Faserverteilte Datenschnittstelle

Die faserverteilte Datenschnittstelle (auf Englisch: Fiber Distributed Data Interface , auch bekannt unter dem Akronym FDDI ) ist eine Reihe von ISO- und ANSI -Standards für die Datenübertragung in Wide Area Computer Networks ( WAN ) oder Local Area ( LAN ) unter Verwendung von Glasfaser optische Kabel . Es basiert auf der Token-Ring- Architektur und ermöglicht (Voll-)Duplex- Kommunikation . Da es Tausende von Benutzern bedienen kann, wird ein FDDI-LAN häufig als Backbone für ein Wide Area Network (WAN) verwendet.

Es gibt auch eine Implementierung von FDDI auf Kupferdrahtkabeln , bekannt als CDDI . Die 100-Mbit/s- Ethernet - Technologie (100BASE-FX und 100BASE-TX) basiert auf FDDI.

Historischer Überblick

FDDI wurde 1983 vom ANSI X3T9.5 Standards Committee entwickelt.

Jede seiner Spezifikationen wurde entwickelt und verbessert, was 1994 in SMT gipfelte . Der Grund für seine Existenz war, ein alternatives LAN zu Ethernet und Token Ring zu bilden, das auch eine höhere Zuverlässigkeit bot.

Heutzutage werden Fast Ethernet und Gigabit Ethernet aufgrund ihrer überlegenen Geschwindigkeit, Kosten und Allgegenwärtigkeit gegenüber FDDI bevorzugt.

Betrieb (ungeprüft)

Ein FDDI-Netzwerk verwendet zwei Token-Ring-Architekturen, eine davon als Backup, falls die Hauptarchitektur ausfällt. In jedem Ring erfolgt der Datenverkehr in entgegengesetzter Richtung zum anderen. Bei Verwendung nur eines dieser Ringe beträgt die Geschwindigkeit 100 Mbit/s und die Reichweite 200 km, bei beiden steigt die Geschwindigkeit auf 200 Mbit/s, aber die Reichweite sinkt auf 100 km. Die Funktionsweise von FDDI ist der von Token Ring sehr ähnlich, jedoch führt die größere Größe seiner Ringe zu einer höheren Latenz und mehr als ein Frame kann gleichzeitig durch denselben Ring zirkulieren.

FDDI wurde mit dem Ziel entwickelt, ein Echtzeitsystem mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit zu erreichen. Als Designziel wurde eine nahezu fehlerfreie Übertragung betrachtet. Unter anderem deshalb wurde Glasfaser als Medium für FDDI gewählt. Es wurde ferner spezifiziert, dass die gesamte FDDI-Vollring-Fehlerrate einen Fehler alle 1e9 Bits (dh einen Fehler pro Gigabit ) bei einer Datenpaketverlustrate von nicht mehr als 1e9 nicht überschreiten sollte. Bei Stationsausfall oder Kabelbruch wird die Problemstelle automatisch und ohne Benutzereingriff durch eine sogenannte „Wrapback-Kurve“ umfahren. Dies tritt auf, wenn der FDDI-Ring einen Fehler erkennt und den Datenverkehr an den sekundären Ring weiterleitet, damit er das Netzwerk neu konfigurieren kann. Alle korrekt arbeitenden Stationen bleiben online und unverändert. Sobald das Problem behoben ist, wird der Dienst für diese Zone wiederhergestellt.

Für die Verwaltung und Nutzung eines FDDI-Netzwerks gibt es verschiedene Geräte:

• Simple Attachment Station ( SAS ) : Dies sind normalerweise Server oder Router , die sich mit beiden Ringen verbinden. Ein SAS implementiert ein einzelnes MIC vom Typ S. Es ist typischerweise über ein einzelnes Übertragungssegment mit einem Hub verbunden , der einen MIC-Anschluss vom Typ M implementiert. Dieser enthält eine SMT-Entität, eine MAC-Sublayer-Entität und einen Port mit einem S-Typ MIC-Anschluss.
• Dual Attachment Station ( DAS ) wurde entwickelt , um unabhängige Segmente von Vollduplex - Zwei - Ring - Übertragungsmedien zu verbinden . Eine Doppelstation hat eine SMT-Einheit, eine oder mehrere MAC-Sublayer-Einheiten und genau zwei Ports. Jedem Port ist ein eigenes MIC zugeordnet. Wenn jedes MIC richtig angeschlossen ist, werden zwei logische und physische Ringe gebildet.
• Simple Attachment Concentrator ( SAC ) : Nicht sehr zuverlässig, da er eine einfache Verbindung herstellt. Es kann verwendet werden, um eine hierarchische Baumstruktur zu erstellen.
• Dual Attachment Concentrator ( DAC ) – Ein Hub mit zusätzlichen Ports, die über die hinausgehen, die Sie für Ihre Netzwerkverbindung benötigen. Die zusätzlichen Ports können verwendet werden, um andere Stationen mit dem Netzwerk zu verbinden. Mit einem Dual- oder Dual-Connection-Hub erhalten Sie eine Station mit drei oder mehr Ports, von denen jeder über ein eigenes MIC verfügt.
• Null Attachment Concentrator ( NAC ) ist es auch möglich, ein Netzwerk nur durch eine Baumstruktur ohne Doppelring zu bilden. In einer solchen Konfiguration ist der Konzentrator der höchsten Ebene ein Null Connections Concentrator, NAC. Ein NAC verfügt nicht über Typ-A- oder -B-Anschlüsse zum Verbinden mit dem Doppelring oder Typ-S-Anschlüsse zum Verbinden mit einem Hub auf höherer Ebene. Es hat nur MICs vom Typ M, für die Verbindung mit Stationen und Konzentratoren mit niedrigerem Datenniveau.

