Основные  данные о работе

     Содержание

     Введение

     В данной курсовой работе будут рассмотрены  вопросы, связанные с технологией FDDI: его основные характеристики, особенности  метода доступа, отказоустойчивость и рекомендации его использования. В настоящее время данная технология является наиболее безопасной, но дорогостоящей.

     Технология FDDI – оптоволоконный интерфейс распределенных данных – это первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является волоконно-оптический кабель. Работы по созданию технологий и устройств для использования волоконно-оптических каналов в локальных сетях начались в 80-е годы, вскоре после начала промышленной эксплуатации подобных каналов в территориальных сетях. Проблемная группа ХЗТ9.5 института ANSI разработала в период с 1986 по 1988 гг. начальные версии стандарта FDDI, который обеспечивает передачу кадров со скоростью 100 Мбит/с по двойному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100 км.

     Хотя  реализации FDDI сегодня не столь распространены, как Ethernet или Token Ring, FDDI приобрела значительное число своих последователей, которое  увеличивается по мере уменьшения стоимости  интерфейса FDDI. FDDI часто используется как основа технологий, а также как средство для соединения быстродействующих компьютеров, находящихся в локальной области.

     Актуальность  данной темы в том, что в настоящее  время высокоскоростные магистрали (100 Мбит/с) строят только на основе FDDI и  АТМ. Все другие широко известные сети (например, lOOBaseT) работают на слишком незначительных расстояниях, чтобы их можно было использовать в качестве корпоративной магистрали.

     Задачи  данной темы, разобраться с технологией FDDI: его основными характеристиками, особенностями метода доступа, отказоустойчивостью и рекомендацией его использования.

     Целью данной работы является то, что FDDI это  первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является волоконно-оптический кабель.

     Далее будет рассмотрен физический уровень технологии FDDI. Физический уровень разделен на два подуровня: независимый от среды подуровень PHY (Physical) и зависящий от среды подуровень PMD (Physical Media Dependent).

     Затем будет  рассмотрен МАС-уровень. Узнаем, какие функции выполняет этот уровень и операции. С помощью операций МАС-уровня станции получают доступ к кольцу и передают свои кадры данных.

     Кроме спецификаций уровней PHY, PMD и МАС, в  курсовой работе будет рассмотрена  спецификация уровня управления станцией Station Management (SMT), определяемая стандартом FDDI.

     Основная  часть

     1Технологии FDDI

     1.1 Основные характеристики  технологии FDDI

     Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface)- оптоволоконный интерфейс распределенных данных - это первая технология локальных  сетей, в которой средой передачи данных является волоконно-оптический кабель. Работы по созданию технологий и устройств для использования волоконно-оптических каналов в локальных сетях начались в 80-е годы, вскоре после начала промышленной эксплуатации подобных каналов в территориальных сетях. Проблемная группа ХЗТ9.5 института ANSI разработала в период с 1986 по 1988 гг. начальные версии стандарта FDDI, который обеспечивает передачу кадров со скоростью 100 Мбит/с по двойному волоконно-оптическому кольцу длиной до 100 км.

     Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя  ее основные идеи.

     Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и  резервный пути передачи данных между  узлами сети. Наличие двух колец – это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежности, должны быть подключены к обоим кольцам.

     В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля только первичного (Primary) кольца, этот режим назван режимом Thru – «сквозным» или «транзитным». Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме не используется.

     В случае какого-либо вида отказа, когда  часть первичного кольца не может  передавать данные¹, первичное кольцо объединяется со вторичным (Приложение А), вновь образуя единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть «свертывание» или «сворачивание» колец. Операция свертывания производится средствами концентраторов и/или сетевых адаптеров FDDI. Для упрощения этой процедуры данные по первичному кольцу всегда передаются в одном направлении². Поэтому при образовании общего кольца из двух колец передатчики станций по-прежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций, что позволяет правильно передавать и принимать информацию соседними станциями.

     В стандартах FDDI много внимания отводится  различным процедурам, которые позволяют  определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимую  реконфигурацию. Сеть FDDI может полностью восстанавливать свою работоспособность в случае единичных отказов ее элементов. При множественных отказах сеть распадается на несколько не связанных сетей.

     Технология FDDI дополняет механизмы обнаружения  отказов технологии Token Ring механизмами реконфигурации пути передачи данных в сети, основанными на наличии резервных связей, обеспечиваемых вторым кольцом.

