Topologjia e rrjeteve lokale. Bazat e Teknologjisë FDDI

Ndryshe nga standardet e tjera rrjetet lokale, standardi FDDI fillimisht u përqendrua në të lartë shpejtësia e transmetimit(100 Mbit/s) dhe për të përdorur më premtuesit kabllo me fibër optike. Prandaj në në këtë rast zhvilluesit nuk ishin të kufizuar nga kuadri i standardeve të vjetra, të fokusuara në shpejtësi të ulëta dhe kabllo elektrike.

Zgjedhja e fibrës optike si një mjet transmetimi përcaktoi avantazhet e mëposhtme rrjet i ri, të tilla si imuniteti i lartë i zhurmës, konfidencialiteti maksimal i transmetimit të informacionit dhe i shkëlqyer izolimi galvanik abonentë. Lartë shpejtësia e transmetimit, e cila është shumë më e lehtë për t'u arritur në rastin e kabllove me fibra optike, ju lejon të zgjidhni shumë probleme që nuk janë të disponueshme për rrjetet më të ngadalta, për shembull, transmetimi i imazheve në kohë reale. Përveç kësaj, kabllo me fibër optike zgjidh lehtësisht problemin e transmetimit të të dhënave në një distancë prej disa kilometrash pa transmetim, gjë që bën të mundur ndërtimin e rrjeteve të mëdha që mbulojnë madje qytete të tëra dhe kanë të gjitha avantazhet e rrjeteve lokale (në veçanti, nivel i ulët gabime). E gjithë kjo përcaktoi popullaritetin Rrjetet FDDI, megjithëse nuk është ende aq i përhapur sa Ethernet dhe Token-Ring.

Standardi FDDI bazohej në metodën e hyrjes në shenjë të ofruar nga standard ndërkombëtar IEEE 802.5 (Token-Ring). Ndryshimet e vogla nga ky standard përcaktohen nga nevoja për të siguruar të larta shpejtësia e transmetimit informacion mbi distanca të gjata. Topologjia e rrjetit FDDI është unazë, topologjia më e përshtatshme për kabllot me fibra optike. Rrjeti përdor dy kabllo me fibra optike me shumë drejtime, njëra prej të cilave zakonisht është në rezervë, por kjo zgjidhje lejon përdorimin e transmetimit të informacionit full-duplex (njëkohësisht në dy drejtime) me dyfishin e shpejtësisë efektive prej 200 Mbit/s (me secilin të dy kanaleve që funksionojnë me shpejtësi 100 Mbit/s). Përdoret gjithashtu një topologji me unazë ylli me shpërndarës të përfshirë në unazë (si në Token-Ring).

bazë specifikimet Rrjetet FDDI.

• Numri maksimal i abonentëve të rrjetit është 1000.
• Gjatësia maksimale e unazës së rrjetit është 20 kilometra.
• Distanca maksimale ndërmjet abonentëve të rrjetit - 2 kilometra.
• Mjeti i transmetimit - kabllo me fibër optike shumëmodëshe (ndoshta duke përdorur çifte elektrike të përdredhur).
• Metoda e hyrjes është token.
• Shpejtësia e transferimit të informacionit – 100 Mbit/s (200 Mbit/s për mënyrën e transmetimit të dyfishtë).

Standardi FDDI ka përparësi të konsiderueshme mbi të gjitha rrjetet e diskutuara më parë. Për shembull, një rrjet Ethernet i shpejtë që ka të njëjtën gjë xhiros 100 Mbps, nuk mund të krahasohet me FDDI për sa i përket madhësisë së rrjetit. Për më tepër, metoda e hyrjes së tokenit FDDI, ndryshe nga CSMA/CD, siguron kohë të garantuar aksesi dhe mungesë konfliktesh në çdo nivel ngarkese.

Kufizimi në gjatësinë totale të rrjetit prej 20 km nuk është për shkak të dobësimit të sinjaleve në kabllo, por nevojës për të kufizuar kohën që duhet për një sinjal për të udhëtuar plotësisht përgjatë unazës për të siguruar kohën maksimale të lejueshme të aksesit. Por distanca maksimale midis abonentëve (2 km me një kabllo multimode) përcaktohet pikërisht nga dobësimi i sinjaleve në kabllo (nuk duhet të kalojë 11 dB). Është gjithashtu e mundur të përdoret kabllo me një modalitet, në të cilin rast distanca midis abonentëve mund të arrijë 45 kilometra, dhe gjatësia totale e unazës mund të jetë 200 kilometra.

