Viden

Fiber Distributed Data Interface (FDDI)er en 100 Mbps lokalnetværksteknologi bygget op omkring fiber-optisk transmission, tidsindstillet-token medieadgang og to mod-roterende ringe. Det blev vigtigt for campus- og backbone-netværk, fordi det kombinerede meget højere båndbredde end tidligt Ethernet med en indbygget-måde til at gendanne efter nogle link- eller stationsfejl.

I dag er FDDI hovedsageligt en legacy-teknologi. Alligevel er det stadig nyttigt til at forstå elastisk ringdesign, token-baseret netværksadgang og overgangen fra tidlig høj-hastighedoptiske fibernettil moderne switched Ethernet.

FDDI kort fortalt

DeIEEE oversigt over FDDIbeskriver teknologien som en 100 Mbps LAN-standard, der bruger fiber, tidsindstillet-tokenadgang og en dobbelttæller-roterende ringarkitektur. Denne kombination forklarer både dens ydeevnefordel i slutningen af ​​1980'erne og begyndelsen af ​​1990'erne og dens ry for fejltolerant-rygradsdesign.

Hvordan virker FDDI?

FDDI styrer adgangen til den delte ring med et cirkulerende token. En station sender ikke bare, når den vil. I stedet venter den på den passende mulighed for at bruge tokenet, sender tilladt trafik og tillader derefter netværksadgang at fortsætte rundt i ringen.

1. Tokenet cirkulerer

Et token bevæger sig fra station til station rundt om den logiske ring. En station, der ikke har noget at sende, lader den fortsætte. Dette skaber velordnet adgang uden den kollisionsadfærd, der er forbundet med tidligt delt Ethernet.

2. En station får en transmissionsmulighed

Når en station har data at sende, og timingreglerne tillader transmission, fanger den det tilgængelige token og placerer en eller flere frames på ringen. Andre stationer fremsender rammen, mens den bevæger sig gennem netværket.

3. Destinationen kopierer rammen

Destinationen genkender sin adresse og kopierer rammen. FDDI definerer også ramme-statusindikatorer, der kan vise, om en destinationsadresse blev genkendt, og om rammen blev kopieret.

4. Adgangen fortsætter rundt om ringen

Når transmissionsmuligheden slutter, bliver tokenadgang tilgængelig for andre stationer. Resultatet er en kontrolleret cyklus snarere end ubegrænset strid for mediet.

Timed Token og TTRT

FDDI er ikke bare et simpelt-token-netværk. Dens MAC bruger entidsindstillet-tokenmekanisme styret af et koncept kaldetTarget Token Rotation Time (TTRT). TTRT hjælper med at sætte forventninger til, hvor ofte tokenet skal vende tilbage, og hvor meget transmissionstid der kan bruges. Dette gør adgangsadfærd mere forudsigelig under belastning.

Dette er også grunden til, at FDDI ikke skal behandles som et andet navn for IEEE 802.5 Token Ring. IEEEs nuværende FDDI-materiale sporer dets medie-tilgangstilgang til den tidsindstillede-token-metode, der er forbundet med IEEE 802.4 token-busteknologi.

Synkron og asynkron trafik

FDDI definerer både synkron og asynkron transmission. Synkron trafik kan modtage tildelt kapacitet, mens asynkron trafik bruger tilgængelig kapacitet under token- og prioritetsregler. Til IP-netværk,RFC 1188specificerer asynkrone LLC-rammer ved hjælp af ubegrænsede tokens for interoperabilitet.

Hvorfor bruger FDDI to ringe?

Den mest genkendelige del af FDDI er densdobbelt-ringtopologi. De primære og sekundære ringe roterer i modsatte retninger. Under normal drift fører den primære ring almindelig trafik, mens den anden ring giver en alternativ fysisk vej.

Pointen er ikke at fordoble normal gennemstrømning til 200 Mbps. Den anden ring er primært en elasticitetsmekanisme i standard dobbeltringe-design.

Hvad sker der, når et link mislykkes?

Forestil dig, at en fibersti mellem to dobbelt-tilsluttede enheder afskæres. Hvis netværket var afhængigt af en kontinuerlig ring, kunne denne pause opdele netværket. FDDI kan i stedet forbinde de primære og sekundære stier rundt om den fejlslagne sektion.

