Rețele FDDI - principiu de funcționare, echipamente utilizate, cazuri de utilizare. Rețele de mare viteză și wireless

Lectura

Subiect: Standarde Tehnologii Ethernet, TokenRing și FDDI.

Ţintă.

Educational. Introduceți concepte de bază. Stăpânește metode de dezvoltare și modalități de prezentare a elementelor de rețea.
De dezvoltare. R Dezvoltați logica, capacitatea de a analiza, compara, trage concluzii, exprima gândurile. Dezvoltați atenția și gandire analitica.
Educational. Cultivați interesul pentru limbajele de programare, realizările și descoperirile științifice. Cultivați acuratețea, atenția și disciplina. Formarea independenței și a responsabilității atunci când repeta ceea ce a fost acoperit și învățarea de materiale noi. Cultivați simțul responsabilității pentru un partener atunci când lucrați în grup.

Conexiuni interdisciplinare:

· Suport: informatică.

· Furnizat: baze de date.

Suport metodologic si echipamente:

1. Dezvoltare metodologică la clasa.

2. Program de lucru.

3. Briefing de siguranță.

Mijloace tehnice instruire: proiector, calculator.

Oferirea de locuri de munca:

Caiete de lucru.

Progresul prelegerii.

Etapa organizatorica.
Analiza si verificarea temelor.
Sondaj frontal asupra problemelor.

Rezolva probleme.

Standarde tehnologice Ethernet

Ethernet este cel mai răspândit standard astăzi rețele locale. Numărul total de rețele care utilizează în prezent Ethernet este estimat la 5 milioane, iar numărul de computere care rulează adaptoare de rețea Ethernet instalate este estimat la 50 de milioane.

Ethernet este un standard de rețea bazat pe tehnologii experimentale Rețele Ethernet Network, pe care Xerox a dezvoltat și implementat-o în 1975. În 1980, DEC, Intel și Xerox au dezvoltat și publicat împreună standardul Ethernet Versiunea II pentru o rețea construită pe cablu coaxial.

Orez. primitive de nivel LLC
a, b, c - fără legătură, d - cu legătură

Pe baza standardului Ethernet DIX, a fost dezvoltat standardul IEEE 802.3, care coincide în mare măsură cu predecesorul său, dar există încă unele diferențe. În timp ce standardul IEEE 802.3 distinge între straturile MAC și LLC, Ethernet original combină ambele straturi într-un singur strat de legătură de date. Ethernet definește un protocol de testare a configurației (Ethernet Configuration Test Protocol), care nu se găsește în IEEE 802.3. Formatul cadrului este, de asemenea, oarecum diferit, deși dimensiunile minime și maxime ale cadrelor din aceste standarde sunt aceleași.

În funcție de tip mediu fizic Standardul IEEE 802.3 are diverse modificări - 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-F.

Pentru transmiterea de informații binare prin cablu pentru toate variantele nivel fizic Tehnologia Ethernet folosește codul Manchester.

Toate tipurile de standarde Ethernet folosesc aceeași metodă de separare a mediului de transmisie a datelor - metoda CSMA/CD.

Standarde Tehnologii token Inel

Rețelele Token Ring sunt caracterizate de un mediu de transmisie de date partajat, care în acest caz constă din secțiuni de cablu care conectează toate stațiile de rețea într-un inel. Inelul este tratat ca o resursă comună partajată, iar accesul la acesta necesită un algoritm determinist bazat pe acordarea dreptului stațiilor de a utiliza inelul într-o anumită ordine. Acest drept este transmis folosind un cadru de format special numit token.

Rețelele Token Ring funcționează la două rate de biți - 4 și 16 Mbit/s. Amestecarea stațiilor care funcționează diferite viteze, într-un singur inel nu este permis.

Tehnologia Token Ring are proprietăți tolerante la erori. Rețeaua Token Ring definește proceduri de control al funcționării rețelei care utilizează feedback-ul unei structuri în formă de inel - cadrul trimis se întoarce întotdeauna la stația de trimitere

Standarde Tehnologia FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) este un standard sau un set de standarde de rețea axat pe transmiterea datelor prin cablu de fibră optică la o viteză de 100 Mbit/s. Marea majoritate a specificațiilor standard FDDI utilizează fibra optică ca mediu de transmisie.

În prezent majoritatea tehnologii de rețea suportă interfața cu fibră optică ca opțiune pentru stratul fizic, dar FDDI rămâne cea mai matură tehnologie de mare viteză, standardele pentru care au rezistat testului timpului și sunt bine stabilite, iar echipamentele de la diverși producători prezintă un grad bun de compatibilitate.

La dezvoltarea tehnologiei FDDI, următoarele obiective au fost stabilite ca cea mai mare prioritate:

Creșterea ratei de transmisie a datelor până la 100 Mbit/s;

Creșterea toleranței la erori de rețea din cauza proceduri standard recuperare din eșecuri diferite feluri- deteriorarea cablului, operare incorectă nod de rețea, apariție nivel inalt interferență pe linie etc.;

Maxim utilizare eficientă debit potențial c atât pentru programele asincrone, cât și pentru cele sincrone.

Tehnologia FDDI se bazează în mare măsură pe tehnologia Token Ring, dezvoltând și îmbunătățindu-și ideile de bază.

Cele două diferențe principale în protocoalele de gestionare a jetoanelor dintre FDDI și IEEE 802.5 Token Ring sunt următoarele:

În Token Ring, stația care transmite cadre reține jetonul până când primește toate pachetele trimise. În FDDI, stația emite un jeton imediat după finalizarea transmiterii cadrului(lor);

FDDI nu utilizează câmpurile de prioritate și de rezervare pe care Token Ring le folosește pentru a aloca resursele sistemului.

Tabelul prezintă principalele caracteristici ale rețelei FDDI.

* Unii producători produc echipamente cu o distanță de transmisie de până la 50 km.
** Cu lungimea specificată, rețeaua va continua să funcționeze corect și să mențină integritatea chiar dacă are loc o singură întrerupere a inelului sau dacă una dintre stațiile de inel este deconectată (mod WRAP) - în timp ce lungimea căii de ocolire a markerului nu va depăși 200 km.

©2015-2019 site
Toate drepturile aparțin autorilor lor. Acest site nu pretinde autor, dar oferă utilizare gratuită.
Data creării paginii: 25-10-2017

ANSI. Nivelul de standardizare a rețelei este destul de ridicat.