Ekziston gjithashtu një zbatim i FDDI në një kabllo elektrike (CDDI - Ndërfaqja e të Dhënave të Shpërndara të Bakrit ose TPDDI - Ndërfaqja e të Dhënave të Shpërndara të Çifteve të Përdredhura). Kjo përdor një kabllo të kategorisë 5 me lidhës RJ-45. Distanca maksimale midis abonentëve në këtë rast duhet të jetë jo më shumë se 100 metra. Kostoja e pajisjeve të rrjetit në një kabllo elektrike është disa herë më pak. Por ky version i rrjetit nuk ka më përparësi kaq të dukshme ndaj konkurrentëve si FDDI origjinale me fibra optike. Versionet elektrike të FDDI janë shumë më pak të standardizuara sesa versionet e fibrave optike, kështu që pajtueshmëria e pajisjeve prodhues të ndryshëm nuk garantohet.

Për të transferuar të dhëna në FDDI, përdoret kodi 4B/5B i përmendur tashmë në kapitullin e tretë (shih tabelën 8.1), i zhvilluar posaçërisht për këtë standard. Parimi kryesor i kodit është shmangia e sekuencave të gjata të zerove dhe njësheve. Kodi 4V/5V ofron shpejtësia e transmetimit 100 Mbps me një kapacitet kabllor prej 125 milion sinjale në sekondë (ose 125 MBd), në vend të 200 MBd si në rastin Kodi i zonës Manchester. Për më tepër, çdo katër bit informacionin e transmetuar(çdo gërmim ose gërmim) shoqërohet me pesë pjesë të transmetuara mbi kabllo. Kjo i lejon marrësit të rikthejë të dhënat hyrëse një herë për katër bit të marrë. Kështu, arrihet një kompromis midis kodit më të thjeshtë NRZ dhe vetë-sinkronizimit në çdo bit Kodi i Mançesterit. Për më tepër, sinjalet janë të koduara me kodin NRZI (në rastin e TPDDI) dhe MLT-3 (në rastin e FDDI).

Për të arritur fleksibilitet të lartë të rrjetit, standardi FDDI parashikon përfshirjen e dy llojeve të pajtimtarëve në rrjet:

• Abonentët (stacionet) e klasës A (abonentët me bashkëngjitje të dyfishtë, DAS - Stacione me bashkëngjitje të dyfishtë) janë të lidhur në të dy unazat e rrjetit (të brendshëm dhe të jashtëm). Në të njëjtën kohë realizohet mundësia e shkëmbimit me shpejtësi deri në 200 Mbit/s ose teprica e kabllove të rrjetit (nëse kablloja kryesore është e dëmtuar, përdoret një rezervë). Pajisjet e kësaj klase përdoren në pjesët më kritike të rrjetit për sa i përket performancës.
• Abonentët (stacionet) e klasës B (abonentët me një lidhje, SAS - Single-Attachment Stations) janë të lidhur vetëm me një unazë (të jashtme) të rrjetit. Ata janë më të thjeshtë dhe më të lirë se përshtatësit e klasës A, por nuk kanë aftësitë e tyre. Ato mund të lidhen me rrjetin vetëm përmes një shpërndarësi ose ndërprerësi anashkalues, i cili i fiket në rast urgjence.

Përveç vetë abonentëve (kompjuterë, terminale, etj.), Rrjeti përdor komunikime

Ndërfaqja e të dhënave të shpërndara është teknologjia e parë e rrjetit lokal në të cilën mediumi i transmetimit të të dhënave është kablloja me fibra optike. Karakteristikat kryesore të teknologjisë

Teknologjia FDDI bazohet kryesisht në Teknologjitë e shenjave Bëj thirrje, duke zhvilluar dhe përmirësuar idetë e saj themelore. Zhvilluesit e teknologjisë FDDI i vendosën vetes qëllimet e mëposhtme si përparësinë e tyre më të lartë:

Rritja e shpejtësisë së bit-it të transferimit të të dhënave në 100 Mbit/s;

Rritja e tolerancës së gabimeve të rrjetit duke procedurat standarde rivendosja e tij pas llojeve të ndryshme të dështimeve - dëmtimi i kabllit, funksionimi i gabuar nyje, qendër, dukuri nivel të lartë ndërhyrje në linjë etj.;

Përdorni në mënyrë më efikase gjerësinë e brezit të mundshëm të rrjetit për trafikun asinkron dhe sinkron (i ndjeshëm ndaj vonesës).

