Метод доступа FDDI

Технология FDDI

Сокращение FDDI расшифровывается как Fiber Distributed Data Interface (оптоволоконный распределенный интерфейс данных). Эта технология была разработана в середине 80-х годов американским институтом национальных стандартов ANSI и была впоследствии положена в основу международного стандарта ISO 9314. Основным назначением технологии было создание магистрами для объединения сетей на основе Ethernet и Token Ring.

Из этого назначения вытекают и основные цели, которые ставились перед данной техникой:

• Увеличение скорости обмена до 100 Мбит/с.
• Высокая отказоустойчивости сети, обеспечиваемая за счет введения процедур восстановления после отказа оборудования (повреждений кабеля, некорректной работы станций или концентраторов, помех на линиях).
• Повышение расстояния между узлами.
• Одинаково эффективная работа при передаче как синхронного (чувствительного к задержкам трафика), так и асинхронного (нечувствительного к задержкам) трафика при большой загруженности сети.

Сеть строится на основе двух оптоволоконных колец: основного (primary) и резервного (secondary). Обычно используется основное кольцо, а при повреждениях участков кольцо свертывается средствами концентраторов и сетевых адаптеров. Данные по кольцам передаются в противоположных направлениях. При множественных повреждениях магистрали, сеть распадается на несколько независимых сетей.

Метод доступа технологии FDDI во многом основан на методе доступа Token Ring с алгоритмом раннего освобождения маркера, но имеет и ряд преимуществ перед ним.

Основные отличия состоят в следующем:

1. Трафик делится не на 8 приоритетов, а на 2 класса: синхронные данные (например, мультимедиа реального времени), которые необходимо передавать небольшими порциями с фиксированными задержками; асинхронные данные (например, файлы), которые не критичны к задержкам между кадрами данных, их желательно передавать реже, но большими порциями. Тип трафика задается протоколами верхних уровней.
2. Время удержания маркера не фиксированная величина. Оно позволяет обеспечить требования синхронного трафика, а для асинхронного трафика является адаптивным к загруженности сети и хорошо регулирует ее, притормаживая передачу несрочных асинхронных кадров.

Во время инициализации кольца станции договариваются о T_max – максимально допустимое время оборота маркера по кольцу. Процесс инициализации запускается при подключении или удалении станции из сети, а также при изменении значения T_max. При этом каждая станция предлагает свое значение T_max, исходя из предельно допустимого времени между передачей своих кадров. Процедура похожа на выборы активного монитора в Token Ring. В соревновании побеждает станция с минимальным значением T_max (для учета потребностей самого чувствительного к задержкам передачи синхронного трафика). Эта станция становится собственником маркера. Она посылает всем станциям сети управляющее сообщение о необходимости установить у себя новое значение T_max. Исходя из T_max, определяется фиксированное малое время удержания маркера для передачи синхронных кадров Тс_{удержания} и начальное время для передачи асинхронных кадров Та0_{удержания}. Эти значения выбираются таким образом, чтобы в течении T_max каждая станция кольца успевала передать по порции синхронных данных и оставался определенный запас времени для передачи некоторыми станциями асинхронных данных. Потом станция – собственник маркера передает свою порцию синхронных данных и отдает маркер следующей станции. Во время первого прохода маркера по кольцу разрешается передавать только синхронные данные.

В дальнейшем, если станция передает синхронные данные, то при поступлении к ней маркера, она всегда имеет право его захватить и передавать данные в течение Тс_{удержания}.

Если станция передает асинхронные данные, то при приходе маркера она измеряет время фактического оборота маркера T_rial, т.е. время, которое прошло от предыдущего прихода маркера, и может передавать свои кадры в течение времени удержания равного Та_{удержания} = Та0_{удержания}. + (T_max -T_rial.). Если кольцо не перегружено (не все станции на прошлом круге передавали данные), то T_rial < T_max и Та_{удержания} у станции возрастает по сравнению с Та0_{удержания}. По мере увеличения передачи асинхронных данных в кольце T_rial будет увеличиваться, а Та_{удержания} - соответственно уменьшаться. Наконец, когда T_rial ≥Та0_{удержания}. +T_max, станция потеряет право захватывать маркер для асинхронного трафика. До конца круга будут передаваться только синхронные данные.

Если все станции хотят передавать асинхронный трафик, а маркер прошел по кольцу слишком медленно, тогда все станции его пропустят, он быстро обернется по кругу и в следующем цикле станции будут его захватывать.