Spre deosebire de alte rețele locale standard, standardul FDDI a vizat inițial un nivel ridicat viteza de transmisie(100 Mbit/s) și utilizarea celui mai promițător cablu de fibră optică. Prin urmare, în acest caz, dezvoltatorii nu au fost constrânși de cadrul vechilor standarde, concentrate pe viteze mici si cablu electric.

Alegerea fibrei optice ca mediu de transmisie a determinat următoarele avantaje rețea nouă, ca imunitate ridicată la zgomot, intimitate maxima transmiterea de informații și minunat izolare galvanică abonati. Înalt viteza de transmisie, care este mult mai ușor de realizat în cazul cablului de fibră optică, vă permite să rezolvați multe probleme care nu sunt disponibile rețelelor mai lente, de exemplu, transmiterea imaginilor în timp real. In afara de asta, cablu de fibra optica rezolvă cu ușurință problema transmiterii datelor pe o distanță de câțiva kilometri fără retransmitere, ceea ce face posibilă construirea de rețele mari care acoperă chiar și orașe întregi și au toate avantajele rețelelor locale (în special, nivel scăzut erori). Toate acestea au determinat popularitatea rețelei FDDI, deși nu este încă la fel de răspândită ca Ethernet și Token-Ring.

Standardul FDDI s-a bazat pe metoda de acces la token oferită de standard international IEEE 802.5 (Token-Ring). Diferențele minore față de acest standard sunt determinate de necesitatea de a asigura un nivel ridicat viteza de transmisie informații pe distanțe lungi. Topologia rețelei FDDI este inel, cea mai potrivită topologie pentru cablul de fibră optică. Rețeaua folosește două cabluri de fibră optică multidirecțională, dintre care unul este de obicei în rezervă, dar această soluție permite utilizarea transmisiei de informații full-duplex (simultan în două direcții) cu o viteză dublă față de 200 Mbit/s (cu fiecare a celor două canale care operează la viteza de 100 Mbit/s). De asemenea, este utilizată o topologie cu inel în stea cu hub-uri incluse în inel (ca în Token-Ring).

De bază specificații Rețele FDDI.

Suma maximă abonați la rețea – 1000.
Lungimea maximă a inelului rețelei este de 20 de kilometri.
Distanța maximă dintre abonații rețelei este de 2 kilometri.
Mediu de transmisie – cablu de fibră optică multimod (eventual folosind pereche torsadată electrică).
Metoda de acces este token.
Viteza de transfer de informații – 100 Mbit/s (200 Mbit/s pentru modul duplex transferuri).

Standardul FDDI are avantaje semnificative față de toate rețelele discutate anterior. De exemplu, o rețea Fast Ethernet având același lucru debitului 100 Mbps, nu se poate compara cu FDDI în ceea ce privește dimensiunea rețelei. În plus, metoda de acces la token FDDI, spre deosebire de CSMA/CD, oferă timp de acces garantat și absența conflictelor la orice nivel de încărcare.

Limitarea lungimii totale a rețelei de 20 km nu se datorează atenuării semnalelor în cablu, ci necesității de a limita timpul necesar pentru ca un semnal să parcurgă complet de-a lungul inelului pentru a asigura timpul de acces maxim admis. Dar distanța maximă dintre abonați (2 km cu un cablu multimod) este determinată tocmai de atenuarea semnalelor din cablu (nu trebuie să depășească 11 dB). De asemenea, este posibilă utilizarea cablului monomod, caz în care distanța dintre abonați poate ajunge la 45 de kilometri, iar lungimea totală a inelului poate fi de 200 de kilometri.

Există și o implementare a FDDI pe un cablu electric (CDDI - Copper Distributed Data Interface sau TPDDI - Twisted Pair Distributed Data Interface). Acesta folosește un cablu de categoria 5 cu conectori RJ-45. Distanța maximă dintre abonați în acest caz nu trebuie să depășească 100 de metri. Costul echipamentului de rețea pe un cablu electric este de câteva ori mai mic. Dar această versiune a rețelei nu mai are așa ceva avantaje evidenteînaintea concurenților, cum ar fi originalul FDDI cu fibră optică. Versiunile electrice ale FDDI sunt mult mai puțin standardizate decât versiunile cu fibră optică, deci compatibilitatea echipamentelor diferiți producători nu este garantat.

Tabelul 8.1. Cod 4V/5V

informație	Cod 4V/5V	informație	Cod 4V/5V
0000	11110	1000	10010
0001	01001	1001	10011
0010	10100	1010	10110
0011	10101	1011	10111
0100	01010	1100	11010
0101	01011	1101	11011
0110	01110	1110	11100
0111	01111	1111	11101

Pentru a transfera date către FDDI, se utilizează codul 4B/5B deja menționat în al treilea capitol (vezi Tabelul 8.1), special dezvoltat pentru acest standard. Principiul principal cod - evitați secvențele lungi de zerouri și unu. Codul 4V/5V prevede viteza de transmisie 100 Mbps cu o capacitate de cablu de 125 milioane de semnale pe secundă (sau 125 MBd), mai degrabă decât 200 MBd ca în cazul Prefixul zonei Manchester. În acest caz, fiecare patru biți de informații transmise (fiecare ciugulit sau ciugulit) este asociat cu cinci biți transmiși prin cablu. Acest lucru permite receptorului să re-clock datele primite o dată la patru biți primiți. Astfel, se ajunge la un compromis între cel mai simplu cod NRZ și auto-sincronizare pe fiecare bit Codul Manchester. În plus, semnalele sunt codificate cu cod NRZI (în cazul TPDDI) și MLT-3 (în cazul FDDI).

Pentru a obține o flexibilitate ridicată a rețelei, standardul FDDI prevede includerea a două tipuri de abonați în ring:

Abonații (stații) de clasă A (abonați cu atașament dublu, DAS - Dual-Attachment Stations) sunt conectați la ambele inele de rețea (interne și externe). Totodată, se realizează posibilitatea schimbului la viteze de până la 200 Mbit/s sau redundanță cablu de rețea (dacă cablul principal este deteriorat, se folosește unul de rezervă). Echipamentele din această clasă sunt utilizate în cele mai critice părți ale rețelei în ceea ce privește performanța.
Abonații (stațiile) din clasa B (abonații cu o singură conexiune, SAS - Single-Attachment Stations) sunt conectați la un singur inel de rețea (extern). Sunt mai simple și mai ieftine decât adaptoarele de clasă A, dar nu au capacitățile lor. Acestea pot fi conectate la rețea doar printr-un hub sau un comutator de bypass, care le oprește în caz de urgență.