Rrjeti FDDI është ndërtuar mbi bazën e dy unazave të fibrave optike, të cilat formojnë shtigjet kryesore dhe rezervë të transmetimit të të dhënave ndërmjet nyjeve të rrjetit. Të kesh dy unaza është mënyra kryesore për të rritur tolerancën e gabimeve në një rrjet FDDI dhe nyjet që duan të përfitojnë nga ky potencial i rritur besueshmërie duhet të lidhen me të dy unazat. Në rast të një lloj dështimi ku një pjesë e unazës primare nuk mund të transmetojë të dhëna (për shembull, një kabllo e thyer ose një dështim i nyjes), unaza kryesore bashkohet me unazën dytësore, duke formuar përsëri një unazë të vetme. Kjo mënyrë e funksionimit të rrjetit quhet Mbështjell, pra “palosja” apo “palosja” e unazave. Operacioni i koagulimit kryhet duke përdorur koncentratorë dhe/ose përshtatësit e rrjetit FDDI. Për të thjeshtuar këtë procedurë, të dhënat për unazën kryesore transmetohen gjithmonë në një drejtim (në diagramë ky drejtim tregohet në drejtim të kundërt), dhe në unazën dytësore në drejtim të kundërt (treguar në drejtim të akrepave të orës)

Topologjia e rrjetit FDDI është një unazë dhe përdoren dy kabllo me fibra optike me shumë drejtime, e cila lejon, në parim, përdorimin e transmetimit të informacionit full-duplex me dyfishin e shpejtësisë efektive prej 200 Mbit/s (me secilin nga dy kanalet duke punuar me një shpejtësi prej 100 Mbit/s). Përdoret gjithashtu një topologji me unazë ylli me shpërndarës të përfshirë në unazë. Formatet e tokenit (Figura 5.15) dhe paketave (Figura 5.16) të rrjetit FDDI janë disi të ndryshme nga formatet e përdorura në rrjetin Token-Ring. Qëllimi i fushave është si më poshtë.

Preambula përdoret për sinkronizim. Fillimisht ai përmban 64 bit, por abonentët nëpër të cilët kalon paketa mund të ndryshojnë madhësinë e saj.

Ndarësi i fillimit shërben si një shënues për fillimin e një kornize.

Oriz. 5.15. Formati i Tokenit FDDI

Adresat e destinacionit dhe burimit mund të jenë 6-byte (të ngjashme me Ethernet dhe Token-Ring) ose 2-byte.

Fusha e të dhënave mund të jetë gjatësi të ndryshueshme, por gjatësia totale e paketës nuk duhet të kalojë 4500 bajt.

Fusha e kontrollit përmban shumën ciklike të kontrollit 32-bit të paketës.

Kufizuesi përfundimtar përcakton fundin e kornizës.

Bajt i statusit të paketës përfshin një bit për zbulimin e gabimeve, një bit për njohjen e adresës dhe një bit kopjimi (të gjitha të ngjashme me Token-Ring).

Oriz. 5.16. Formati i paketës FDDI

Formati i bajtit të kontrollit të rrjetit FDDI është si më poshtë (Fig. 5.17):

Biti i klasës së paketës përcakton nëse paketa është sinkron ose asinkron.

Biti i gjatësisë së adresës përcakton se cila adresë (6-byte ose 2-byte) përdoret në një paketë të caktuar.

Fusha e formatit të kornizës përcakton nëse korniza është një kornizë kontrolli apo një kornizë informacioni.

Fusha e llojit të kornizës përcakton se çfarë lloj kornize është kjo.

