Лекции 2010-го года (1130544), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме неиспользуется. При образовании общего кольца из двух колец передатчики станций попрежнему остаются подключенными к приемникам соседних станций, что позволяетправильно передавать и принимать информацию соседними станциями.В стандартах FDDI отводится много внимания различным процедурам, которыепозволяют определить наличие отказа в сети, а затем произвести необходимуюреконфигурацию. Сеть FDDI может полностью восстанавливать свою работоспособностьв случае единичных отказов ее элементов. При множественных отказах сеть распадаетсяна несколько не связанных сетей.Рисунок 4-40.
Кольцо FDDI в качестве магистрали для ЛВС и абонентских машинРисунок 4-41. Объединение двух колец в одно50Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая, разделяемая среда передачи данных,поэтому для нее определен специальный метод доступа. Этот метод очень близок кметоду доступа сетей Token Ring и также называется методом кольца с маркером.Станция может начать передачу своих собственных кадров данных только в том случае,если она получила от предыдущей станции специальный кадр - маркер доступа. Послеэтого она может передавать свои кадры в течение времени, называемого временемудержания маркера, - Token Holding Time (THT).
После истечения времени THT станцияобязана завершить передачу своего очередного кадра и передать маркер доступаследующей станции. Если же в момент получения маркера у станции нет кадров дляпередачи по сети, то она немедленно передает маркер следующей станции. Как и в ранеерассмотренных способах доступа с маркером, в сети FDDI у каждой станции естьпредшествующий 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 соседомкадры и анализирует их адрес назначения.
Если адрес назначения не совпадает с еесобственным, то она транслирует кадр своему последующему соседу. Напомним, что,если станция получила маркер и передает свои собственные кадры, то на протяженииэтого периода времени она не транслирует приходящие кадры, а удаляет их из сети. Еслиже адрес кадра совпадает с адресом станции, то она копирует этот кадр в свой внутреннийбуфер, проверяет его корректность (с помощью контрольной суммы), передает его поледанных для последующей обработки протоколу, лежащего выше FDDI-уровня (например,IP), а затем передает исходный кадр по сети последующей станции.Как и в рассмотренном ранее протоколе кольца с маркером, в передаваемом в сеть кадрестанция назначения отмечает три признака: распознавания адреса, копирования кадра иотсутствия или наличия в нем ошибок.
Станция, являющаяся источником кадра для сети,проверяет признаки кадра, дошел ли он до станции назначения, и не был ли при этомповрежден. Процесс восстановления информационных кадров не входит в обязанностипротокола 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 ссемиуровневой моделью OSI. FDDI определяет протокол физического уровня и протоколподуровня доступа к среде (MAC) канального уровня. Как и многие другие технологиилокальных сетей, технология FDDI использует протокол 802.2 подуровня управления51каналом данных (LLC), определенный в стандартах IEEE 802.2 и ISO 8802.2.
В FDDIиспользуется первый тип процедур LLC, при котором узлы работают в дейтаграммномрежиме - без установления соединений и без восстановления потерянных илиповрежденных кадров.Рисунок 4-42. Структура протоколов технологии FDDIФизический уровень разделен на два подуровня: независимый от среды подуровень PHY(Physical) и зависящий от среды подуровень PMD (Physical Media Dependent). Работу всехуровней контролирует протокол управления станцией SMT (Station Management).
Здесьвидна аналогия с организацией физического уровня в СПД АТМ.Уровень PMD обеспечивает необходимые средства для передачи данных от однойстанции к другой по оптоволокну. В его спецификации определяются:Уровень PHY выполняет кодирование и декодирование данных, циркулирующих междуMAC-уровнем и уровнем PMD, а также обеспечивает тактирование информационныхсигналов. В его спецификации определяются:Уровень MAC ответственен за управление доступом к сети, а также за прием и обработкукадров данных.
В нем определены следующие параметры:Уровень SMT выполняет все функции по управлению и мониторингу всех остальныхуровней стека протоколов FDDI. В управлении кольцом принимает участие каждый узелсети FDDI. Поэтому все узлы обмениваются специальными кадрами SMT для управлениясетью. В спецификации SMT определено следующее:••Алгоритмы обнаружения ошибок и восстановления после сбоевПравила мониторинга работы кольца и станций52••Управление кольцомПроцедуры инициализации кольцаОтказоустойчивость сетей FDDI обеспечивается за счет того, что уровень SMT управляетдругими уровнями: с помощью уровня PHY устраняются отказы сети по физическимпричинам, например, из-за обрыва кабеля, а с помощью уровня MAC - логические отказысети, например, потеря нужного внутреннего пути передачи маркера и кадров данныхмежду портами концентратора.4.5.1.2.
Сравнение технологии FDDI с технологиями Ethernet и TokenRingВ следующей таблице представлены результаты сравнения технологии FDDI стехнологиями Ethernet и 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 реализациятактирования ивосстановления после отказовНе определеныАктивный 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 концентраторыпо способу присоединения к первичному и вторичному кольцампо количеству MAC-узлов и, соответственно, MAC-адресов у одной станцииКак и в стандарте IEEE 802.5, для того чтобы иметь возможность передавать собственныеданные в кольцо (а не просто ретранслировать данные соседних станций), станция должнаиметь в своем составе хотя бы один MAC-узел, который имеет свой уникальный MACадрес.
Станции могут не иметь ни одного MAC-узла, и, значит, участвовать только вретрансляции чужих кадров. Но обычно все станции сети FDDI, даже концентраторы,53имеют хотя бы один MAC. Концентраторы используют MAC-узел для захвата и генерациислужебных кадров, например, кадров инициализации кольца, кадров поисканеисправности в кольце и т.п.4.5.1.4. Функции МАС-уровняВ соответствии со стандартами IEEE 802, канальный уровень в локальных сетях состоитиз двух подуровней - LLC и МАС. Стандарт FDDI не вводит собственное определениеподуровня LLC, а использует его 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 уведомляетподуровень LLC и блок управления станцией SMT о прибытии кадра.Генерирует контрольную сумму кадра с помощью CRC-кода и проверяет ее у всехкадров, циркулирующих по 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 локализоватьнеисправности.Определяет механизмы, используемые кольцом для реакции на ошибочныеситуации - повреждение кадра, потерю кадра, потерю маркера и т.д.В каждом блоке МАС параллельно работают два процесса: процесс передачи символов MAC Transmit - и процесс приема символов - MAC Receive.
За счет этого МАС можетодновременно передавать символы 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 кадра FDDI представлен на рисунке 4-44.Рисунок 4-44. Формат кадра FDDIРассмотрим назначение полей кадра:54•••••••••Преамбула (PA). Любой кадр должен предваряться преамбулой, состоящей какминимум из 16 символов Idle (I).
Эта последовательность предназначена длясинхронизации приемника и передатчика кадра.Начальный ограничитель (Starting Delimiter, SD). Состоит из пары символов JK,которые позволяют однозначно определить границы для остальных символовкадра.Поле управления (Frame Control, FC). Идентифицирует тип кадра и детали работы сним. Имеет 8-битовый формат и передается с помощью двух символов. Состоит изподполей, обозначаемых как CLFFZZZZ, 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-хбайт или из 6-ти байт.FF - тип кадра, может иметь значение 01 для обозначения кадра LLC(пользовательские данные) или 00 для обозначения служебного кадра MACуровня.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
