Полный курс лекций 2009-го года (1130357), страница 51
Текст из файла (страница 51)
При образовании общего кольца из двух колец передатчики станций попрежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций, что позволяет правильно передаватьи принимать информацию соседними станциями.В стандартах FDDI отводится много внимания различным процедурам, которые позволяют определитьналичие отказа в сети, а затем произвести необходимую реконфигурацию. Сеть FDDI может полностьювосстанавливать свою работоспособность в случае единичных отказов ее элементов. При множественныхотказах сеть распадается на несколько не связанных сетей.Рисунок 4-40. Кольцо FDDI в качестве магистрали для ЛВС и абонентских машинРисунок 4-41.
Объединение двух колец в одноКольца в сетях FDDI рассматриваются как общая, разделяемая среда передачи данных, поэтому длянее определен специальный метод доступа. Этот метод очень близок к методу доступа сетей Token Ring итакже называется методом кольца с маркером.
Станция может начать передачу своих собственных кадровданных только в том случае, если она получила от предыдущей станции специальный кадр - маркердоступа. После этого она может передавать свои кадры в течение времени, называемого временемудержания маркера, - Token Holding Time (THT). После истечения времени THT станция обязана завершитьпередачу своего очередного кадра и передать маркер доступа следующей станции. Если же в моментполучения маркера у станции нет кадров для передачи по сети, то она немедленно передает маркерследующей станции.
Как и в ранее рассмотренных способах доступа с маркером, в сети FDDI у каждойстанции есть предшествующий сосед (upstream neighbor) и последующий сосед (downstream neighbor),определяемые ее физическими связями и направлением передачи информации.Каждая станция в сети постоянно принимает передаваемые ей предшествующим соседом кадры ианализирует их адрес назначения. Если адрес назначения не совпадает с ее собственным, то онатранслирует кадр своему последующему соседу. Напомним, что, если станция получила маркер и передаетсвои собственные кадры, то на протяжении этого периода времени она не транслирует приходящие кадры,а удаляет их из сети.
Если же адрес кадра совпадает с адресом станции, то она копирует этот кадр в свойвнутренний буфер, проверяет его корректность (с помощью контрольной суммы), передает его поледанных для последующей обработки протоколу, лежащего выше FDDI-уровня (например, IP), а затемпередает исходный кадр по сети последующей станции.Как и в рассмотренном ранее протоколе кольца с маркером, в передаваемом в сеть кадре станцияназначения отмечает три признака: распознавания адреса, копирования кадра и отсутствия или наличия внем ошибок.
Станция, являющаяся источником кадра для сети, проверяет признаки кадра, дошел ли он достанции назначения, и не был ли при этом поврежден. Процесс восстановления информационных кадровне входит в обязанности протокола FDDI, этим должны заниматься протоколы более высоких уровней.4.5.1.1. Структура протоколов технологии FDDIНа рисунке 4-42 приведена структура протоколов технологии FDDI в сравнении с семиуровневоймоделью OSI. FDDI определяет протокол физического уровня и протокол подуровня доступа к среде (MAC)канального уровня.
Как и многие другие технологии локальных сетей, технология FDDI используетпротокол 802.2 подуровня управления каналом данных (LLC), определенный в стандартах IEEE 802.2 и ISO8802.2. В FDDI используется первый тип процедур LLC, при котором узлы работают в дейтаграммномрежиме - без установления соединений и без восстановления потерянных или поврежденных кадров.Рисунок 4-42. Структура протоколов технологии FDDIФизический уровень разделен на два подуровня: независимый от среды подуровень PHY (Physical) изависящий от среды подуровень PMD (Physical Media Dependent). Работу всех уровней контролируетпротокол управления станцией SMT (Station Management). Здесь видна аналогия с организациейфизического уровня в СПД АТМ.Уровень PMD обеспечивает необходимые средства для передачи данных от одной станции к другойпо оптоволокну.
В его спецификации определяются:Уровень PHY выполняет кодирование и декодирование данных, циркулирующих между MAC-уровнеми уровнем PMD, а также обеспечивает тактирование информационных сигналов. В его спецификацииопределяются:Уровень MAC ответственен за управление доступом к сети, а также за прием и обработку кадровданных. В нем определены следующие параметры:Уровень SMT выполняет все функции по управлению и мониторингу всех остальных уровней стекапротоколов FDDI.
В управлении кольцом принимает участие каждый узел сети FDDI. Поэтому все узлыобмениваются специальными кадрами SMT для управления сетью. В спецификации SMT определеноследующее:§Алгоритмы обнаружения ошибок и восстановления после сбоев§Правила мониторинга работы кольца и станций§Управление кольцом§Процедуры инициализации кольцаОтказоустойчивость сетей FDDI обеспечивается за счет того, что уровень SMT управляет другимиуровнями: с помощью уровня PHY устраняются отказы сети по физическим причинам, например, из-заобрыва кабеля, а с помощью уровня MAC - логические отказы сети, например, потеря нужного внутреннегопути передачи маркера и кадров данных между портами концентратора.4.5.1.2.