Pe lângă abonații înșiși (calculatoare, terminale etc.), rețeaua folosește comunicații

Tehnologia de rețea este un set agreat de protocoale standard și software și hardware care le implementează, suficient pentru a construi o rețea de calculatoare.

În proiectarea rețelelor locale, rolul principal este acordat protocoalelor straturilor fizice și de legătură de date ale modelului OSI. Specificul rețelelor locale care utilizează un mediu de transmisie de date partajat se reflectă în împărțirea stratului de legături de date în două subnivele: Logical Link Control, nivel LLC și Media Access Control, nivel MAC.

Stratul MAC asigură utilizarea corectă a mediului comun de transmisie a datelor, atunci când, conform unui anumit algoritm, orice nod este capabil să-și transmită cadrul de date. În rețelele moderne de calculatoare sunt răspândite mai multe protocoale la nivel MAC: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, l00VG-AniLAN, Token Ring, FDDI. Ur SRL organizează transmiterea cadrelor de date cu diferite grade de fiabilitate.

Tehnologia Ethernet

Standardul de rețea Ethernet proprietar a fost dezvoltat de Xerox în 1975. În 1980, DEC, Intel și Xerox au dezvoltat standardul Ethernet DIX bazat pe cablu coaxial. Această ultimă versiune a standardului proprietar a servit drept bază pentru standardul IEEE 802.3. Standardul IEEE 802.3 are modificări care diferă în ceea ce privește tipul de mediu fizic utilizat:

Specificații pentru mediul fizic Ethernet

	l0Baza-5	l0Baza-2	l0Base-T	l0Baza-F
Lungimea maximă a segmentului
Max. numărul de segmente
Max. număr de utilizatori
Numărul maxim de repetoare
Max. lungime
	coaxial „gros”.	coaxial „subțire”.
Topologie			stea, copac

l0Base-T- Nodurile terminale sunt conectate într-o topologie punct la punct la un repetor multiport folosind două perechi răsucite. Avantajul l0Base-T: hub-ul controlează funcționarea nodurilor și izolează din rețea nodurile care funcționează incorect.

l0Baza-F– „+” imunitate ridicată la zgomot,

„–” dificultate în așezarea opticii.

10 - rata de transfer de date, Baza - metoda de transmisie la o frecventa de baza de 10 MHz, ultimul caracter este tipul cablului. Rețelele locale construite în conformitate cu acest standard oferă un debit de până la 10 Mbit/s. Topologia utilizată este magistrală comună, stea și structuri mixte.

Standardul 802.3, inclusiv Fast Ethernet și Gigabit Ethernet, folosește accesul de tip transportator-sense-miltiply cu detectare a coliziunilor (CSMA/CD) ca metodă de acces media.

Această metodă este folosită în rețelele în care toate computerele au acces direct la o magistrală comună și pot primi imediat date trimise de orice computer. Simplitatea acestei metode i-a permis să se răspândească.

Datele sunt transmise în cadre. Fiecare cadru este furnizat cu un preambul (8 octeți), care permite sincronizarea funcționării receptorului și emițătorului. Antetele cadrului indică adresa nodului receptor, care permite nodului receptor să recunoască faptul că cadrul transmis este destinat acestuia, iar adresa nodului expeditor să trimită un mesaj care confirmă faptul că a primit cadrul. Lungimea minimă a cadrului este de 64 de octeți, iar cea maximă de 1518 de octeți. Lungimea minimă a cadrului este unul dintre parametrii care determină diametrul rețelei sau lungimea maximă a unui segment de rețea. Cu cât cadrul este mai mic, cu atât diametrul rețelei este mai mic.

Transmiterea cadrelor este posibilă atunci când niciun alt nod de rețea nu își transmite cadrul. Standardul Ethernet nu permite transmiterea/recepția simultană a mai mult de un cadru. În practică, în rețelele Ethernet, sunt posibile situații când două noduri încearcă să-și transmită cadrele. În astfel de cazuri, datele transmise sunt distorsionate, deoarece metodele standardului Ethernet nu permit ca semnalele unui nod să fie separate de semnalul general și are loc o așa-numită coliziune. Nodul de transmisie care detectează o coliziune oprește transmiterea cadrului, se oprește la o lungime aleatorie și repetă încercarea de a achiziționa mediul de transmisie și de a transmite cadrul. După 16 încercări de a transmite un cadru, cadrul este eliminat.

Pe măsură ce numărul de coliziuni crește, atunci când mediul de transmisie este umplut cu cadre repetate, debitul real al rețelei scade brusc. În acest caz, este necesar să se reducă traficul de rețea prin orice metode disponibile (reducerea numărului de noduri de rețea, utilizarea aplicațiilor care consumă mai puține resurse de rețea, restructurarea rețelei).

TehnologieRapidEthernet

Dezvoltarea rețelelor locale și apariția unor noi calculatoare mai rapide au condus la necesitatea îmbunătățirii standardului Ethernet pentru a crește debitul rețelei la 100 Mbit/s.

Tehnologia Fast Ethernet folosește aceeași metodă de acces CSMA/CD ca tehnologia Ethernet, asigurând consistența tehnologiei. Diferențele dintre Fast Ethernet și Ethernet se observă doar la nivel fizic. Nu există modificări la nivel de link.

8B/6T - fiecare 8 biți de informații la nivel MAC sunt codificați cu 6 cifre ternare (3 stări), un grup de 6 cifre ternare este transmis la una dintre cele 3 perechi răsucite de transmisie, independent și secvenţial, a 4-a pereche este folosită pentru a asculta frecvența purtătoare pentru detectarea coliziunilor;

4B/5B: Fiecare 4 biți ai datelor din substratul MAC sunt reprezentați de 5 biți.

Diametrul rețelei a fost redus la 200 de metri, ceea ce este asociat cu o creștere a vitezei de transfer de date de 10 ori. Standardele TX și FX pot funcționa atât în modul half-duplex (transmisia se realizează în două direcții, dar alternativ în timp), cât și în modul full-duplex (transmisia se realizează simultan în două direcții) prin utilizarea a două perechi răsucite. sau două fibre optice. Pentru a separa cadrul Ethernet de caracterele Idle, specificațiile 100Base-FX/TX folosesc o combinație de caractere Start Delimiter (o pereche de caractere de cod 4B/5B J (11000) și K (10001), iar după finalizarea cadrului , un caracter T este inserat înaintea primului caracter Idle).

Următoarele afirmații și caracteristici sunt adevărate pentru toate cele trei standarde.