Funktionen

Das FDDI-Netzwerk hat einen Taktzyklus von 125 MHz und verwendet ein 4B/5B-Codierungsschema, das es dem Benutzer ermöglicht, eine maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit von 100 Mbit/s zu erreichen. Jetzt kann die Bitrate, die das Netzwerk unterstützen kann, effektiv 95 überschreiten % der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit. Mit FDDI ist es möglich, einen Netzwerk-Frame oder mehrere Frames variabler Größe von bis zu 4500 Bytes während desselben Zugriffs zu übertragen. Die maximale Rahmengröße von 4500 Bytes wird durch die FDDI 4B/5B-Codierungstechnik bestimmt.

FDDI-Spezifikationen erlauben maximal 500 FDDI-Stationen (physikalische Verbindungen) direkt auf jedem parallelen Ring. FDDI-Stationen verwenden eine vom IEEE definierte 45-Byte-Adresse . Das IEEE Bureau of Standards verwaltet die Zuordnung von Adressen zu allen FDDI-Stationen.

Multimode-Glasfaserkabel mit einem Kernaußendurchmesser von 62,5 Mikrometern (um) und einem Mantelaußendurchmesser von 125 μm (62,5/125) ist der Medientyp, auf dem das FDDI-Netzwerk zu arbeiten begann. Dies liegt daran, dass der FDDI-Standard Kabeleigenschaften von Station zu Station und Anlage basierend auf 62,5/125-Kabeln spezifiziert, um einen gemeinsamen Referenzport zur Überprüfung der Konformität bereitzustellen.

Die Unternehmen, die diese Produkte herstellen und entwickeln, wie AT&T, DEC usw., empfehlen 62,5/125-Fasern. Es ist auch möglich, andere Arten von Glasfaserkabeln zu verwenden, einschließlich 100/140, 82,5/128 und 50/125. In vielen Bereichen ist bereits eine beträchtliche Menge an 50/125 Dark Fibre installiert. Diese Faserart ist in Europa und im Fernen Osten, insbesondere in Japan, sehr verbreitet.

Spezifikationen

FDDI spezifiziert die physikalische Schicht und die Datenverbindungsschicht des OSI -Modells , aber es ist keine einzelne Spezifikation, sondern ein Satz von vier isolierten Spezifikationen, jede mit einer bestimmten Funktion. Zusammen haben diese Spezifikationen die Fähigkeit, Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen höheren Schichten wie TCP/IP und IPX und einem Medium wie Glasfaserkabel bereitzustellen.

Die vier FDDI-Spezifikationen sind:

• Die MAC -Spezifikation ( Media Access Control ) definiert, wie auf das Medium zugegriffen wird, einschließlich Frame-Format, Token-Handhabung, Adressierung, Algorithmen zur Berechnung des CRC-Werts ( Cyclic Redundancy Check ) und Fehlerbehebungsmechanismen.
• Die PHY -Spezifikation ( Physical Layer Protocol ) definiert neben anderen Funktionen Datencodierungs- und -decodierungsprozeduren, Taktanforderungen und Framing.
• Die PMD -Spezifikation ( Physical-Medium Dependent ) definiert die Eigenschaften des Übertragungsmediums, einschließlich Glasfaserverbindungen, Leistungspegel, Bitfehlerraten, optische Komponenten und Anschlüsse.
• Die SMT -Spezifikation ( Station Management ) definiert FDDI-Stationskonfiguration, Ringkonfiguration, Ringsteuerungsfunktionen, einschließlich Einfügung und Entfernung, Initialisierung, Fehlerisolierung, Zeitplanung und Erfassungsstatistiken.

Siehe auch

• Lokales Netzwerk
• Token-Ring

Externe Links

• RFC 1188 , Ein vorgeschlagener Standard für die Übertragung von IP-Datagrammen über FDDI-Netzwerke