Πρότυπο FDDI Fiber Distributed Data Interface Διδακτική Ενότητα Ενότητα : Τοπικά Δίκτυα υψηλών επιδόσεων Εκπαιδευτής :
Εισαγωγή Έχοντας εξαντλήσει τις δυνατότητες των υπαρχόντων τοπικών δικτύων που βασίζονταν στο Ethernet και στο δακτύλιο με κουπόνι διέλευσης (IEEE 802.5, Token Ring) το Εθνικό Αμερικάνικο Ινστιτούτο Προτύπων (ANSI) στα μέσα τις δεκαετίας του 80 ανέπτυξε το Δίκτυο Οπτικής Διασύνδεσης Κατανεμημένων Δεδομένων (FDDI Fiber Distributed Data Interface), βλέπε Εικόνα 1. Χαρακτηριστικά του FDDI Ως φυσικό μέσο χρησιμοποιούνται οι πολύτροπες1 οπτικές ίνες, βλέπε Εικόνα 2. Η τοπολογία του δικτύου είναι διπλός δακτύλιος και η μέθοδος πρόσβασης στο μέσο είναι το κουπόνι διέλευσης (Token Passing). Το δίκτυο FDDI είναι βασισμένο στο πρωτόκολλο επικοινωνίας IEEE 802.5 (Δακτύλιος με κουπόνι διέλευσης - Ring with Token Passing). Η ικανότητα μετάδοσης δεδομένων του δικτύου φτάνει τα 100Mbps, μάλιστα ορισμένοι κατασκευαστές προσφέρουν μέχρι και 200Mbps. Σελίδα 3 από 10
Η μέγιστη απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κόμβων μπορεί να φτάσει και τα 2Km. Σε ένα δίκτυο FDDI είναι δυνατόν να συνδεθούν μέχρι και 1000 κόμβοι σε μέγιστη απόσταση 200Km. Επίσης ο ρυθμός σφάλματος δυαδικού ψηφίου (ber2 bit error rate) που παρουσιάζει είναι πολύ μικρός, ένα εσφαλμένο δυαδικό ψηφίο ανά 2,5 * 10 10 bits. Εξαιτίας του υψηλού ρυθμού μετάδοσης που προσφέρει τo δίκτυο FDDI συνήθως χρησιμοποιείται ως κορμός διασύνδεσης (ραχοκοκαλιά - backbone) άλλων τοπικών δικτύων με μικρότερες ικανότητες μετάδοσης. Τέλος, η παρακολούθηση της ορθής λειτουργίας του FDDI γίνεται με τη βοήθεια μιας διάταξης η οποία ονομάζεται FDDI Probe. Διπλός δακτύλιος Όπως προαναφέραμε οι καλωδίωση του FDDI αποτελείται από δύο δακτυλίους οπτικών ινών, τον πρωτεύων δακτύλιο (primary ring) και τον δευτερεύων δακτύλιο (secondary ring). O πρωτεύων δακτύλιος (εξωτερικός) μεταδίδει αντίθετα από τη φορά των δεικτών του ρολογιού, ενώ ο δευτερεύων δακτύλιος (εσωτερικός) μεταδίδει με τη φορά των δεικτών του ρολογιού. Σελίδα 4 από 10
Στην περίπτωση που κάποιος δακτύλιος σπάσει το δίκτυο συνεχίζει να λειτουργεί με τον εναπομείναντα δακτύλιο. Εάν σπάσουν και οι δύο στο ίδιο περίπου σημείο, είναι δυνατόν να ενωθούν και να δημιουργήσουν έναν νέο με σχεδόν διπλάσιο μέγεθος, βλέπε Εικόνα 3. Κάθε κόμβος ενώνεται στους δακτυλίους με διακόπτες οι οποίοι μπορούν να χρησιμεύσουν για την ένωση των δύο δακτυλίων ή την παράκαμψη του κόμβου που παρουσιάζει προβλήματα. Κλάσεις κόμβων Στο FDDI υπάρχουν δύο κατηγορίες κόμβων, οι κόμβοι κλάσης Α και οι κόμβοι κλάσης Β. Η διαφορά που έχουν οι δύο κατηγορίες κόμβων είναι ο αριθμός των φυσικών συνδέσεων που έχουν με το δίκτυο. Οι κόμβοι κλάσης Α (DAS: Dual Attach Station) διαθέτουν δύο φυσικές συνδέσεις, ενώ οι κόμβοι κλάσης Β (SAS: Single Attach Station) διαθέτουν μία φυσική σύνδεση. Είναι προφανές ότι οι κόμβοι κλάσης Β αποτελούν οικονομικότερη λύση. Η τελική επιλογή κόμβων κλάσης Α ή κλάσης Β ή συνδυασμού των δύο κλάσεων, είναι το κόστος και η ανοχή σφαλμάτων για το κάθε δίκτυο FDDI. Σελίδα 5 από 10