Intervalul dintre cadre (IPG) este de 0,96 µs, nu s-au făcut modificări la MAC;

Un semn al unei stări libere a mediului este transmiterea prin acesta a simbolului Idle al codului redundant corespunzător;

Specificația Fast Ethernet include, de asemenea, un mecanism de negociere automată care permite unui port gazdă să se configureze automat la o rată de date de 10 sau 100 Mbit/s. Acest mecanism se bazează pe schimbul unei serii de pachete cu un port hub.

Tehnologia Gigabit Ethernet

Standardul IEEE 802.3z Gigabit Ethernet a fost adoptat în 1998 prin eforturile concertate ale unui grup de companii care au format Gigabit Ethernet Alliance. Stratul fizic al tehnologiei Fibre Channel a fost adoptat ca opțiune pentru stratul fizic. Dezvoltatorii standardului au păstrat pe cât posibil continuitatea standardelor Ethernet anterioare: toate formatele de cadre, versiunile half-duplex și full-duplex ale protocoalelor sunt păstrate, sunt acceptate cablul coaxial, pereche răsucită categoria 5 și cablul cu fibră optică.

Suportul pentru modul semi-duplex al metodei de acces CSMA/CD reduce diametrul rețelei la 25 m. Pentru a crește diametrul rețelei la 200 m, dezvoltatorii au modificat dimensiunea minimă a cadrului de la 64 la 512 octeți. Pentru a reduce supraîncărcarea de transmitere a cadrelor lungi, standardul permite transmiterea mai multor cadre la rând fără a le completa la 512 octeți și fără a transfera accesul la mediu către un alt nod. Nu suportați:

calitatea serviciului;

conexiuni redundante;

testarea performantelor componentelor si echipamentelor.

deoarece Aceste sarcini sunt gestionate bine de protocoale de nivel superior. Metoda de acces CSMA/CD.

Specificații


Lungimea maximă a segmentului
Codificare
			optică multimodală	optică monomodală	optică multimodală
Topologie	stea, copac	stea, copac	stea, copac	stea, copac	stea, copac

Cablu multimod - se folosesc emițători care funcționează la două lungimi de undă: 1300 și 850 nm. LED-urile cu λ=850 nm sunt mai ieftine decât cu λ=1300 nm. Lungimea cablului este redusă - atenuarea la o lungime de undă de 850 m este de peste două ori mai mare decât la o lungime de undă de 1300 nm.

Cablu monomod - se folosesc emițători care funcționează la lungimea de undă: 1300.

Dimensiunea minimă a cadrului crescută de la 64 la 512 octeți. De asemenea, este permisă transmiterea mai multor cadre la rând fără a elibera mediul.

Tehnologia Token Ring

Rețeaua Token Ring, ca Ethernet, implică utilizarea unui mediu de transmisie de date partajat, care este format prin combinarea tuturor nodurilor într-un inel. Token Ring este un standard de rețea locală care utilizează un mediu de transmisie de date partajat constând din segmente de cablu care conectează toate stațiile de rețea într-un inel.

Rețelele Token Ring funcționează la două rate de biți - 4 și 16 Mbit/s.

Cadrul trimis este întotdeauna returnat la stația de trimitere. Pentru a monitoriza rețeaua, una dintre stații este un monitor activ.

Metoda token pentru accesarea conținutului media partajat

Dreptul de acces la mediu este transferat ciclic de la stație la stație într-o direcție de-a lungul unui inel logic folosind un cadru de format special - un marcator sau un simbol.

După ce a primit jetonul, o stație care are date de transmis îl scoate din inel, își adaugă datele și le transmite la următoarea stație. Cadrul este furnizat cu o adresă de destinație și o adresă sursă. Dacă cadrul trece prin stația de destinație, acesta copiază cadrul în buffer-ul său intern și inserează un steag de confirmare în cadru. Când stația de trimitere primește un cadru înapoi cu confirmarea recepției, scoate acest cadru din inel și transmite jetonul către alte stații. Acest algoritm este utilizat în rețelele Token Ring la o viteză de 4 Mbit/s.

Token holding time (token holding time, 10 ms) – după expirarea acestuia, stația trebuie să nu mai transmită propriile date și să treacă jetonul mai departe de-a lungul inelului. Stația poate avea timp să transmită unul sau mai multe cadre în timp ce ține marcatorul.

Rețelele Token Ring de 16 Mbps folosesc un algoritm Early Token Release. O stație transmite un jeton de acces la următoarea stație imediat după ce ultimul bit al cadrului a finalizat transmisia, fără a aștepta ca cadrul să revină de-a lungul inelului cu un bit de confirmare. Cadrele de la mai multe stații se deplasează de-a lungul inelului simultan, iar lățimea de bandă este utilizată mai eficient. Doar o singură stație, cea care deține jetonul de acces, își poate genera cadrele la un moment dat.

O stație de transmisie poate atribui diferite priorități cadrelor: de la 0 la 7. O stație are dreptul de a sechestra un token transmis numai dacă prioritatea cadrului pe care dorește să-l transmită este mai mare decât (sau egală cu) prioritatea jeton.

Monitorul activ este responsabil pentru prezența unui marker în rețea. Dacă nu primește un jeton pentru o lungă perioadă de timp (de exemplu, 2,6 s), atunci generează un nou jeton.

cadru de date- constă din următoarele câmpuri:

În practică, gazdele nu sunt neapărat conectate într-un cerc, în plus, configurația lor de conectare poate fi în topologia obișnuită. Stațiile dintr-un inel sunt combinate folosind hub-uri; ieșirea stației anterioare din inel este conectată la intrarea următoarei.

Rețeaua Token Ring poate fi construită pe baza mai multor inele separate prin poduri care direcționează cadre pe principiul „de la sursă”, pentru care la cadrul Token Ring se adaugă un câmp special cu traseul inelelor.

Token Ring este o tehnologie mai complexă decât Ethernet. Are proprietăți de toleranță la erori.

Token Ring utilizează până la 75% din lățimea de bandă, utilizarea maximă teoretică a Ethernetului este de aproximativ 37%.

Organizarea rețelelor locale Token Ring este mai costisitoare din cauza complexității tehnologice a mecanismului de retransmitere a simbolurilor și a utilizării plăcilor de rețea care transmit pachetele într-o manieră ordonată.

Standardul Token Ring acceptă ecranat și neecranat pereche răsucită, cablu de fibra optica. Lungime maxima inele 4000 m Număr maxim de noduri 260. IBM a propus o nouă tehnologie High-Speed Token Ring care acceptă viteze de 100 și 155 Mbit/s și păstrează principalele caracteristici ale tehnologiei Token Ring.

