FDDI ( Fiber Distributed Data Interface ) er en standard for datatransmission fra 1980'erne for lokale netværk med afstande op til 200 kilometer . Fiberoptiske transmissionslinjer bruges , hastigheder på op til 100 Mbps leveres. Standarden er baseret på Token Ring -protokollen . Ud over et stort område er FDDI-netværket i stand til at understøtte flere tusinde brugere.
Standarden blev udviklet i midten af 80'erne af National American Standards Institute (ANSI). I denne periode begyndte højhastighedsdesignerarbejdsstationer allerede at skubbe grænserne for eksisterende lokalnetværk (LAN'er) (primært Ethernet og Token Ring). Det var nødvendigt at skabe et nyt LAN, der nemt kunne understøtte disse arbejdsstationer og deres nye anvendte distribuerede systemer. Der begynder at blive rettet stigende opmærksomhed mod pålidelighed, da systemadministratorer begyndte at overføre missionskritiske applikationer fra store computere til netværket. FDDI blev oprettet for at imødekomme disse behov. Efter at have afsluttet arbejdet med FDDI, indsendte ANSI det til ISO til overvejelse. ISO har udviklet en international version af FDDI, der er fuldt ud kompatibel med ANSI-versionen af standarden. Selvom FDDI-implementeringer ikke er så almindelige i dag som Ethernet eller Token Ring, har FDDI opnået en betydelig tilslutning, som er stigende i takt med, at omkostningerne til FDDI-grænsefladen er faldet. FDDI bruges ofte som et teknologisk rygrad og også som et middel til at forbinde højhastighedscomputere i et lokalt område.
FDDI-standarden definerer en 100 Mbps LAN-teknologi baseret på en dobbeltringstopologi og token-passering. Et fiberoptisk kabel bruges som transmissionsmedie. Standarden definerer det fysiske lag og den del af datalinklaget, der er ansvarlig for medieadgang; derfor er dets forhold til OSI-referencemodellen nogenlunde det samme som IEEE 802.3 og IEEE 802.5.
Selvom det fungerer ved højere hastigheder, ligner FDDI Token Ring på mange måder. Begge netværk har de samme karakteristika, herunder topologi (ringnetværk), medieadgangsteknik (token-passering), pålidelighedsegenskaber (f.eks. beaconing) osv.
En af de vigtigste egenskaber ved FDDI er, at den bruger en lysleder som transmissionsmedie. Lysleder giver en række fordele i forhold til traditionelle kobberledninger, herunder databeskyttelse (optisk fiber udsender ikke elektriske signaler, der kan opsnappes), pålidelighed (optisk fiber er immun over for elektrisk støj) og hastighed (optisk fiber har en meget højere båndbredde potentiale end kobberkabel).
I tilfælde af fiberbrud er delvis (med to brud) eller fuldstændig (med en pause) retablering af netværksforbindelsen mulig.
FDDI påbyder brugen af dobbeltringnetværk. Trafikken på disse ringe bevæger sig i modsatte retninger. Rent fysisk består en ring af to eller flere punkt-til-punkt forbindelser mellem tilstødende stationer. En af de to FDDI-ringe kaldes den primære ring, den anden kaldes den sekundære ring. Den primære ring bruges til datatransmission, mens den sekundære ring normalt er overflødig.
"Klasse B-stationer" eller "Single Ring Connected Stations" (SAS) er forbundet til det samme ringnetværk; "Klasse A-stationer" eller "Dual Ring Stations" (DAS) er forbundet til begge ringe. SAS'erne er forbundet til den primære ring gennem en "hub", der giver links til flere SAS'er. Hubben er ansvarlig for at sikre, at en fejl eller strømafbrydelse i nogen af SAS'erne ikke afbryder ringen. Dette er især nødvendigt, når en pc eller lignende enheder er tilsluttet ringen, og strømmen tændes og slukkes ofte.
