Информационни технологии & Интернет

Много приложения на съвременното поколение софтуер, като богати на графика мултимедийни приложения, информационни приложения от типа клиент/сървър, приложения за съвместна (групова) работа и др., изискват при работа в компютърна мрежа по-високи скорости на обмен. Развитието на високоскоростните технологии за компютърни мрежи понастоящем е свързано с четири различни високоскоростни стандарта на КМ:

• FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – компютърна мрежа с оптичен кабел и скорост на обмен 100 Mbit/s;
• Fast Ethernet (100Base-T) – еволюционно развитие на Ethernet в локалните компютърни мрежи (10Base-T) със скорост на обмен 100 Mbit/s;
• 100VG AnyLAN – високоскоростен стандарт за комуникация със 100 Mbit/s, обединяващ протоколите на Ethernet и Token-Ring;
• ATM (Asynchronous Transfer Моdе),- високоскоростна технология на компютърни мрежи със скорост 155 Mbit/s.

Компютърна мрежа FDDI.

Съобщителна среда. FDDI е стандарт ISO 9314 на международната стандартизационна организация ISO и съответства на американския стандарт ANSI X3T9.5 за високоскоростна мрежа с оптичен кабел като съобщителна среда.

Мрежата е с кръгова топология – два пръстена с противоположни посоки на движение на данните със скорост 100 Mbit/s. При нормални условия данните се предават само по основния пръстен. Вторият (резервен) пръстен се използува за автоматично възстановяване на съобщителната среда в случай на единично прекъсване на основния пръстен или повреда в една от станциите на КМ.
Методът за достъп до средата (МАС) е с управляващ маркер (Timed-Token Passing) и е подобен на стандарта IEEE 802.5/ ISO 8802.5. Разликата се състои във възможността при FDDI в един и същи момент да има повече от една рамка, т.е. една станция може да изпрати множество рамки преди да освободи управляващия маркер. Дължината на кръга може да достигне до 200 km и към него може да се свържат до 1000 PC.
Съобщителната среда се реализира чрез едномодови и многомодови оптични кабели. Стандартът на FDDI за физическия слой Physical Layer Medium Dependent (PMD) е дефиниран първоначално за многомодово оптично влакно и се нарича MMF-PMD. Предвижда използуване на светодиод като приемник на светосигнали и покрива разстояние от 2 km. Стандартът за едномодово оптично влакно (SMF PMD) предвижда използуване на лазерен диод в приемната част и покрива разстояние до 60 km.
Разработват се и варианти за съобщителна среда медни проводници (стандарт CDDI), но разстоянието на комуникация по тази среда е до 100 m.
Мрежова архитектура на FDDI. Мрежовата архитектура на станция FDDI включва: подслоеве на физическия и каналния слой на OSI и допълнителен компонент за управление на станцията (SMT).

LLC подслоят на каналния слой осигурява услуги на горните слоеве: мултиплексиране и демултиплексиране на множество потребители, филтриране на адреса на станцията, осъществява адресирането и предаването на данни, контролира грешките, при разширени мрежи осигурява услуги на други мрежи като Ethernet и др.
МАС-подслоят на каналното ниво осигурява предаването на маркера (token passing) на рамките с данни в логическия канал. Реализира функциите: инициализация на кръга за предаване (ring), откриване на адреса и филтриране на адресите, генериране на последователност за проверка за грешки в рамката, предаване и приемане на МАС-рамката, повтаряне и препредаване на МАС-рамката и др.
Физическият слой се декомпозира на 3 подслоя: подслой за конфигуриране на превключването, протокол на физическия слой (PHY) и подслой на физическия слой зависим от средата (PMD). Той осигурява изпълнение на функциите : кодиране и декодиране на данните и управление на информацията; предаване на приетите от МАС-подслоя данни; осигурява синхронизация и възстановяване на данните; предаване и приемане на групи кодирани битове за инициализиране на предавателната среда.
За кодиране на предаваните битове се използува символен код NRZI (Nonreturn to Zero Inverted) – 1 се предава с преход на сигнала, а при 0 не се извършва преход. За кодиране на кодови групи се използува т.н. кодиране 4b/5b, при което за предаване на 4-битови данни се използуват 5-битови символи.