Tehnologia FDDI

Tehnologia FDDI (Fiber Distributed Data Interface) a fost dezvoltată de ANSI încă din anii 80. În această tehnologie, cablul de fibră optică este propus pentru prima dată ca mediu de transmisie fizic. Este posibil să utilizați un cablu cu pereche răsucită neecranat.

Rețeaua FDDI constă din două inele pentru a îmbunătăți toleranța la erori. Datele sunt transmise de-a lungul inelului rețelei primare într-o direcție și prin inelul secundar în direcția opusă. În modul normal, este utilizat doar inelul primar. În cazul unei defecțiuni, când o parte a inelului primar nu poate transmite date (de exemplu, un cablu rupt sau o defecțiune a nodului), are loc un proces de pliere a inelului în care inelul primar se îmbină cu inelul secundar pentru a forma un nou inel. În cazul unor defecțiuni multiple, rețeaua se rupe în mai multe inele. Standardul FDDI prevede conectarea simultană a nodurilor la inelele primare și secundare și conectarea numai la inelul primar. Prima se numește conexiune dublă, iar a doua se numește conexiune simplă. Când o unitate dublu conectată se rupe, inelele se prăbușesc automat. Rețeaua continuă să funcționeze normal. Dacă un nod cu o singură conexiune eșuează, rețeaua continuă să funcționeze, dar nodul va fi întrerupt din rețea.

Inelele de rețea FDDI sunt un mediu de transmisie de date partajat care este accesat folosind o metodă de simbol similară cu cea utilizată în rețelele Token Ring. Diferențe în unele detalii. Timpul de reținere a simbolului este variabil și depinde de încărcarea rețelei. Când sarcina de rețea este ușoară, timpul de reținere a simbolului este mai lung când sarcina este grea, acesta scade. Rețeaua FDDI acceptă viteze de 100 Mbps. Diametrul rețelei este de 100 km. Numărul maxim de noduri este de 500. Cu toate acestea, costul implementării acestei tehnologii este semnificativ, astfel încât domeniul de aplicare al standardului FDDI este coloana vertebrală a rețelei și rețelele mari.

Toate computerele din rețeaua locală sunt conectate prin linii de comunicație. Amplasarea geometrică a liniilor de comunicație în raport cu nodurile rețelei și conexiunea fizică a nodurilor la rețea se numește topologie fizică. În funcție de topologie, se disting rețele: magistrală, inel, stea, structuri ierarhice și arbitrare.

Există topologii fizice și logice. Topologiile de rețea logice și fizice sunt independente una de cealaltă. Topologia fizică este geometria rețelei, iar topologia logică determină direcțiile fluxurilor de date între nodurile rețelei și metodele de transmitere a datelor.

În prezent, următoarele topologii fizice sunt utilizate în rețelele locale:

„autobuz” fizic (autobuz);

„stea” fizică (stea);

„inel” fizic (inel);

„stea” fizică și „ring” logic (Token Ring).

Topologie mesh, topologie mesh, magistrală partajată, stea, inel, mixt

Obosi:

Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet (clasele 10Base-5 și 10Base-2 pentru cablu coaxial gros și, respectiv, subțire).

Avantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

defectarea unui nod nu afectează funcționarea rețelei în ansamblu;

rețeaua este ușor de configurat și configurat;

Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale nodurilor individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

o rupere a cablului poate afecta funcționarea întregii rețele;

lungimea cablului și numărul limitat de stații de lucru;

dificil de identificat defectele de conectare

Stea:

Datele de la stația de transmisie din rețea sunt transmise prin hub de-a lungul tuturor liniilor de comunicație către toate computerele. Informațiile ajung la toate stațiile de lucru, dar sunt primite doar de acele stații pentru care sunt destinate. Deoarece transmisia semnalului în topologia fizică a stelei este difuzată, i.e. Deoarece semnalele de la PC se propagă simultan în toate direcțiile, topologia logică a acestei rețele locale este o magistrală logică.

Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet 10Base-T.

Avantajele rețelelor cu topologie în stea:

ușor de conectat un computer nou;

exista posibilitatea managementului centralizat;

Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale PC-urilor individuale și la întreruperile conexiunii la PC-uri individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie în stea:

defectarea hub-ului afectează funcționarea întregii rețele;

consum mare de cablu;

Inel

Stația de lucru care primește recunoaște și primește doar mesajul care îi este adresat. O rețea cu o topologie de inel fizic folosește accesul cu simboluri, care acordă unei stații dreptul de a utiliza inelul într-o anumită ordine. Topologia logică a acestei rețele este un inel logic.

Această rețea este foarte ușor de creat și configurat. Principalul dezavantaj al rețelelor cu topologie în inel este că deteriorarea liniei de comunicație într-un singur loc sau defecțiunea PC-ului duce la inoperabilitatea întregii rețele.

De regulă, în formă pură Topologia „inel” nu este utilizată din cauza nefiabilității sale, așa că în practică sunt utilizate diverse modificări topologie inel.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) este un standard, sau mai degrabă un set de standarde de rețea, axat în primul rând pe transmisia de date prin cabluri de fibră optică la o viteză de 100 Mbit/s. Marea majoritate a specificațiilor standard FDDI au fost dezvoltate de grupul de probleme HZT9.5 (ANSI) în a doua jumătate a anilor '80. FDDI a devenit un LAN folosind fibra optică ca mediu de transmisie.

În prezent, majoritatea tehnologiilor de rețea acceptă interfața cu fibră optică ca una dintre opțiunile de strat fizic, dar FDDI rămâne cea mai matură tehnologie de mare viteză, standardele pentru care au rezistat testului timpului și sunt bine stabilite, iar echipamentele de la diverși producători arată un grad bun de compatibilitate.

La dezvoltarea tehnologiei FDDI, următoarele obiective au fost stabilite ca cea mai mare prioritate:
— Creșterea ratei de transmisie a datelor până la 100 Mbit/s;
— Creșterea toleranței la erori de rețea prin proceduri standard de recuperare după diferite tipuri de defecțiuni - deteriorarea cablului, funcționarea incorectă a unui nod de rețea, niveluri ridicate de interferență pe linie etc.;
- Maximizează utilizarea eficientă a debitului potențial atât pentru programele asincrone, cât și pentru cele sincrone.