Ringindpakning

Denne gendannelsesproces er kendt somring indpakning. Enheder, der støder op til fejlen, omkonfigurerer de to mod-roterende stier, så de resterende operationelle sektioner danner en kontinuerlig logisk ring. IEEE identificerer indpakning som en central del af FDDI-fejltolerancen.

Den adfærd var især værdifuld i campus-rygraden, hvor et enkelt kabelfejl ellers kunne isolere bygninger eller store brugergrupper. Det hjælper også med at forklare, hvorfor FDDI dukkede op i tidlige miljøer med høj-tilgængelighed ogfiberoptisk-datacentersammenkoblinger.

FDDI-netværkskomponenter: SAS, DAS og koncentratorer

Ikke alle FDDI-enheder fastgøres til ringene på samme måde. De vigtigste vedhæftningskoncepter er enkelt-vedhæftningsstationer, dobbelt-vedhæftningsstationer og koncentratorer.

Single-Attachment Station (SAS)

A Enkelt-vedhæftningsstationforbindes normalt gennem en koncentrator i stedet for direkte til begge rygradsringe. Dette forhindrer et almindeligt slutpunkt i at blive en væsentlig fysisk del af den dobbelte-ringsti.

Dual-Attachment Station (DAS)

A Dobbelt-vedhæftningsstationforbindes til både den primære og sekundære ring. Enheder, der udgør en del af den elastiske rygrad, kan derfor deltage direkte i ringrekonfiguration.

FDDI koncentrator

A koncentratorgiver fastgørelsespunkter til andre stationer, samtidig med at strukturen af ​​rygraden bevares. I praktisk netværksdesign tillod det, at endepunktsforbindelser blev organiseret uden at kræve, at hver tilsluttet enhed skulle sidde direkte i den dobbelte ring.

Hvor blev FDDI brugt?

FDDI blev bygget til en æra, hvor 100 Mbps optisk netværk repræsenterede en væsentlig ydelsesforøgelse i forhold til de 10 Mbps Ethernet-systemer, der almindeligvis findes i LAN'er. Typiske implementeringer inkluderede:

• campus-rygrad, der forbinder flere bygninger;
• backbones, der forbinder afdelings-LAN'er med lavere-hastighed;
• server- og computersystem-sammenkoblinger;
• miljøer med høj-tilgængelighed, der drager fordel af redundante ringstier;
• store institutionelle netværk, hvor optisk afstand og modstandskraft betød noget.

IEEE's historiske beskrivelse identificerer specifikt campus-rygraden og data{0}centerforbindelser blandt FDDI's anvendelser. Den fysiske infrastruktur i sådanne netværk afhang stadig af velkendte optiske bekymringer såsom konnektortilstand, tab, kontinuitet og kabelsundhed, som fortsat er centrale fortest af fiber-optisk kabeli dag.

FDDI-arkitektur og OSI-lag

Det er almindeligt at sige, at FDDI opererer på OSI lag 1 og 2. Det er en nyttig stenografi, men standardfamilien er lettere at forstå, når den er opdelt i dens hovedfunktioner:PMD, PHY, MAC og SMT.

PMD: Fysisk medium afhængig

Fysisk medium afhængig (PMD)dækker den medie-vendte del af det fysiske lag, inklusive den optiske grænseflade, der bruges til at transmittere og modtage signaler.

PHY: Physical Layer Protocol

Physical Layer Protocol (PHY)håndterer fysiske signaleringsfunktioner over den mediespecifikke grænseflade-. PMD og PHY danner tilsammen den fysiske-kerneoperation.

MAC: Medieadgangskontrol

Medieadgangskontrol (MAC)håndterer token-baseret adgang, rammetransmission, adressering og andre data{1}}linkansvar forbundet med deling af ringen.

SMT: Station Management

Station Management (SMT)koordinerer administrationsadfærd for station, port, vedhæftning, sti og-ring. SMT er en administrationsfunktion inden for FDDI-arkitekturen snarere end almindelig bruger-datatransport.

Ældre IETF-dokumentation beskriver FDDI-standardfamilien i form af PMD, PHY, MAC og SMT, hvor IEEE 802.2 LLC leverer den resterende data-linktjeneste over FDDI MAC.

