русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Сеть FDDI

Сеть FDDI (от английского Fiber Distributed Data Interface, оптоволокон­ный распределенный интерфейс данных) - это одна из новейших разра­боток стандартов локальных сетей. Стандарт FDDI, предложенный Американским национальным институтом стандартов ANSI (спецификация ANSI X3T9.5), изначально ориентировался на высокую скорость переда­чи (100 Мбит/с) и на применение перспективного оптоволоконного кабе­ля (длина волны света - 850 нм). Поэтому в данном случае разработчики не были стеснены рамками стандартов, ориентировавшихся на низкие скорости и электрический кабель.

Выбор оптоволокна в качестве среды передачи определил такие преиму­щества новой сети, как высокая помехозащищенность, максимальная сек­ретность передачи информации и прекрасная гальваническая развязка абонентов. Высокая скорость передачи, которая в случае оптоволоконно­го кабеля достигается гораздо проще, позволяет решать многие задачи, недоступные менее скоростным сетям, например, передачу изображений в реальном масштабе времени. Кроме того, оптоволоконный кабель легко решает проблему передачи данных на расстояние нескольких километ­ров без ретрансляции, что позволяет строить гораздо большие по разме­рам сети, охватывающие даже целые города и имеющие при этом все пре­имущества локальных сетей (в частности, низкий уровень ошибок). И хотя к настоящему времени аппаратура FDDI не получила еще широкого рас­пространения, ее перспективы очень неплохие.

За основу стандарта FDDI был взят метод маркерного доступа, предус­мотренный международным стандартом IEEE 802.5 Token-Ring. Неболь­шие отличия от этого стандарта определяются необходимостью обеспе­чить высокую скорость передачи информации на большие расстояния. Топология сети FDDI - это кольцо, причем применяется два разнонаправленных оптоволоконных кабеля, что позволяет в принципе использо­вать полнодуплексную передачу информации с удвоенной эффективной скоростью в 200 Мбит/с (при этом каждый из двух каналов работает на скорости 100 Мбит/с). Применяется и звездно-кольцевая топология с кон­центраторами, включенными в кольцо.

Основные технические характеристики сети FDDI следующие:

• Максимальное количество абонентов сети - 1000.
• Максимальная протяженность кольца сети ~ 20 км.
• Максимальное расстояние между абонентами сети — 2 км.
• Среда передачи - многомодовый оптоволоконный кабель (возможно применение электрической витой пары).
• Метод доступа - маркерный.
• Скорость передачи информации - 100 Мбит/с (200 Мбит/с для дуплексного     режима передачи).

Как видим, FDDI имеет большие преимущества по сравнению со всеми рассмотренными ранее сетями. Даже сеть Fast Ethernet, имеющая такую же пропускную способность 100 Мбит/с, не может сравниться с FDDI по допустимым размерам сети и допустимому количеству абонентов. К тому же маркерный метод доступа FDDI обеспечивает в отличие от CSMA/CD гарантированное время доступа и отсутствие конфликтов при любом уровне нагрузки.

Отметим, что ограничение на общую длину сети в 20 км связано не с зату­ханием сигналов в кабеле, а с необходимостью ограничения времени пол­ного прохождения сигнала по кольцу для обеспечения предельно допус­тимого времени доступа. А вот максимальное расстояние между абонентами (2 км при многомодовом кабеле) определяется как раз зату­ханием сигналов в кабеле (оно не должно превышать 11 дБ). Предусмот­рена также возможность применения одномодового кабеля, и в этом слу­чае расстояние между абонентами может достигать 45 километров, а полная длина кольца - 100 километров.

Имеется и реализация FDDI на электрическом кабеле (CDDI - Copper Distributed Data interface или TPDDI - Twisted Pair Distributed Data Interface). При этом используется кабель категории 5 с разъемами RJ-45. Максимальное расстояние между абонентами в этом случае должно быть не более 100 м. Стоимость оборудования сети на электрическом кабеле в несколько раз меньше. Но эта версия сети уже не имеет столь очевидных преимуществ перед своими конкурентами, как изначальная FDDI.

Для передачи Данных в FDDI применяется уже упоминавшийся в первой главе код 4В/5В (см. табл. 5.1), специально разработанный для этого стан­дарта. Он обеспечивает скорость передачи 100 Мбит/с при пропускной способности кабеля 125 миллионов сигналов в секунду (или 125 МБод), а не 200 МБод, как в случае кода Манчестер-11. При этом каждым четырем битам передаваемой информации (каждому полубайту) ста­вится в соответствие пять передаваемых по кабелю битов. Это позволяет приемнику восстанавливать синхронизацию приходящих данных один раз на четыре принятых бита, то есть достигается компромисс между про­стейшим кодом NRZ и самосинхронизирующимся на каждом бите коде Манчестер-П.

Стандарт FDDI для достижения высокой гибкости сети предусматрива­ет включение в кольцо абонентов двух типов.

• Абоненты (станции) класса А (они же абоненты двойного подключения, DAS - Dual-Attachment Stations) подключа­ются к обоим (внутреннему и внешнему) кольцам сети. При этом реализуется возможность обмена со скоростью до 200 Мбит/с или же возможность резервирования кабеля сети (при повреждении основного кабеля используется ре­зервный кабель). Аппаратура этого класса используется в самых критичных частях сети.
• Абоненты (станций) класса В (они же абоненты одинарного подключения, SAS - Single-Attachment Stations) подклю­чаются только к одному (внешнему) кольцу сети. Естествен­но, они могут быть более простыми и дешевыми, чем адап­теры класса А, но не имеют их возможностей. В сеть они могут включаться только через концентратор или обходной коммутатор, отключающий их в случае аварии.