PMD-подслоят осигурява:

• Предаването на потока от кодираните цифрови данни от една станция до друга през съобщителната среда, като свързването е от типа “точка-точка”;
• Дефиниране на вида на конектора за интерфейс със средата MIC. FDDI стандартът дефинира 4 класа конектори: А, В, М и S;
• Определя характеристиките на оптичните драйвери и приемници, оптичната среда за предаване (едномодово или многомодово влакно), конекторите, мощността на предаване и други физически хардуерни характеристики.
• Чрез конектора за интерфейс със средата MIC станцията FDDI се свързва със съобщителния сегмент на средата, който включва 2 оптични кабела, всеки за предаване в двете посоки.
• Компонента за управление на станцията (SMT) извършва мониторинг на работата на станцията и контролира и управлява отделни функции на под слоевете.

Физически слой. Свързване на станции към FDDI. Както беше отбелязано по-горе, съществуват три типа станции и съответни стандарти на конектори, които се свързват към FDDI:

1. Клас 1 (SAS-Single-Attachment Station)-станции, които се свързват само към единия от двата FDDI-оптични кръга, или към концентратор на FDDI;
2. Клас 2 (DAS-Dual- Attachment Station)-станции, които се свързват към двата FDDI-оптични кръга;
3. Клас 3 (DAC- Dual- Attachment Concentrator) – станция-концентратор на няколко FDDI станции.

SAS-станциите имат един PHY порт и един канал за свързване към един сегмент на FDDI кръг. Техният МIС-конектор е от типа S (Slave)-подчинен и може да се включват към конектор от тип М (Master).
DAS-станциите имат два PHY порта: един тип А (вход на I-FDDI кръг, изход на II- FDDI кръг), и един тип В (вход на II- FDDI кръг, изход на I- FDDI кръг).
DAС-станция-концентратор има три или повече PHY портове, всеки свързан с MIC-конектор. Кoнцентраторът съдържа два МIС-конектора от типа А и В, а другите конектори са от тип М, които може да са от 4 до 16 броя. DAC- кoнцентраторът се използува за създаване на разклонена топология на FDDI, при която дървовидните структури на KM, свързани към концентраторите, се свързват към двойния пръстен (ring) на FDDI.

Осигуряване на предаването на данни при прекъсване на оптичния кабел или отказ на станция. Първият кръг на двукръговия пръстен на FDDI средата се използува за предаване на данни. Вторият кръг може да е незает и да се използува при прекъсвания на оптичния кабел в сегмент от кръга или при неизправност на станция, свързана към FDDI.

При несанкционирано прекъсване па двукръговия пръстен на FDDI станциите изпълняват процедура за откриване на сегмента, където е прекъсването и пренастройват конфигурацията на свързването чрез използуване на втория пръстен на FDDI за “заобикаляне” (bypass) на прекъсването.
Свободният физически канал на втория пръстен се използува за заобикаляне на прекъсването, като се реконфигурира и първия пръстен. Аналогично пре-конфигуриране на физическия канал се реализира и при отказ на една от DAS-станциите свързани в FDDI. Последователността на обхождането от маркера се променя при прекъсването.

Сходни статии:

1. Протокол на подслоя MAC за достъп до съобщителната среда Въпреки че по идея методът на достъп до средата на КМ FDDI си прилича с МДУМ на локалните компютърни мрежи Token Ring (IEEE 802.5/ISO8802.5), съществува определена разлика в стандарта на...
2. Локални компютърни мрежи Развитието на технологиите за производство на компютърна техника силно поевтини компютрите. Те станаха широко достъпни и се разпространиха масово. При това те практически станаха със съизмерими възможности. Рязко нарасна и...
3. Локална компютърна мрежа l00VG-AnyLAN Локалната компютърна мрежа 100VG-AnyLAN се базира на утвърждаващия се стандарт IEEE 802.12 за предаване на пакети от данни със скорост 100 Mbit/s. Тя обединява характеристиките на локална компютърна мрежа Ethernet...
4. Протоколи за отдалечен достъп и заплахи за компютърните мрежи Отдалеченият клиент и отдалеченият сървър трябва да използват най-малкото един и същ мрежов/транспортен протокол (понякога означаван като LAN протокол), например TCP/IP, IPX/SPX, AppleTalk или NetBEUI. Освен това е необходим и...
5. Методи на достъп до преносната среда в компютърните мрежи При мрежите по подобен начин се нуждаем от метод за контрол на достъпа до преносната среда. С различните мрежови архитектури и топологии се асоциират няколко различни метода за достъп. По-долу...