FDDI Frame Size og IP MTU

FDDI bærer data i rammer, der indeholder kontroloplysninger, destinations- og kildeadresser, data på højere-lag, fejl-kontrol af oplysninger og slut- eller statusfelter. IP-trafik over FDDI bruger LLC/SNAP-indkapsling og 48-bit adresser i lange-format.

En nyttig teknisk skelnen er forskellen mellemmaksimal FDDI rammelængdeog denIP MTU. RFC 1188 angiver, at FDDI MAC-specifikationen tillader en maksimal billedstørrelse på 9.000 symboler, eller4.500 oktetter. Efter at have givet mulighed for link-lagoverhead og plads til MAC-variationer, specificerer RFC en IP MTU på4.352 oktetter.

Så en maksimal ramme på 4.500 oktet betyder ikke, at en IP-pakke kan bruge alle 4.500 oktetter som nyttelast.

FDDI vs Ethernet vs Token Ring

FDDI og Token Ring bruger begge token-baseret adgang, men de er forskellige teknologier med forskellige timingregler og fysiske designs. FDDI's tidsindstillede-tokenmekanisme, 100 Mbps-hastighed og dobbelt-ringsfejltolerance var centrale for dens rolle som backbone-teknologi.

Ethernet fulgte en anden vej. Tidligt delt Ethernet afhang af stridigheder, men familien udviklede sig gennem switching, fulde-duplekslinks, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet og meget højere rater. For læsere, der sammenligner moderne optiske LAN-valg, afspejles denne bredere udvikling også i nutidensfiber-optisk Ethernetindsættelser.

Fordele ved FDDI

Høj ydeevne for sin æra

Ved 100 Mbps leverede FDDI væsentligt mere backbone-kapacitet end de 10 Mbps Ethernet-netværk, der var almindelige under opkomsten. Det gjorde det attraktivt at samle trafik fra flere LAN'er med lavere-hastighed.

Indbygget-fejltolerance

Den sekundære tæller-roterende ring gav netværksdesignere en alternativ vej rundt om visse fejl uden at kræve en helt separat redundansteknologi.

Forudsigelig medieadgang

Tidsbestemt-tokenadgang gav stationer en kontrolleret måde at dele båndbredde på. Dette var værdifuldt i miljøer, hvor forudsigelig adgang under belastning betød mere end den simplere stridsmodel med tidlig Ethernet.

Optisk rygrad rækkevidde

Fiber gjorde FDDI velegnet til campus og bygning-til-opbygning af backbones. For moderne netværk er fiberudvalget nu meget bredere; -enenkelt-mode vs multimode fiberguideer mere relevant for nutidens rækkevidde, båndbredde og installationsbeslutninger end FDDI-specifik medieplanlægning.

Begrænsninger af FDDI

Mere kompleks arkitektur

Dobbeltringe, tidsbestemt-tokenadfærd, stationsadministration, flere typer vedhæftede filer og specialiserede koncentratorer gjorde FDDI mere kompleks at designe og drive end mange Ethernet-netværk.

Specialiseret hardware

Organisationer havde brug for FDDI-kompatible grænseflader og infrastruktur. Efterhånden som Ethernet-adoptionen blev udvidet, havde FDDI et mindre udstyr og et mindre økosystem.

Dens hastighedsfordel forsvandt

FDDI's 100 Mbps ydeevne var overbevisende, når Ethernet normalt kørte med 10 Mbps. Denne fordel blev svækket, da Fast Ethernet nåede den samme 100 Mbps-klasse og forsvandt yderligere, da Gigabit Ethernet ankom.

Hvorfor erstattede Ethernet FDDI?

FDDI blev ikke fordrevet, fordi dets kerneteknologi holdt op med at virke. Konkurrencemiljøet ændrede sig.

Først,Fast Ethernet nåede 100 Mbps, hvilket fjerner meget af FDDI's overskriftshastighedsfordel. IEEEs Ethernet-historie identificerer IEEE 802.3u som ændringen, der introducerede 100 Mbps Fast Ethernet.

Anden,Gigabit Ethernet hævede ydeevnen til 1 Gbps. DeIEEE 802.3z-1998 standarddefinerer 1.000 Mb/s Ethernet-drift og registreringskortgodkendelse i juni 1998.

