Qué es FDDI, interfaz de datos distribuidos por fibra

- Jul 24, 2020-

Introducción

La interfaz de datos distribuidos por fibra FDDI es una red troncal de alta velocidad que utiliza fibra óptica como medio de transmisión. Se puede usar para interconectar una sola computadora y una red de área local.

El estándar FDDI adopta la arquitectura IEEE802 y el protocolo LLC, estudia el propio protocolo MAC de FDDI&y propone una subcapa de medio físico (dependiente de medio de capa física, PMD) y un protocolo de capa física (Protocolo de capa física, PHY) en la capa fisica. Subcapa En 1992, se completó la investigación sobre el estándar de interfaz de interconexión FDDI y SONET.

FDDI está especialmente diseñado para la transmisión de datos. Para transmitir servicios de voz, imagen y video, el estándar FDDI-II extenderá el modo básico FDDI (Modo básico) que admite la conmutación de paquetes al modo híbrido (Modo híbrido). El modo mixto puede admitir conmutación de paquetes y conmutación de circuitos al mismo tiempo. Actualmente, el estándar FDDI de próxima generación en estudio se llama FFOL (LAN de seguimiento FDDI).



Composición

En esencia, el FDDI consta de cuatro subpartes, cada una con su propia función específica. Las diversas partes juntas permiten que FDDI proporcione conexiones de alta velocidad entre protocolos de capa superior (como TCP / IP, IPX) y medios (como cables ópticos).

Los cuatro sub-estándares de FDDI son control de acceso a medios (MAC), capa de protocolo de capa física (PHY), capa relacionada con medio físico (PMD) y gestión de estación (SMT). MAC especifica cómo acceder al medio, incluido el formato de trama, el direccionamiento, el procesamiento de tokens, el algoritmo de verificación de redundancia cíclica (CRC) y el mecanismo de recuperación de errores requerido por el protocolo; PHY especifica procedimientos de codificación y decodificación de transmisión, requisitos de reloj y otras funciones; PMD especifica las características que debe tener el medio de transmisión, incluido el enlace de fibra óptica, el nivel de potencia, la tasa de error de bits, el componente óptico y el conector (conector); SMT especifica características como la configuración de la estación FDDI, la configuración del anillo y el control del anillo, incluida la inserción y eliminación de la estación, el inicio, la separación y recuperación de fallas, la disposición del modo y la recopilación estadística.



Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de FDDI se materializa principalmente en los tres procesos principales de FDDI. Los tres procesos principales son el establecimiento de la conexión física del sitio, la inicialización del anillo y la transmisión de datos.

(1) Establecimiento de la conexión física del sitio

Cuando la red FDDI está en funcionamiento normal, la administración de la estación SMT ha estado monitoreando las condiciones de operación del anillo y administrando las actividades de todas las estaciones. El módulo de gestión de conexión en la SMT de gestión de estación es responsable de establecer una conexión física de extremo a extremo en el cable óptico bidireccional entre cada par de PHY / PMD en la estación.

La estación intercambia información como los tipos de puerto y las reglas de conexión con las estaciones vecinas enviando y recibiendo ciertas secuencias de estado de línea para probar la calidad de la conexión física. En el proceso de prueba, una vez que se detecta una falla, el método de seguimiento del diagnóstico se usa para determinar la causa de la falla, aislar la falla y reconfigurar la red.

(2) Inicialización de anillo

Una vez completada la conexión física del sitio, el anillo se inicializa. Antes de la inicialización del anillo, primero se debe determinar el tiempo de ciclo de token objetivo TTRT del sistema. Cada estación puede usar el marco de anuncio para proponer su propio valor TTRT. El sistema determina el valor TTRT de acuerdo con las reglas de competencia establecidas y completa la inicialización del anillo a través de la estación con el valor TTRT seleccionado. El proceso de determinar el valor TTRT generalmente se denomina proceso de declaración, y el proceso de declaración se utiliza para determinar el valor TTRT.

(3) Transmisión de datos

La transmisión de datos FDDI incluye tres procesos: envío, recepción y eliminación de datos.

En la red de anillo FDD1, la estación que desea enviar datos debe esperar a que el token llegue a la estación y capturar el token antes de enviar una o más tramas de datos hasta que se complete toda la transmisión de datos o hasta que THT agote el tiempo de espera. Finalmente, el sitio lanza un nuevo token.

