налаштовані як М-порти, тоді концентратор може об'єднувати до 14 станцій типу SAS. Концентратор має два МАС-вузла - первинний і локальний. Локальний використовується для підтримки процедури плавного включення станцій в кільце, що не вимагає його реініціалізаціі.

  • Модуль концентратора FDDI для комутатора LANplex 6000 компанії 3Com. Модуль випускається у двох виконаннях - на 6 портів для багатомодового оптоволоконного кабелю, або на 12 портів неекранованої кручений пари категорії 5. Кожен порт може бути сконфігурований як порт М для підтримки станцій SAS або як порт А чи В для підтримки станцій DAS. Модуль підтримує специфікацію SMT 7.3 управління станцією, а також дозволяє керувати ним за протоколом SNMP, так як в неї вмонтовано агент SNMP / SMT proxy.

В якості прикладу розглянемо проект корпоративної мережі АТ "Лукойл-Когалимнафтогаз" і "Нефтекомбанка", виконаний інтеграційної російською компанією IBS Network Solutions (рисунок 3.2).

Малюнок 3.2 - Мережа АТ "Лукойл-Когалимнафтогаз", побудована з використанням технології FDDI

АТ "Лукойл-Когалимнафтогаз" є однією з найбільших у Росії об'єднань, що діють на ринку нафтогазовидобутку. У структуру об'єднання входить "Нефтекомбанк". Переважна кількість адміністративних будівель об'єднання розташовані на відносно невеликій території (діаметром близько 7 км) міста Когалим. До моменту початку здійснення проекту в деяких будинках працювали локальні мережі з загальною кількістю комп'ютерів близько 700, але з'єднання між мережами будівель були відсутні. У запропонованому проекті сім будівель АТ на території міста Когалим об'єднуються на основі оптоволоконного кабелю і технології FDDI. У кожному будинку встановлений центральний для мережі будинку комутатор LANplex 2500, що дозволяє здійснювати комутацію двох мереж FDDI або комутацію однієї мережі FDDI з 8-ма сегментами Ethernet. При підключенні до кільця FDDI використовується підключення типу DAС на многомодовом або одномодовом оптоволоконному кабелі. У запропонованому проекті використовується два магістральні кільця FDDI, об'єднані комутатором LANplex. До кожного з магістральних кілець підключається декілька мереж будинків за допомогою своїх комутаторів LANplex. Підключення за схемою DAC забезпечує надійне функціонування магістральних кілець, ізоляція мереж будівель на фізичному рівні здійснюється за допомогою оптичних обхідних перемикачів Optical Bypass Switch. Мережі поверхів і функціональних підрозділів будівель використовують технологію Ethernet. Сегменти Ethernet підключаються до комутатора LANplex через порти його комутуючого модуля Ethernet. Деякі віддалені невеликі мережі підключаються до магістральної мережі не за технологією FDDI, а за технологією 10Base-FL, використовуючи оптоволоконні повторювачі FMS Optical Repeater. Всі комунікаційне обладнання мережі управляється за допомогою системи управління Transcend Enterprise Manager компанії 3Сом.

Список літератури

1. http://www.school.ru/inf/lan/fddi.shtml.

2. Максимов Н.В., Попов І.І. Комп'ютерні мережі: навчальний посібник. - 2-е вид., Испр. і доп. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2007р.

3. Оліфер В.Г., Оліфер Н.А. Комп'ютерні мережі - СПб.: Пітер, 2003р.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Курсова
212.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Мережі FDDI
Розробка широкосмугової мережі доступу з технологією АТМ
Комп`ютерні мережі Побудова мереж
Технологія FDDI
ГОСи за технологією швейного виробництва
Очищення умовно чистих стоків на моделях за розробленою технологією
Збірник завдань і розрахунково-графічних робіт за технологією переробки полімерів
Збірник завдань і розрахунково графічних робіт за технологією переробки полімерів
Методика виконання творчих проектів за технологією для восьмих класів
© Усі права захищені
написати до нас