     Кольца  в сетях FDDI рассматриваются как  общая разделяемая среда передачи данных, поэтому для нее определен  специальный метод доступа. Этот метод очень близок к методу доступа сетей Token Ring и также называется методом маркерного (или токенного) кольца – token ring.

     Отличия метода доступа заключаются в  том, что время удержания маркера  в сети FDDI не является постоянной величиной, как в сети Token Ring. Это время зависит от загрузки кольца – при небольшой загрузке оно увеличивается, а при больших перегрузках может уменьшаться до нуля. Эти изменения в методе доступа касаются только асинхронного трафика, который не критичен к небольшим задержкам передачи кадров. Для синхронного трафика время удержания маркера по-прежнему остается фиксированной величиной.

     Механизм  приоритетов кадров, аналогичный  принятому в технологии Token Ring, в  технологии FDDI отсутствует.

     FDDI поддерживает распределение полосы пропускания сети в масштабе реального времени, что является идеальным для ряда различных типов прикладных задач. FDDI обеспечивает эту поддержку путем обозначения двух типов трафика: синхронного и асинхронного.

     Синхронный  трафик может потреблять часть общей полосы пропускания сети FDDI, равную 100 Mb/сек; остальную часть может потреблять асинхронный трафик. Синхронная полоса пропускания выделяется тем станциям, которым необходима постоянная возможность передачи. Например, наличие такой возможности помогает при передаче голоса и видеоинформации. Другие станции используют остальную часть полосы пропускания асинхронно. Спецификация SMT для сети FDDI определяет схему распределенных заявок на выделение полосы пропускания FDDI.

     Распределение асинхронной полосы пропускания производится с использованием восьмиуровневой схемы приоритетов. Каждой станции присваивается определенный уровень приоритета пользования асинхронной полосой пропускания. FDDI также разрешает длительные диалоги, когда станции могут временно использовать всю асинхронную полосу пропускания.

     Механизм  приоритетов FDDI может фактически блокировать  станции, которые не могут пользоваться синхронной полосой пропускания  и имеют слишком низкий приоритет  пользования асинхронной полосой  пропускания.

     Станции FDDI применяют алгоритм раннего освобождения маркера, как и сети Token Ring со скоростью 16 Мбит/с.

     Формат  кадра FDDI близок к формату кадра Token Ring, основные отличия заключаются  в отсутствии полей приоритетов. Признаки распознавания адреса, копирования кадра и ошибки позволяют сохранить имеющиеся в сетях Token Ring процедуры обработки кадров станцией-отправителем, промежуточными станциями и станцией-получателем.

     На  рисунке (Приложение А) приведено соответствие структуры протоколов технологии FDDI семиуровневой модели OSI. FDDI определяет протокол физического уровня и протокол подуровня доступа к среде (MAC) канального уровня. Как и во многих других технологиях локальных сетей, в технологии FDDI используется протокол подуровня управления каналом данных LLC, определенный в стандарте IEEE 802.2.

     Таким образом, несмотря на то что технология FDDI была разработана и стандартизована  институтом ANSI, а не комитетом IEEE, она  полностью вписывается в структуру  стандартов 802.

     FDDI определяется независимыми техническими условиями:

     1.Media Access Control (MAC) (Управление доступом  к носителю) 
определяет способ доступа к носителю, включая формат пакета, обработку маркера, адресацию, алгоритм CRC (проверка избыточности цикла) и механизмы устранения ошибок.

     2.Physical Layer Protocol (PHY) (Протокол физического уровня) - определяет процедуры кодирования/декодирования информации, требования к синхронизации, формированию кадров и другие функции.

     3.Station Management (SMT) (Управление станциями) - определяет конфигурацию станций FDDI, конфигурацию кольцевой сети и особенности управления кольцевой сетью, включая вставку и исключение станций, инициализацию, изоляцию и устранение неисправностей, составление графика и набор статистики.

     Именно  уровень SMT выполняет все функции по управлению и мониторингу всех остальных уровней стека протоколов FDDI. В управлении кольцом принимает участие каждый узел сети FDDI. Поэтому все узлы обмениваются специальными кадрами SMT для управления сетью.

     1.2 Особенности метода доступа FDDI

     Для передачи синхронных кадров станция  всегда имеет право захватить  маркер при его поступлении. При  этом время удержания маркера  имеет заранее заданную фиксированную  величину.