Oriz. 5.17. Kontrolloni formatin e bajtit

Si përfundim, vërejmë se pavarësisht avantazhe të dukshme FDDI këtë rrjet ende nuk është përhapur, gjë që kryesisht i detyrohet kosto e larte pajisjet e saj (rreth një mijë dollarë). Fusha kryesore e aplikimit të FDDI tani janë rrjetet bazë, bazë (Backbone) që kombinojnë disa rrjete. FDDI përdoret gjithashtu për të lidhur stacione të fuqishme pune ose serverë që kërkojnë shkëmbim me shpejtësi të lartë. Pritet që Fast Ethernet mund të zëvendësojë FDDI, por avantazhet e kabllove me fibra optike metoda e shënuesit menaxhimi dhe madhësia e lejuar e rrjetit rekord e vendos aktualisht FDDI-në përtej konkurrencës. Dhe në rastet kur kostoja e pajisjeve është kritike, një version me çifte të përdredhur të FDDI (TPDDI) mund të përdoret në zona jo kritike. Për më tepër, kostoja e pajisjeve FDDI mund të ulet shumë me një rritje të vëllimit të prodhimit.

21.Pajisjet e rrjetit: përsëritës, shpërndarës, urë, ndërprerës, ruter, portë.Përsëritës

Përsëritës - pajisje harduerike, duke operuar niveli fizik model referimi OSI dhe sigurimin e lidhjes ndërmjet dy segmenteve të të njëjtit rrjet kompjuterik.

Përsëritësit zbatojnë një nga më forma të thjeshta Shkëmbimi i punës në internet. Ata thjesht rigjenerojnë, ose përsërisin, paketat e të dhënave midis segmenteve kabllore. Në thelb, përsëritësit e zgjerojnë fizikisht rrjetin. Përveç kësaj, ato sigurojnë një nivel të lartë të tolerancës së defekteve duke shkëputur elektrikisht rrjetet në mënyrë që një problem në një segment kabllor të mos prekë segmentet e tjera. Megjithatë, së bashku me paketat, ata gjithashtu përsërisin sinjalin ndërhyrës, duke mos bërë dallim midis tij dhe paketave të të dhënave.

Teknologjia FDDI (Fiber Distributed Data Interface) bazohet kryesisht në teknologjinë Token Ring, duke zhvilluar dhe përmirësuar idetë e saj themelore. Zhvilluesit e teknologjisë FDDI i vendosën vetes qëllimet e mëposhtme si përparësinë e tyre më të lartë:

• · Rritja e shpejtësisë së bit-it të transferimit të të dhënave në 100 Mb/s;
• · Rritja e tolerancës së gabimeve të rrjetit përmes procedurave standarde për rivendosjen e tij pas llojeve të ndryshme të dështimeve - dëmtimi i kabllove, funksionimi i gabuar i një nyje, shpërndarësi, niveli i lartë i ndërhyrjes në linjë, etj.;
• · Përdorni sa më efikase gjerësinë e brezit potencial të rrjetit për trafikun asinkron dhe sinkron.

Rrjeti FDDI është ndërtuar mbi bazën e dy unazave të fibrave optike, të cilat formojnë shtigjet kryesore dhe rezervë të transmetimit të të dhënave ndërmjet nyjeve të rrjetit. Përdorimi i dy unazave është mënyra kryesore për të përmirësuar tolerancën e gabimeve në një rrjet FDDI dhe nyjet që duan të përfitojnë nga ajo duhet të lidhen me të dy unazat. NË mënyrë normale funksionimi i rrjetit, të dhënat kalojnë nëpër të gjitha nyjet dhe të gjitha seksionet e kabllit të unazës Primar, prandaj kjo mënyrë quhet mënyra Thru - "nga fundi në fund" ose "transit". Unaza dytësore nuk përdoret në këtë modalitet.

Në rast të një lloj dështimi ku një pjesë e unazës primare nuk mund të transmetojë të dhëna (për shembull, një ndërprerje kablloje ose dështim i nyjes), unaza kryesore kombinohet me unazën dytësore (Figura 2.1), duke formuar përsëri një unazë të vetme. Kjo mënyrë e funksionimit të rrjetit quhet Wrap, domethënë "palosja" ose "palosja" e unazave. Operacioni i kolapsit kryhet nga shpërndarës FDDI dhe/ose përshtatës të rrjetit. Për të thjeshtuar këtë procedurë, të dhënat transmetohen gjithmonë në drejtim të kundërt të akrepave të orës në unazën kryesore dhe në drejtim të akrepave të orës në unazën dytësore. Prandaj, kur formohet një unazë e përbashkët prej dy unazash, transmetuesit e stacioneve mbeten ende të lidhur me marrësit e stacioneve fqinje, gjë që lejon që informacioni të transmetohet dhe të merret saktë nga stacionet fqinje.

