Распределенный волоконно-оптический интерфейс передачи данных FDDI.

Одной из самых старых и эффективных технологий локальных сетей является распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам (Fiber Distributed Data Interface - FDDI). Технология FDDI была стандартизована в спецификации ANSI X3T10.5 в середине 80-х годов. В то время только начинали появляться высокопроизводительные рабочие станции UNIX, для которых нужны были более высокоскоростные сети, чем существовавшие в то время. Это и послужило для организации ANSI толчком к разработке спецификации соответствующей локальной сети.
FDDI является протоколом с передачей маркера, подобным Token Ring и использует либо топологию «двойное кольцо», либо топологию «звезда». В отличие от Token Ring, в котором сетевое кольцо является логическим, а не физическим, изначальная спецификация FDDI предназначалась для систем, действительно замкнутых кабелем в кольцо. Однако в рассматриваемом случае - это уже двойное кольцо. Двойное кольцо (double ring), также называемое магистральным кольцом (trunk ring), состоит из двух отдельный колец - основного или первичного (primary) и дополнительного (secondary), по которым трафик движется в противоположных направлениях, обеспечивая отказоустойчивость. Длина двойного кольца может достигать 100 км, и рабочие станции могут быть расположены на расстоянии до 2 км.
Рабочие станции, присоединенные к обоим кольцам, называются станциями с двойным подключением (DASs, dual attachment stations). В случае обрыва кабеля или неисправности узла трафик перенаправляется в дополнительное кольцо и распространяется в противоположном направлении, сохраняя возможность доступа к данным любой другой системы сети. Кольцо FDDI, работающее в описанном режиме, называется свернутым кольцом (wrapped ring). Исправно функционирующая в обоих режимах сеть FDDI изображена на рис. 23.

Рис. 23. Нормально функционирующее двойное кольцо FDDI (слева) и
свернутое кольцо (справа)
В случае свернутого кольца, если возникнет повреждение во втором кабеле, сеть распадется на два изолированных кольца, и взаимодействия в ней будут прерваны. Вдобавок, свернутое кольцо менее эффективно, чем полнофункциональное кольцо, поскольку трафик вынужден пройти дополнительное расстояние для достижения места назначения, поэтому рассмотренный резервный режим - только временная мера до тех пор, пока неисправность не будет устранена.
FDDI также может использовать топологию «звезда», в которой рабочие станции присоединяются к концентратору, называемому концентратором с двойным подключением (DAC, dual-attachment concentrator). Концентратор может быть стоящим отдельно или присоединенным к двойному кольцу, формируя топологию, которая иногда именуется «двойным кольцом деревьев» (dual ring of trees). Рабочие станции, напрямую скоммутированные с концентратором, являются станциями с одиночным подключением (SASs, single-attachment stations). Они присоединяются только к основному кольцу и не могут пользоваться услугами, предоставляемыми сворачиванием кольца.
Спецификации FDDI определяют четыре типа портов, предназначенных для подключения рабочих станций к сети. Они перечислены ниже:

• А - для присоединения DAS к дополнительному кольцу;
• В - для присоединения DAS к основному кольцу;
• М - порт DAC для соединения с SAS;
• S - для подключения SAS к порту М концентратора.

Станции и концентраторы с двойным подключением имеют порты А и В, используемые для соединения этих устройств в двойное кольцо. Сигналы из основного кольца входят через порт В и выходят через порт А, в то время как сигналы из дополнительного кольца входят через порт А и выходят через В. Станции с одиночным подключением имеют один порт S, который связывает их с основным кольцом только через порт М концентратора с двойным подключением.
Компьютеры DAS, присоединенные непосредственно к двойному кольцу, функционируют как повторители, то есть восстанавливают сигналы во время передачи каждого пакета в остальную сеть. Однако если станция не оборудована обходным переключателем, то в состоянии, когда система выключена, она не передает пакеты дальше и сеть сворачивается. Во избежание подобной ситуации используются обходные переключатели (bypass switch), реализуемые либо как часть платы сетевого адаптера, либо как отдельно взятые устройство, позволяющие входным сигналам проходить через станцию и попадать в остальную сеть.
Функции DAC более напоминают MAU сети Token Ring с тем отличием, что они формируются как логическое кольцо, в то время как сеть FDDI использует топологию «звезда». И хотя DAC присоединен к основному и дополнительному кольцам, порты М связывают рабочие станции только с основным кольцом. Таким образом, несмотря на то, что сам DAC пользуется преимуществами отказоустойчивости двойного кольца, обрыв кабеля, соединяющего рабочую станцию и DAC, отключает ее от сети.
Функции, выполняемые протоколом FDDI, разбиты на четыре отдельных уровня.

• Уровень, зависящий от среды передачи данных (PMD, Physical Media Dependent). Подготавливает данные для передачи через определенный тип сетевой среды передачи данных.
• Физический уровень (PHY, Physical). Кодирует и декодирует данные пакета в формат, подходящий для передачи через сетевую среду, и отвечает за тактовые импульсы и синхронизацию кольца.
• Уровень управления доступом к среде (MAC, Media Access Control). Формирует пакеты FDDI, применяя кадр, содержащий адресные данные, данные планирования и маршрутизации, а затем осуществляет доступ к сетевой среде.
• Уровень управления станциями (SMT, Station Management). Обеспечивает функции управления для кольца FDDI, включая добавление и удаление станций из кольца, выявление отказов и переконфигурацию, определение соседей и сбор статистики.