Cada estación en el anillo FDDI está monitoreando las tramas que pasan por la estación en cualquier momento. La estación compara la dirección de destino en la trama con la dirección de la estación para determinar si se recibe la trama. Si la dirección de destino de la trama coincide con la dirección de la estación, la estación Al recibir la trama, el&"; A GG"; el indicador del campo FS de la trama se establece en&"; 1 GG"; indicando que existe la estación de destino; mientras recibe la trama, la estación también realiza una verificación de errores en la trama. Si no se encuentra ningún error, la estación copiará el campo de datos en el cuadro y colocará "1" en la posición del indicador "C" del campo FS del cuadro, indicando que el cuadro ha sido recibido por la estación de destino; si se encuentra un error de CRC, el cuadro El&"; E GG"; la posición de la marca del campo FS es&"; 1 GG";

En una red de anillo FDDI, cuando una estación recibe una trama, también reenvía la trama a la siguiente estación. La estación emisora ​​continuará monitoreando las tramas que pasan por la estación después de enviar los datos. Cuando la estación emisora ​​detecta que la dirección de origen de una trama de datos es la misma que la dirección de esta estación, inmediatamente deja de reenviar la trama y la convierte en una trama no válida, de modo que parte de la información de la trama que se ha enviado al anillo se perderá cuando llegue a la siguiente estación. Se descartan como fragmentos de trama para evitar que estos fragmentos de trama continúen transmitiéndose en el anillo. Luego, la estación emisora ​​es responsable de eliminar la parte restante de la trama del anillo y detectar el campo FS en la trama al mismo tiempo. Si el&"; A GG"; y&"; C GG"; los bits de bandera en el campo FS son ambos&"; 1 GG"; significa que la trama ha sido recibida con éxito por la estación de destino; si solo el&"; A GG"; el bit indicador es&"; 1 GG"; significa que la estación de destino existe pero no se recibe. Esta trama indica que se produjo un error durante la transmisión de la trama; si el&"; A GG"; y&"; C GG"; los bits de marca son&"; 0 GG"; indica que la dirección de destino en el marco es incorrecta.

En circunstancias normales, solo funciona el anillo primario y el anillo de respaldo actúa como respaldo. Una vez que la red falla, ya sea una falla en la línea o una falla en el sitio, la red FDDI reconstruirá automáticamente el doble bucle en un solo bucle a través del devanado para garantizar que la red no se interrumpa. Esta es una característica importante que distingue a FDDI de otras LAN.

La red FDDI define dos tipos de sitios: uno es un sitio de conexión único (SAS) o sitio de tipo B; el otro es un sitio de doble conexión (DAS) o un sitio de tipo A. El sitio de conexión único está conectado al anillo principal del anillo doble FDDI a través de un concentrador. El concentrador puede conectarse a múltiples sitios SAS al mismo tiempo, y se garantiza que cualquier error o falla de energía del sitio SAS no afectará la red FDDI. El sitio de conexión dual se puede conectar a dos bucles al mismo tiempo.


Entorno de aplicación

FDDI se puede utilizar principalmente en los siguientes entornos.

(1) La red de la sala de computadoras, también conocida como red back-end, se utiliza para la conexión entre computadoras grandes y periféricos de alta velocidad en la sala de computadoras, así como entornos que requieren alta confiabilidad, velocidad de transmisión y tolerancia a fallas del sistema.

(2) La red troncal de la oficina o grupo de construcción, también conocida como la red front-end, se utiliza para conectar una gran cantidad de minicomputadoras, estaciones de trabajo, computadoras personales y varios periféricos.

(3) La red troncal de la red del campus o la red empresarial, utilizada para conectar minicomputadoras, servidores, estaciones de trabajo, computadoras personales y redes de área local distribuidas en varios edificios en el campus o la empresa.

(4) Las redes de campus múltiples o redes troncales corporativas se utilizan para conectar redes de campus múltiples y redes corporativas separadas geográficamente por varios kilómetros para convertirse en una red troncal regional que interconecta redes de campus múltiples y redes corporativas.


Actuación

Los principales indicadores de desempeño de FDDI son los siguientes:

(1) Use el protocolo 802.2LLC, compatible con IEEE802LAN.

(2) Use el token que pasa el protocolo MAC basado en el estándar IEEE 802.5 token ring.

(3) Use la topología de doble anillo para garantizar que la red tenga tolerancia a fallas.

(4) Se puede usar fibra multimodo, fibra monomodo o par trenzado como medio de transmisión.

(5) La velocidad de transmisión es de 100 Mbps, y la velocidad de transmisión de los símbolos de señal óptica es de 125 Mbps.

(6) El número de conexiones no es más de 1000. Si cada nodo tiene conexión doble, no es más de 500.

(7) La distancia máxima de la estación es de 2 km, y la longitud máxima del bucle es de 100 km.

(8) Tiene la capacidad de asignar dinámicamente el ancho de banda y puede admitir servicios de datos síncronos y asíncronos al mismo tiempo.

(9) La longitud máxima del paquete es de 4500 bytes.


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