Кроме собственно абонентов (компьютеров, терминалов и т.д.), в сети ис­пользуются связные концентраторы (Wiring Concentrators), включение которых позволяет собрать в одно место все точки подключения с целью контроля за работой сети, диагностики неисправностей и упрощения ре­конфигурации. При применении кабелей разных типов (например, опто­волоконного кабеля и витой пары) концентратор выполняет также функ­цию преобразования электрических сигналов в оптические и наоборот. Концентраторы также бывают двойного подключения (DAC - Dual-Attachment Concentrator) и одинарного подключения (SAC ~ Single-Attachment Concentrator).

Пример простейшей конфигурации сети FDDI представлен на рис. 5.13.

FDDI определяет четыре типа портов абонентов (станций).

• Порт А определен только для устройств двойного подклю­чения, его вход подключается к первичному кольцу, а вы­ход - к вторичному.
• Порт В определен только для устройств двойного подклю­чения, его вход подключается к вторичному кольцу, а вы­ход — к первичному.
• Порт М (Master) определен для концентраторов и соединя­ет два концентратора между собой или концентратор с або­нентом.
• Порт S (Slave) определен только для устройств одинарного подключения и используется для соединения двух абонен­тов или абонента и концентратора.

Стандарт FDDI предусматривает также возможность реконфигурации сети с целью сохранения ее работоспособности в случае повреждения кабеля (рис. 5.14). В показанном на рисунке случае поврежденный учас­ток кабеля исключается из кольца, но целостность сети при этом не нару­шается вследствие перехода на одно кольцо вместо двух (то есть абонен­ты класса А начинают работать как абоненты класса В)

В отличие от метода доступа, предлагаемого стандартом IEEE 802.5, в FDDI применяется так называемая множественная передача маркера. Если в случае сети Token-Ring новый (свободный) маркер передается абонен­том только после возвращения к нему его пакета, то в FDDI новый маркер передается абонентом сразу же после окончания передачи им пакета. Последовательность действий здесь следующая.

1. Абонент, желающий передавать, ждет маркера, который идет за каждым пакетом.
2. Когда маркер пришел, абонент удаляет его из сети и пере­дает свой пакет.
3. Сразу после передачи пакета абонент посылает новый мар­кер.

Одновременно каждый абонент ведет свой отсчет времени, сравнивая реальное время обращения маркера (TRT) с заранее установленным кон­трольным временем его прибытия (РТТ). Если маркер возвращается рань­ше, чем установлено РТТ, то делается вывод, что сеть загружена мало, и, следовательно, абонент может спокойно передавать всю свою информа­цию. Если же маркер возвращается позже, чем установлено РТТ, то сеть загружена сильно, и абонент может передавать только самую необходимую информацию. При этом величины контрольного времени РТТ могут устанавливаться различными для разных абонентов. Такой механизм по­зволяет абонентам гибко реагировать на загрузку сети и автоматически поддерживать ее на оптимальном уровне.

Стандарт FDDI в отличие от стандарта IEEE 802.5 не предусматривает возможности установки приоритетов пакетов и резервирования. Вместо этого все абоненты разделяются на две группы: асинхронные и синхрон­ные. Асинхронные абоненты - это те, для которых время доступа к сети не слишком критично. Синхронные - это те, для которых время доступа должно быть жестко ограничено. В стандарте предусмотрен специаль­ный алгоритм, обслуживающий эти типы абонентов.

Форматы маркера (рис. 5.15) и пакета (рис. 5.16) сети FDDI несколько от­личаются от форматов, используемых в сети Token-Ring. Назначение полей следующее.

• Преамбула используется для синхронизации. Первоначаль­но она содержит 64 бита, но абоненты, через которых про­ходит пакет, могут менять ее размер.
• Начальный разделитель выполняет функцию признака на­чала кадра.
• Адреса приемника и источника могут быть 6-байтовыми (аналогично Ethernet и Token-Ring) или 2-байтовыми.
• Поле данных может быть переменной длины, но суммарная длина пакета не должна превышать 4500 байт.
• Поле контрольной суммы содержит 32-битную циклическую контрольную сумму пакета.
• Конечный разделитель определяет конец кадра.
• Байт состояния пакета включает в себя бит обнаружения ошибки, бит распознавания адреса и бит копирования (все аналогично Token-Ring).

Формат байта управления сети FDDI следующий (рис. 5.17):
• Бит класса пакета определяет, синхронный или асинхрон­ный это пакет.
• Бит длины адреса определяет, какой адрес (6-байтовый или 2-байтовый)     используется в данном пакете.
• Поле формата кадра определяет, управляющий это кадр или информационный.
• Поле типа кадра определяет, к какому типу относится дан­ный кадр.

В заключение отметим, что несмотря на очевидные преимущества FDDI данная сеть не получила пока широкого распространения, что связано главным образом с высокой стоимостью ее аппаратуры (порядка тысячи долларов). Основная область применения FDDI сейчас - это базовые, опор­ные (Backbone) сети, объединяющие несколько сетей. Применяется FDDI и для соединения мощных рабочих станций или серверов, требующих высокоскоростного обмена.


 

Просмотров: 16689

Вернуться воглавление




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.