FDDI understøtter netværksbåndbreddeallokering i realtid, som er ideel til en række forskellige typer applikationer. FDDI giver denne støtte ved at udpege to typer trafik: synkron og asynkron. Synkron trafik kan forbruge 100 Mb/s af den samlede FDDI-netværksbåndbredde; resten kan forbruges af asynkron trafik. Synkron båndbredde er allokeret til de stationer, der har brug for en konstant transmissionskapacitet. For eksempel hjælper tilstedeværelsen af en sådan mulighed med transmissionen af tale- og videoinformation. Andre stationer bruger resten af båndbredden asynkront. SMT-specifikationen for et FDDI-netværk definerer et skema for distribuerede FDDI-båndbreddeanmodninger.
Tildelingen af asynkron båndbredde foretages ved hjælp af et prioritetssystem med otte niveauer. Hver station er tildelt et bestemt prioritetsniveau for brug af asynkron båndbredde. FDDI tillader også lange samtaler, hvor stationer midlertidigt kan bruge hele den asynkrone båndbredde. FDDI-prioritetsmekanismen kan faktisk blokere stationer, der ikke kan bruge synkron båndbredde og har for lav asynkron båndbreddebrugsprioritet.
| PA | SD | FC | DA | SA | PDU | FCS | ED/FS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 16 bit | 8 bit | 8 bit | 48 bit | 48 bit | op til 4478x8 bit | 32 bit | 16 bit |
FDDI-datablokformaterne (vist i tabellen) ligner Token Ring-formaterne.
Præambel (PA) - Præamblen forbereder hver station til at modtage en indgående blok af data.
Start Delimiter (SD) - Start delimiter angiver starten af datablokken. Den indeholder signalstrukturer, der adskiller den fra resten af datablokken.
Rammekontrol (FC) - Datablokkontrolfeltet angiver størrelsen af adressefelterne, typen af data indeholdt i blokken (synkron eller asynkron information) og anden kontrolinformation.
Destinationsadresse (DA), Kildeadresse (SA) - Ligesom Ethernet og Token Ring er adressestørrelsen 6 bytes. Destinationsadressefeltet kan indeholde en enkeltdelt (enkelt), flerdelt (multicast) eller broadcast-adresse (alle stationer), mens kildeadressen kun identificerer én station, der sendte datablokken.
Protocol data unit (PDU) - Informationsfeltet indeholder enten information beregnet til den højere lag protokol eller kontrolinformation.
Rammetjeksekvens (FCS) - Svarende til Token Ring og Ethernet er rammetjeksekvensen (FCS) feltet udfyldt med en "frame redundancy check" (CRC) værdi, afhængig af indholdet af rammen, beregnet af kildestationen. Destinationsstationen genberegner denne værdi for at afgøre, om der er en mulig blokkorruption i transit. Hvis der er korruption, kasseres datablokken.
Slutadskiller (ED) - Slutadskilleren indeholder ikke-informative tegn, der angiver slutningen af en datablok.
Rammestatus (FS) — Rammestatusfeltet giver kildestationen mulighed for at bestemme, om der er opstået en fejl, og om rammen er blevet genkendt og kopieret af den modtagende station.
Der er to hovedmåder at forbinde computere til et FDDI-netværk: direkte og gennem broer eller routere til netværk med andre protokoller.
Denne metode bruges som regel til at forbinde fil-, arkiv- og andre servere, mellemstore og store computere til FDDI-netværket, det vil sige nøglenetværkskomponenter, der er de vigtigste computercentre, der leverer tjenester til mange brugere og kræver høj I / O hastigheder over netværket.
Arbejdsstationer kan tilsluttes på samme måde. Men da netværksadaptere til FDDI er meget dyre, bruges denne metode kun i tilfælde, hvor høj netværkshastighed er en forudsætning for normal drift af applikationen. Eksempler på sådanne applikationer: multimediesystemer, video- og lydtransmission.
For at forbinde personlige computere til FDDI-netværket bruges specialiserede netværksadaptere, som normalt indsættes i en af de ledige slots på computeren. Sådanne adaptere produceres af virksomheder: 3Com, IBM, Microdyne, Network Peripherials, SysKonnect osv. Der er kort på markedet til alle almindelige busser - ISA, EISA og Micro Channel; der findes adaptere til tilslutning af klasse A eller B stationer til alle typer kabelsystemer - fiberoptiske, skærmede og uskærmede snoede par.