Tehnologia FDDI se bazează în mare măsură pe tehnologia Token Ring, dezvoltând și îmbunătățindu-și ideile de bază. Protocolul FDDI are, de asemenea, diferențe semnificative față de Token Ring. Aceste diferențe sunt legate de cerințele care sunt necesare pentru a suporta transferul de informații de mare viteză, distante lungiși capacitatea de a efectua transmisie sincronă împreună cu transmisia asincronă de date. Cele două diferențe principale în protocoalele de gestionare a jetoanelor dintre FDDI și IEEE 802.5 Token Ring sunt următoarele:
- În Token Ring, stația care transmite cadre reține jetonul până când primește toate pachetele trimise. În FDDI, stația emite un jeton imediat după finalizarea transmiterii cadrului(lor);
- FDDI nu folosește câmpurile de prioritate și de rezervare pe care Token Ring le folosește pentru a aloca resursele sistemului.

În tabel 6.1. Sunt indicate principalele caracteristici ale rețelei FDDI.

Tabelul 6.1. Principalele caracteristici ale rețelei FDDI

Rata de transfer
Tip de acces media	marker
Dimensiunea maximă a cadrului de date
Numărul maxim de stații
Distanța maximă între stații	2 km (fibră multimodală) 20 km* (fibră monomod) 100 m (neecranat răsucit Perechea UTP Cat.5) 100 m (pereche răsucită ecranată IBM Tip 1)
Lungimea maximă a traseului de traversare a markerului	200 km
Lungimea maximă a rețelei cu topologie inelă (perimetru)	100 km** (inel dublu FDDI)
	Fibră optică (multi-mod, single-mode), pereche torsadată (UTP Cat.5, IBM Type 1)

Principiul de funcționare

Versiunea clasică a rețelei FDDI este construită pe baza a două inele de fibră optică (inel dublu), prin care semnalul luminos se propagă în direcții opuse, Fig. 6.1 a. Fiecare nod este conectat pentru recepție și transmisie la ambele inele. Această topologie fizică inel este cea care implementează modalitatea principală de a crește toleranța la erori de rețea. În funcționarea normală, datele circulă de la stație la stație doar printr-unul dintre inele, care se numește primar. Pentru siguranță, direcția de mișcare a datelor în inelul primar este setată în sens invers acelor de ceasornic. Calea datelor reflectă topologia logică a rețelei FDDI, care este întotdeauna un inel. Toate stațiile, cu excepția celor care transmit și cele care primesc, transmit date și sunt end-to-end. Inelul secundar este un inel de rezervă și nu este utilizat pentru transmisia de date în timpul funcționării normale a rețelei, deși monitorizează continuu integritatea inelului.

Orez. 6.1. FDDI inel dublu: a) funcţionare normală; b) modul inel pliat (WRAP)

În cazul oricărei defecțiuni în rețea, atunci când o parte a inelului primar nu este capabilă să transmită date (de exemplu, o rupere a cablului, defecțiune sau oprire a unuia dintre noduri), un inel secundar este activat pentru a transmite date, care îl completează pe cel primar, formând din nou un singur inel de date logic, fig. 6.1 b. Acest mod de funcționare a rețelei se numește WRAP, adică „rularea” inelului Operația de înfășurare este efectuată de două dispozitive de rețea situate de fiecare parte a sursei defecțiunii (cablu deteriorat sau stație/hub defect). Prin aceste dispozitive sunt unite inelele primare și secundare. Astfel, rețeaua FDDI își poate restabili complet funcționalitatea și integritatea în cazul unor defecțiuni unice ale elementelor sale. Când defecțiunea este eliminată, rețeaua trece automat la funcționarea normală cu transmisie de date numai prin inelul primar.

Standardul FDDI pune mare accent pe diverse proceduri, care, datorită unui mecanism de control distribuit, fac posibilă determinarea prezenței unei defecțiuni de rețea 5 și apoi efectuarea reconfigurarii necesare. În cazul unor defecțiuni multiple, rețeaua se rupe în mai multe părți. rețelele conectate— are loc micro-segmentarea rețelei.

Funcționarea rețelei FDDI se bazează pe accesul token determinist la inelul logic. În primul rând, inelul este inițializat, timp în care un pachet special scurtat de date de serviciu - un simbol - este emis în inelul uneia dintre stații. Odată ce jetonul a circulat în jurul inelului, stațiile pot face schimb de informații.

Atâta timp cât nu există transmisie de date de la stație la stație, circulă un singur marker, Fig. 6.2 a, la primirea căruia stația dobândește capacitatea de a transmite informații. Într-o rețea FDDI, fiecare stație are un vecin în amonte și un vecin în aval definit de acesta conexiuni fiziceși direcția de transfer de informații. ÎN varianta clasica aceasta este determinată de inelul primar. Transferul de informații este organizat sub formă de pachete de date cu o lungime de până la 4500 de octeți, numite cadre. Dacă în momentul în care stația primește jetonul nu există date de transmis, atunci după ce a primit jetonul, îl difuzează imediat mai departe de-a lungul inelului. Dacă dorește să transmită, stația, după ce a primit jetonul, îl poate ține și transmite cadre în consecință pentru un timp numit timp de păstrare a jetonului TNT (Fig. 6.2 b). După ce timpul TNT a expirat, stația trebuie să finalizeze transmisia următorului său cadru și să transfere (eliberează) jetonul către stația ulterioară, Fig. 6,2 in. În orice moment, o singură stație poate transmite informații, și anume cea care a captat markerul.

Orez. 6.2. Transfer de date

Fiecare stație de rețea citește câmpurile de adrese ale cadrelor primite. În cazul când adresa proprie statii - Adresa mac- diferit de câmpul adresa destinatarului, stația pur și simplu transmite cadrul mai departe de-a lungul inelului, Fig. 6.2 d. Dacă adresa proprie a stației coincide cu câmpul de adresă al destinatarului din cadrul primit, stația copiază acest cadru în bufferul său intern și verifică corectitudinea acestuia (prin suma de control), își transmite câmpul de date pentru prelucrarea ulterioară la un protocol de nivel superior (de exemplu, IP), apoi transmite cadrul inițial prin rețeaua stației ulterioare (Fig. 6.2 d), după ce au pus anterior trei semne în special. câmpurile cadrului: recunoașterea adresei, copierea cadrului și absența sau dacă conține erori.

Apoi cadrele, difuzate de la nod la nod, revin la postul original care le-a fost sursa. Pentru fiecare cadru, stația sursă verifică caracteristicile cadrului, dacă acesta a ajuns la stația de destinație și dacă nu a fost deteriorat, iar dacă totul este în regulă, elimină cadrul (Fig. 6.2 e), eliberând resursele rețelei , sau, în caz contrar, încearcă să retransmite. În orice caz, funcția de ștergere a unui cadru este atribuită stației care a fost sursa acestuia.