Standardet e FDDI vendosin shumë theks në procedura të ndryshme, të cilat ju lejojnë të përcaktoni praninë e një dështimi në rrjet dhe më pas të bëni rikonfigurimin e nevojshëm. Rrjeti FDDI mund të rivendosë plotësisht funksionalitetin e tij në rast të dështimeve të vetme të elementeve të tij. Kur ka dështime të shumta, rrjeti ndahet në disa rrjete të palidhura.

Unazat në rrjetet FDDI konsiderohen si një medium i përbashkët i transmetimit të të dhënave, kështu që është përcaktuar një metodë e veçantë aksesi për të. Kjo metodë është shumë e afërt me metodën e aksesit të rrjeteve Token Ring dhe quhet edhe metoda e unazës së tokenit (Figura 2.2, a).

Një stacion mund të fillojë të transmetojë kornizat e veta të të dhënave vetëm nëse ka marrë një kornizë të veçantë nga stacioni i mëparshëm - një shenjë aksesi (Figura 2.2, b). Më pas mund të transmetojë kornizat e tij, nëse ka ndonjë, për një kohë të quajtur Koha e Mbajtjes së Tokenit (THT). Pasi të ketë skaduar koha THT, stacioni duhet të përfundojë transmetimin e kornizës së tij të ardhshme dhe të transferojë shenjën e aksesit në stacionin tjetër. Nëse, në momentin e pranimit të tokenit, stacioni nuk ka korniza për të transmetuar në rrjet, atëherë ai e transmeton menjëherë tokenin në stacionin tjetër. Në një rrjet FDDI, çdo stacion ka një fqinj në rrjedhën e sipërme dhe një fqinj në rrjedhën e poshtme, të përcaktuar nga lidhjet e tij fizike dhe drejtimi i transferimit të informacionit.

Çdo stacion në rrjet merr vazhdimisht korniza të transmetuara nga fqinji i tij i mëparshëm dhe analizon adresën e destinacionit të tyre. Nëse adresa e destinacionit nuk përputhet me adresën e saj, atëherë ajo transmeton kornizën te fqinji i saj pasues. Ky rast është paraqitur në figurë (Figura 2.2, c). Duhet të theksohet se nëse një stacion ka kapur tokenin dhe po transmeton kornizat e veta, atëherë gjatë kësaj periudhe kohore nuk transmeton kornizat hyrëse, por i heq ato nga rrjeti.

Nëse adresa e kornizës përkon me adresën e stacionit, atëherë ajo kopjon kornizën në buferin e saj të brendshëm, kontrollon korrektësinë e saj (kryesisht nga shuma e kontrollit), transmeton fushën e tij të të dhënave për përpunim të mëvonshëm në protokollin e shtresës mbi FDDI (për shembull, IP) dhe më pas transmeton kornizën origjinale përmes rrjetit të stacionit pasues. Në kornizën e transmetuar në rrjet, stacioni i destinacionit shënon tre shenja: njohja e adresës, kopjimi i kornizës dhe mungesa ose prania ka gabime në të.

Pas kësaj, korniza vazhdon të udhëtojë përmes rrjetit, të transmetuar nga çdo nyje. Stacioni, i cili është burimi i kornizës për rrjetin, është përgjegjës për heqjen e kornizës nga rrjeti pasi të ketë përfunduar një rrotullim të plotë dhe ta arrijë përsëri (Figura 2.2, e). Në këtë rast, stacioni burim kontrollon karakteristikat e kornizës për të parë nëse ka arritur në stacionin e destinacionit dhe nëse nuk është dëmtuar. Procesi i rivendosjes së kornizave të informacionit nuk është përgjegjësi e protokollit FDDI; kjo duhet të trajtohet nga protokolle të nivelit më të lartë.