Alle førende producenter af UNIX-maskiner (DEC, Hewlett-Packard, IBM, Sun Microsystems og andre) leverer grænseflader til direkte forbindelse til FDDI-netværk.
Broer (broer) og routere (routere) giver dig mulighed for at oprette forbindelse til FDDI-netværk af andre protokoller, såsom Token Ring og Ethernet. Dette gør det muligt omkostningseffektivt at forbinde et stort antal arbejdsstationer og andet netværksudstyr til FDDI i både nye og eksisterende LAN.
Strukturelt fremstilles broer og routere i to versioner - i en færdig form, som ikke tillader yderligere hardwarevækst eller omkonfiguration (de såkaldte selvstændige enheder), og i form af modulære hubs.
Eksempler på selvstændige enheder er Hewlett-Packards Router BR og Network Peripherals' EIFO Client/Server Switching Hub.
Modulære hubs bruges i komplekse store netværk som centrale netværksenheder. Navet er et hus med en strømforsyning og et kommunikationskort. Netværkskommunikationsmoduler indsættes i hub'ens slots. Det modulære design af hubs gør det nemt at samle enhver LAN-konfiguration, kombinere kabelsystemer af forskellige typer og protokoller. De resterende ledige slots kan bruges til yderligere udvidelse af LAN.
Hubs fremstilles af mange virksomheder: 3Com, Cabletron, Chipcom, Cisco, Gandalf, Lannet, Proteon, SMC, SynOptics, Wellfleet og andre.
Hubben er den centrale knude på LAN. Dens fejl kan bringe hele netværket, eller i det mindste en væsentlig del af det, til at gå i stå. Derfor tager de fleste navproducenter særlige foranstaltninger for at forbedre deres fejltolerance. Sådanne foranstaltninger er redundansen af strømforsyninger i belastningsdeling eller varm standby-tilstand, samt muligheden for at ændre eller geninstallere moduler uden at slukke for strømmen (hot swap).
For at reducere omkostningerne ved hub'en får alle dens moduler strøm fra en fælles strømkilde. Strømforsyningens strømelementer er den mest sandsynlige årsag til dens fejl. Derfor forlænger redundansen af strømforsyningen oppetiden betydeligt. Under installationen kan hver af hubbens strømforsyninger tilsluttes en separat uninterruptible power supply (UPS) i tilfælde af strømsvigt. Det er ønskeligt at tilslutte hver UPS til separate strømnet fra forskellige understationer.
Muligheden for at ændre eller geninstallere moduler (ofte inklusive strømforsyninger) uden at slukke for hubben giver dig mulighed for at reparere eller udvide netværket uden at afbryde tjenesten for de brugere, hvis netværkssegmenter er forbundet til andre hub-moduler.
Hvis modtager og sender er placeret tæt på hinanden, kan en separat kanal eller linje bruges til synkronisering. Hvis stationerne er adskilt over lange afstande, bliver det mere rentabelt at indbygge frekvensjusteringsevnen i selve signalet. Til dette bruges selvsynkroniserende koder. Ideen er, at det transmitterede signal ændrer sin tilstand ofte (fra 0 til 1 og omvendt), selvom lange datasekvenser, der kun består af 0'ere eller kun 1'ere, transmitteres.
Manchester-kodning er en måde at bygge selvsynkroniserende kode på. Denne kode sikrer, at signalets tilstand ændres, efterhånden som hver bit er repræsenteret. Manchester-kodning kræver den dobbelte baudrate af de transmitterede data.
5V/4V-selvklokkekoden, der bruges i FDDI, er et af de mulige alternativer til Manchester-kodning. Tabellen viser, hvordan fire informationsbit er kodet af fem signalbits af 5V/4V-koden. Konverteringskoderne er valgt på en sådan måde, at de giver de hyppigste signalændringer, uanset hvilken type data der transmitteres.
| Grundlæggende TCP / IP-protokoller efter lag af OSI-modellen | |
|---|---|
| Fysisk | |
| kanaliseret | |
| netværk | |
| Transportere | |
| session | |
| Repræsentation | |
| Anvendt | |
| Andet anvendt | |
| Liste over TCP- og UDP-porte | |