Accesul la token este unul dintre cele mai multe solutii eficiente. Datorită acestui fapt, performanța reală a inelului FDDI sub sarcină grea ajunge la 95%. De exemplu, performanța unei rețele Ethernet (în domeniul de coliziune) atinge 30% din debit pe măsură ce sarcina crește.

Formatele markerului și cadrului FDDI, procedura de inițializare a inelului, precum și problemele distribuției resurselor de rețea în modul normal de transmisie a datelor sunt discutate în clauza 6.7.

Nivelurile constitutive ale standardului FDDI și principalele funcții îndeplinite de aceste niveluri sunt prezentate în Fig. 6.3.

La fel ca multe alte tehnologii de rețea locală, tehnologia FDDI utilizează protocolul de substrat de control al legăturii de date (LLC) 802.2 definit în standardele IEEE 802.2, iar standardele ISO 8802.2 utilizează primul tip de proceduri LLC, în care nodurile funcționează în modul datagramă - fără stabilind conexiuni si fara a recupera cadrele pierdute sau deteriorate.

Orez. 6.3. Componentele standardului FDDI

Inițial (până în 1988), următoarele niveluri au fost standardizate (numele documentelor ANSI/ISO corespunzătoare pentru FDDI sunt date în Tabelul 6.2):
— PMD (dependent de mediu fizic) — subnivelul inferior al stratului fizic. Specificațiile sale definesc cerințele pentru mediul de transmisie (cablu cu fibră optică multimode) pentru transceiver-urile optice ( putere admisibilăși lungimea de undă de funcționare 1300 nm), distanța maximă admisă între stații (2 km), tipurile de conectori, funcționarea comutatoarelor de bypass optice și reprezentarea semnalului în fibre optice.
— PHY (fizic) — substratul superior al stratului fizic. Acesta definește schema de codificare și decodare a datelor între stratul MAC și stratul PMD, schema de sincronizare și caracterele speciale de control. Specificațiile sale includ: codificarea informațiilor în conformitate cu schema 4B/5B; reguli de sincronizare a semnalului; cerințe pentru stabilitatea frecvenței de ceas de 125 MHz; reguli de conversie a informațiilor din formă paralelă în formă serială.
— MAC (controlul accesului media) — nivelul de control al accesului media. Acest nivel definește: procesele de gestionare a jetonelor (protocol de transfer, captură de jeton și reguli de retransmisie); generarea, recepția și prelucrarea cadrelor de date (adresarea acestora, detectarea erorilor și recuperarea pe baza verificării sumei de control pe 32 de biți); mecanisme de distribuire a lățimii de bandă între noduri.
— SMT (gestionarea stației) — nivelul managementului stației. Acest strat cuprinzător special definește: protocoalele de comunicare ale acestui strat

Tehnologie Interfață de date distribuite prin fibră- prima tehnologie de rețea locală care a folosit cablul de fibră optică ca mediu de transmisie a datelor.

Încercările de a folosi lumina ca mediu de transport de informații au fost făcute de mult timp - în 1880, Alexander Bell a brevetat un dispozitiv care transmitea vorbirea pe o distanță de până la 200 de metri folosind o oglindă care vibra sincron cu unde sonoreși a modulat lumina reflectată.

Lucrările privind utilizarea luminii pentru a transmite informații s-au intensificat în anii 1960 datorită invenției laserului, care ar putea asigura modularea luminii la foarte frecvente inalte, adică creați un canal de bandă largă pentru transmitere cantitate mare informatii de la de mare viteză. Aproximativ în același timp, au apărut fibre optice care ar putea transporta lumină în sistemele de cabluri, la fel ca firele de cupru transportă semnale electrice în cablurile tradiționale. Cu toate acestea, pierderea de lumină din aceste fibre a fost prea mare pentru ca acestea să fie folosite ca alternativă la miezurile de cupru. Fibrele optice ieftine care furnizează o pierdere redusă de putere a semnalului luminos și o lățime de bandă largă (până la câțiva GHz) au apărut abia în anii 1970. La începutul anilor 1980 a început instalarea industrială și exploatarea canalelor de comunicații prin fibră optică pentru sistemele de telecomunicații teritoriale.

În anii 1980, au început și lucrările de creare a tehnologiilor și dispozitivelor standard pentru utilizarea canalelor de fibră optică în rețelele locale. Lucrările privind rezumarea experienței și dezvoltarea primului standard de fibră optică pentru rețelele locale au fost concentrate la Institutul Național American de Standarde - ANSI, în cadrul comitetului X3T9.5 creat în acest scop.

Versiunile inițiale ale diferitelor componente ale standardului FDDI au fost dezvoltate de comitetul X3T9.5 în 1986 - 1988 și, în același timp, au apărut și primele echipamente - adaptoare de rețea, hub-uri, punți și routere care suportă acest standard.

În prezent, majoritatea tehnologiilor de rețea acceptă cablurile de fibră optică ca opțiune de strat fizic, dar FDDI rămâne cea mai matură tehnologie de mare viteză, standardele pentru care au fost testate și stabilite de-a lungul timpului, astfel încât echipamentele de la diferiți producători prezintă un grad bun de compatibilitate

Bazele tehnologiei FDDI

Tehnologia FDDI se bazează în mare măsură pe tehnologia Token Ring, dezvoltând și îmbunătățindu-și ideile de bază. Dezvoltatorii tehnologiei FDDI și-au stabilit următoarele obiective ca prioritate maximă:

Creșteți rata de biți a transferului de date la 100 Mb/s;
Creșteți toleranța la erori a rețelei prin proceduri standard pentru refacerea acesteia după diverse tipuri de defecțiuni - deteriorarea cablului, funcționarea incorectă a unui nod, hub, niveluri ridicate de interferență pe linie etc.;
Utilizați cât mai eficient lățimea de bandă potențială a rețelei atât pentru traficul asincron, cât și pentru cel sincron.

Rețeaua FDDI este construită pe baza a două inele de fibră optică, care formează principalul și calea de rezervă transfer de date între nodurile rețelei. Utilizarea a două inele este modalitatea principală de a îmbunătăți toleranța la erori într-o rețea FDDI, iar nodurile care doresc să profite de aceasta trebuie să fie conectate la ambele inele. În funcționarea normală a rețelei, datele trec prin toate nodurile și toate secțiunile de cablu ale inelului primar, motiv pentru care acest mod este numit Prin- „de la capăt la capăt” sau „tranzit”. Inelul secundar nu este utilizat în acest mod.