TPDDI - Επέκταση δικτύων FDDI Στα δίκτυα FDDI με τη χρήση των συλλεκτών3 (concentrators) μπορούμε να επιτύχουμε τη σύνδεση σταθμών εργασίας που συνδέονται με τον συλλέκτη με συνεστραμμένα καλώδια (UTP), η μέγιστη απόσταση ενός σταθμού εργασίας από τον συλλέκτη είναι 100m. Το νέο πρότυπο που προκύπτει ονομάζεται CDDI (Cable Distributed Data Interface) ή TPDDI (Twisted Pair Distributed Data Interface). Σημειώσεις: 1 Στο FDDI λόγω της χρήσης των πολύτροπων οπτικών ινών, βλέπε Εικόνα 2, αντί για laser χρησιμοποιούνται LEDs (Light Emitting Diodes) λόγω του χαμηλότερου κόστους, χωρίς ιδιαίτερες επιπτώσεις στην απόδοση του δικτύου, αλλά και επειδή είναι εντελώς ακίνδυνες για τον χρήστη του δικτύου. 2 ber: Είναι ο λόγος των εσφαλμένων δυαδικών ψηφίων προς το σύνολο των δυαδικών ψηφίων που έχουν σταλθεί. Συνεπώς, εκφράζει την πιθανότητα μετάδοσης εσφαλμένων δυαδικών ψηφίων. 3 Συλλέκτης: Συσκευή η οποία επιτυγχάνει τη διαδικασία της φωτοηλεκτρικής μετατροπής για μεγάλο αριθμό προσαρτημένων συσκευών. Σελίδα 6 από 10
ΕΙΚΟΝΕΣ Εικόνα 1: Δίκτυο Οπτικής Διασύνδεσης Κατανεμημένων Δεδομένων Εικόνα 2: Απλές και πολύτροπες οπτικές ίνες Εικόνα 3: Δακτύλιοι και σφάλματα Σελίδα 7 από 10
ΑΣΚΗΣΕΙΣ Άσκηση 1 η Σχεδιάστε ένα δίκτυο FDDI με: 3 κόμβους κλάσης Α, οι ονομασίες των κόμβων θα είναι Α1, Α2 και Α3. 2 κόμβους κλάσης Β, οι ονομασίες των κόμβων θα είναι Β1 και Β2. Άσκηση 2 η Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές ή λανθασμένες. Α. Το δίκτυο FDDI χρησιμοποιεί πολύτροπες οπτικές ίνες. Σ Λ Β. Οι κόμβοι κλάσης Α έχουν μία φυσική σύνδεση. Σ Λ Γ. Ο μέγιστος αριθμός κόμβων δικτύου FDDI είναι 200. Σ Λ Δ. Η μέγιστη απόσταση μεταξύ δύο κόμβων του FDDI είναι 1000m. Σ Λ Ε. Η ικανότητα μετάδοσης του FDDI φτάνει τα 1000MB. Σ Λ ΣΤ. Ο OSI προτυποποίησε πρώτος το FDDI. Σ Λ Ζ. Οι δύο δακτύλιοι του FDDI μεταδίδουν με την ίδια φορά. Σ Λ Η. Το κόστος των σταθμών κλάσης Α και κλάσης Β διαφέρει. Σ Λ Σελίδα 8 από 10
Προαιρετική Άσκηση Συλλέξτε υλικό για την δημιουργία παρουσίασης: Α. Μπείτε στις ιστοσελίδες που αναφέρονται στην επόμενη σελίδα. Β. Αναζητήστε άλλες ιστοσελίδες σχετικές με το πρότυπο FDDI. Γ. Αναζητήστε στο διαδίκτυο εταιρίες ή οργανισμούς που χρησιμοποιούν δίκτυα FDDI. Προαιρετική Άσκηση Σχεδιάστε ένα δίκτυο FDDI το οποίο θα περιλαμβάνει ότι δικτυακά στοιχεία αναφέρονται στο φυλλάδιο το οποίο κρατάτε. Σελίδα 9 από 10
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Currier, LANS Explained Schwartz, Telecommunication Networks: Protocols, Modeling and Analysis Sloman and Kramer, Distributed Systems and Computer Networks Tanenbaum, Computer Networks ΥΛΙΚΟ ΣΤΟ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ CISCO: http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/fddi.htm PNG: http://www.pmg.com/otw_nwsl/97_sm_fddi.htm ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ: http://uranus.ee.auth.gr/report/gr/part2/chap9/9_4_5.html ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ: http://zeus.it.uom.gr/project/multimediatechnologynotes/chap2d_3.htm Σελίδα 10 από 10