Сравнение технологии FDDI с технологиями Ethernet и TokenRingВ следующей таблице представлены результаты сравнения технологии FDDI с технологиями Ethernetи Token Ring.Таблица 4-43. Сравнение FDDI с Ethernet и Token RingХарактеристикаFDDIEthernetToken RingБитовая скорость100 Мбит/сек.10 Мбит/сек.16 Мбит/cекТопологияДвойное кольцо деревьевШина/звездаЗвезда/кольцоМетод доступаПриоритетная система смаркеромCSMA/CDПриоритетная системарезервирования с маркеромСреда передачиданныхМногомодовое оптоволокно,неэкранированная витая параТолстый коаксиал,тонкий коаксиал, витаяпара, оптоволокноЭкранированная инеэкранированная витаяпара, оптоволокноМаксимальнаядлина сети (безмостов)200 км (100 км на кольцо)2500 м1000 мМаксимальноерасстояние междуузлами2 км (-11 dB потерь междуузлами)2500 м100 мМаксимальноеколичество узлов500 (1000 соединений)1024260 для экранированнойвитой пары, 72 длянеэкранированной витойпарыТактирование ивосстановлениепосле отказовРаспределенная реализацияНе определенытактирования ивосстановления после отказовАктивный монитор4.5.1.3.
Типы узлов и правила их соединения в сетьВсе станции в сети FDDI делятся на несколько типов по следующим признакам:§конечные станции или концентраторы§по способу присоединения к первичному и вторичному кольцам§по количеству MAC-узлов и, соответственно, MAC-адресов у одной станцииКак и в стандарте IEEE 802.5, для того чтобы иметь возможность передавать собственные данные вкольцо (а не просто ретранслировать данные соседних станций), станция должна иметь в своем составехотя бы один MAC-узел, который имеет свой уникальный MAC-адрес.
Станции могут не иметь ни одногоMAC-узла, и, значит, участвовать только в ретрансляции чужих кадров. Но обычно все станции сети FDDI,даже концентраторы, имеют хотя бы один MAC. Концентраторы используют MAC-узел для захвата игенерации служебных кадров, например, кадров инициализации кольца, кадров поиска неисправности вкольце и т.п.4.5.1.4. Функции МАС-уровняВ соответствии со стандартами IEEE 802, канальный уровень в локальных сетях состоит из двухподуровней - LLC и МАС.
Стандарт FDDI не вводит собственное определение подуровня LLC, а используетего сервисы, описанные в документе IEEE 802.2 LLC.Подуровень МАС выполняет в технологии FDDI следующие функции:§Поддерживает сервисы для подуровня LLC.§Формирует кадр определенного формата.§Управляет процедурой передачи маркера.§Управляет доступом станции к среде.§Адресует станции в сети.§Копирует кадры, предназначенные для данной станции в буфер и уведомляет подуровень LLC и блокуправления станцией SMT о прибытии кадра.§Генерирует контрольную сумму кадра с помощью CRC-кода и проверяет ее у всех кадров, циркулирующихпо кольцу.§Удаляет из кольца все кадры, которые сгенерировала данная станция.§Управляет таймерами, которые контролируют логическую работу кольца - таймером удержания маркера,таймером оборота маркера и т.д.§Ведет ряд счетчиков событий, что помогает обнаружить и локализовать неисправности.§Определяет механизмы, используемые кольцом для реакции на ошибочные ситуации - повреждениекадра, потерю кадра, потерю маркера и т.д.В каждом блоке МАС параллельно работают два процесса: процесс передачи символов - MACTransmit - и процесс приема символов - MAC Receive.
За счет этого МАС может одновременно передаватьсимволы одного кадра и принимать символы другого кадра.4.5.1.5. Форматы кадра и маркераПо сети FDDI информация передается в форме двух блоков данных: кадра и маркера. Формат кадраFDDI представлен на рисунке 4-44.Рисунок 4-44. Формат кадра FDDIРассмотрим назначение полей кадра:§Преамбула (PA). Любой кадр должен предваряться преамбулой, состоящей как минимум из 16 символовIdle (I). Эта последовательность предназначена для синхронизации приемника и передатчика кадра.§Начальный ограничитель (Starting Delimiter, SD).
Состоит из пары символов JK, которые позволяютоднозначно определить границы для остальных символов кадра.§Поле управления (Frame Control, FC). Идентифицирует тип кадра и детали работы с ним. Имеет 8битовый формат и передается с помощью двух символов. Состоит из подполей, обозначаемых какCLFFZZZZ, которые имеют следующее назначение:·С говорит о том, какой тип трафика переносит кадр - синхронный (значение 1) или асинхронный(значение 0).·L определяет длину адреса кадра, который может состоять из 2-х байт или из 6-ти байт.·FF - тип кадра, может иметь значение 01 для обозначения кадра LLC (пользовательские данные) или 00для обозначения служебного кадра MAC-уровня. Служебными кадрами МАС-уровня являются кадры трехтипов - кадры процедуры инициализации кольца Claim Frame, кадры процедуры сигнализации ологической неисправности Beacon Frame и кадры процедуры управления кольцом SMT Frame.·ZZZZ детализирует тип кадра.§Адрес назначения (Destination Address, DA).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