În cazul unui anumit tip de defecțiune în care o parte a inelului primar nu poate transmite date (de exemplu, o rupere a cablului sau o defecțiune a nodului), inelul primar este combinat cu inelul secundar (Figura 2.1), formând din nou un singur inel. Acest mod de funcționare a rețelei este numit Înfășurați, adică „plierea” sau „plierea” inelelor. Operatia de coagulare se realizeaza folosind concentratoare si/sau adaptoare de rețea FDDI. Pentru a simplifica această procedură, datele sunt transmise întotdeauna în sens invers acelor de ceasornic pe inelul primar și în sensul acelor de ceasornic pe inelul secundar. Prin urmare, atunci când se formează un inel comun de două inele, emițătoarele stațiilor rămân conectate la receptoarele stațiilor învecinate, ceea ce permite ca informațiile să fie transmise și recepționate corect de către stațiile învecinate.

Standardele FDDI pun foarte mult accent pe diverse proceduri care vă permit să determinați dacă există o defecțiune în rețea și apoi să faceți reconfigurarea necesară. Rețeaua FDDI își poate restabili complet funcționalitatea în cazul unor defecțiuni individuale ale elementelor sale. Când există mai multe erori, rețeaua se împarte în mai multe rețele neconectate.

Orez. 2.1. Reconfigurarea inelelor FDDI la defecțiune

Inelele din rețelele FDDI sunt considerate ca un mediu comun de transmisie a datelor, astfel încât este definită o metodă specială de acces pentru acesta. Această metodă este foarte apropiată de metoda de acces a rețelelor Token Ring și se mai numește și metoda Token Ring (Figura 2.2, a).

O stație poate începe să transmită propriile cadre de date numai dacă a primit un cadru special de la stația anterioară - un simbol de acces (Figura 2.2, b). Apoi își poate transmite cadrele, dacă are, pentru o perioadă de timp numită timp de păstrare a jetonului - Timp de păstrare a jetoanelor (THT). După ce timpul THT a expirat, stația trebuie să finalizeze transmisia următorului său cadru și să transfere jetonul de acces la următoarea stație. Dacă, în momentul acceptării jetonului, stația nu are cadre de transmis prin rețea, atunci transmite imediat jetonul către următorul post. Într-o rețea FDDI, fiecare stație are un vecin în amonte și un vecin în aval, determinate de conexiunile sale fizice și de direcția transferului de informații.

Orez. 2.2. Procesarea cadrelor de către stațiile de inel FDDI

Fiecare stație din rețea primește în mod constant cadrele transmise de către vecinul său anterior și le analizează adresa de destinație. Dacă adresa de destinație nu se potrivește cu a sa, atunci ea transmite cadrul către vecinul său ulterior. Acest caz este prezentat în figură (Figura 2.2, c). Trebuie remarcat faptul că, dacă o stație a capturat jetonul și își transmite propriile cadre, atunci în această perioadă de timp nu difuzează cadrele primite, ci le elimină din rețea.

Dacă adresa cadrului se potrivește cu adresa stației, atunci acesta copiază cadrul în bufferul său intern, își verifică corectitudinea (în principal prin sumă de control), își transferă câmpul de date pentru procesarea ulterioară către protocolul unui strat superior deasupra FDDI (pentru exemplu, IP), și apoi transmite cadrul original prin rețeaua stației ulterioare (Figura 2.2, d). În cadrul transmis în rețea, stația de destinație notează trei semne: recunoașterea adresei, copierea cadrului și absența sau prezența erorilor în acesta.

După aceasta, cadrul continuă să călătorească prin rețea, difuzat de fiecare nod. Stația, care este sursa cadrului pentru rețea, este responsabilă pentru îndepărtarea cadrului din rețea după ce a finalizat o revoluție completă și ajunge din nou la el (Figura 2.2, e). În acest caz, stația sursă verifică caracteristicile cadrului pentru a vedea dacă acesta a ajuns la stația de destinație și dacă nu a fost deteriorat. Procesul de restaurare a cadrelor de informare nu este responsabilitatea protocolului FDDI, acesta ar trebui gestionat de protocoale de nivel superior.

Figura 2.3 prezintă structura protocoalelor tehnologiei FDDI în comparație cu cele șapte nivele Modelul OSI. FDDI definește protocolul de nivel fizic și protocolul de subnivel de acces media (MAC). strat de legătură. La fel ca multe alte tehnologii de rețea locală, tehnologia FDDI utilizează protocolul de substrat de control al legăturii de date (LLC) 802.2 definit în standardele IEEE 802.2 și ISO 8802.2. FDDI folosește primul tip de proceduri LLC, în care nodurile funcționează în modul datagramă - fără a stabili conexiuni și fără a recupera cadrele pierdute sau deteriorate.

Orez. 2.3. Structura protocoalelor tehnologiei FDDI

Stratul fizic este împărțit în două substraturi: substratul independent de medii PHY (fizic),și substratul dependent de mediu PMD (Physical Media Dependent). Funcționarea tuturor nivelurilor este controlată de protocolul de control al stației SMT (Managementul stației).

Nivelul PMD prevede fondurile necesare pentru transmiterea datelor de la o stație la alta prin fibră optică. Specificațiile sale definesc:

Cerințe pentru puterea semnalului optic și multimod cablu de fibra optica 62,5/125 um;
Cerințe pentru comutatoarele de bypass optice și transceiver-urile optice;
Parametrii conectorilor optici MIC (Media Interface Connector), marcajele acestora;
Lungimea de undă de 1300 nanometri la care funcționează transceiver-urile;
Reprezentarea semnalelor în fibre optice conform metodei NRZI.

Specificația TP-PMD definește capacitatea de a transmite date între stații prin cablu cu perechi răsucite în conformitate cu metoda MLT-3. Specificațiile pentru nivelurile PMD și TP-PMD au fost deja discutate în secțiunile despre Tehnologii rapide Ethernet.

Nivelul PHY realizează codificarea și decodificarea datelor care circulă între stratul MAC și stratul PMD și oferă, de asemenea, sincronizarea semnalelor informaționale. Specificațiile sale definesc:

codificarea informațiilor în conformitate cu schema 4B/5B;
reguli de sincronizare a semnalului;
cerințe pentru stabilitatea frecvenței de ceas de 125 MHz;
reguli de conversie a informațiilor din formă paralelă în formă serială.

nivelul MAC responsabil cu gestionarea accesului la rețea și primirea și procesarea cadrelor de date. Acesta definește următorii parametri.