For det tredje nød Ethernet fordel af et hurtigt voksende økosystem på tværs af kobber og fiber, switches, netværksgrænseflader, administrationsværktøjer og stadig højere hastigheder. IEEE'erhistorien om Ethernet-standarderviser, hvordan teknologien udviklede sig fra tidlige delte-mediesystemer gennem Fast Ethernet, Gigabit Ethernet og senere multi-gigabit-generationer.

Når først Ethernet kunne matche eller overgå FDDI-ydeevne, mens det passede ind i den samme bredere Ethernet-familie, der allerede er brugt i hele virksomhedens netværk, blev det sværere at retfærdiggøre implementering af et separat FDDI-økosystem.

Bruges FDDI stadig i dag?

Til nye LAN- og backbone-implementeringer er FDDI generelt en ældre teknologi snarere end et praktisk designvalg. Moderne Ethernet giver langt højere datahastigheder, bred interoperabilitet, bredt tilgængeligt udstyr og modne administrationsværktøjer.

Den nuværendeIEEE 802.3 Ethernet arbejdsgruppefortsætter med at udvikle standarder og projekter med hundredvis af gigabit pr. sekund og længere, hvilket illustrerer, hvor langt Ethernet har bevæget sig forbi det 100 Mbps ydeevneniveau, der engang gjorde FDDI exceptionel.

FDDI kan stadig have betydning, når ingeniører støder på ældre infrastruktur, gammel netværksdokumentation eller historiske systemer. Det er også nyttigt i netværksundervisning, fordi det giver et klart eksempel på, hvordan redundans, deterministiske adgangsbegreber og fysisk topologi blev håndteret, før switched Ethernet blev dominerende.

For den nuværende optiske infrastruktur er det mere sandsynligt, at netværksplanlægning involverer modernedatacenterforbindelse, Ethernet-switching, fibertyper, transceivere og struktureret kabling end nye FDDI-installationer.

Hvad er CDDI?

CDDI, eller Copper Distributed Data Interface, er kobber-medieslægtning til FDDI. Det bevarer FDDI--logisk netværk og token-adgang, mens der bruges snoet-kobber til nogle implementeringer i stedet for optisk fiber.

Dette er for det meste et historisk emne i dag.RFC 2467, som specificerer IPv6 over FDDI, bemærker udtrykkeligt, at dets brug af udtrykket FDDI inkluderer CDDI.

Ofte stillede spørgsmål om FDDI

Er FDDI en LAN- eller MAN-teknologi?

FDDI blev standardiseret som en LAN-teknologi. Dens optiske rækkevidde og rygradsrolle gjorde det muligt for den at spænde over store campusser og lignende distribuerede miljøer, men dens standardlinje er LAN-orienteret.

Hvilke OSI-lag bruger FDDI?

FDDI leverer fysiske-lagfunktioner og MAC-delen af ​​datalinklaget. Dens standardarkitektur er almindeligvis beskrevet gennem PMD, PHY, MAC og SMT, med LLC over FDDI MAC.

Hvad er TTRT i FDDI?

Mål token-rotationstider en tidsværdi, der bruges af FDDI-tidsbestemt-tokensystemet til at styre forventet tokenrotation og transmissionsmuligheder. Det hjælper netværket med at allokere kapacitet og holde token-adgangsadfærd begrænset.

Hvad er FDDI MTU?

For IP over FDDI angiver RFC 1188 en MTU på4.352 oktetter. Dette er mindre end den maksimale FDDI-rammestørrelse på 4.500-oktet, fordi linklagsfelter og protokoloverhead også optager plads.

Kan FDDI køre over kobber?

Det originale navn og almindelige implementeringer er fiberbaserede, men CDDI udvidede den samme generelle netværkstilgang til kobbermedier. CDDI er nu hovedsageligt relevant som en del af FDDIs historie.

Hvorfor FDDI stadig betyder noget

FDDI er ikke længere et almindeligt netværksvalg, men det er fortsat et nyttigt casestudie inden for netværksteknik. Dets design viser, hvordan et LAN kan kombinere kontrolleret medieadgang med fysisk-stiredundans, og dets tilbagegang viser, at teknisk sofistikering alene ikke bestemmer, hvilken netværksteknologi der bliver dominerende. Omkostninger, økosystemstørrelse, interoperabilitet, operationel enkelhed og tempoet i udviklingen af ​​standarder betyder lige så meget.