методов кодирования в рассмотренных выше сетях. Кодирование по методу
Манчестера или дифференциального Манчестера предусматривает выполнение двух
переходов на каждый бит данных. Поэтому для осуществления передачи со
скоростью 10 Мбит/сек в IEEE 802.3 требуется 20 МГц сигнал, а для 16 Мбит/сек
в IEEE 802.5 - 32 МГц сигнал. Такая расточительность полосы пропускания не
приемлема для стандарта FDDI.
В стандарте FDDI применяется кодирование по методу 4 из 5 (4В/5В). Каждая
четырехбитовая порция данных кодируется символом из пяти элементов. Каждый
элемент представляется сигналами - наличие или отсутствие света (излучения).
Например, двоичная порция данных "0110" кодируется символом FDDI "6" и
представляется пятибитовым фрагментом "01110". Затем к данному фрагменту
применяется метод NRZ1 формирования передаваемого сигнала, в соответствии с
которым единичный бит представляется переходом в начале битового интервала,
нулевой бит - отсутствием перехода в начале битового интервала. Фрагмент
"01110" представляется в форме сигнала, изображенного на рисунке.
[КС 22-7]
[5]Четырехбитовая комбинация данных отображается лишь в 16 из 32-х возможных
пятибитовых символов. Символы, не используемые для представления данных,
применяются, как символы состояния, стартовые и концевые разделители,
индикаторы управления и т.д. Шестнадцать двоичных комбинаций для представления
данных были подобраны таким образом, чтобы в символьном потоке никогда не
встречались последовательности нулей длиной более 3, т.е. сигнальный переход
выполняется обязательно хотя бы раз за три битовых интервала. Этот подход
позволяет обеспечить адекватную устойчивую синхронизацию процессов
приема/передачи данных.
Из сказанного выше следует, что эффективность схемы FDDI кодирования
составляет 80%. Поэтому для обеспечения скорости передачи в 100 Мбит/сек
требуется 125-ти МГц сигнал. Реализация такого метода несомненно дешевле,
чем построение аппаратуры передачи 200 МГц сигналов в случае применения
манчестерского кодирования.
[5]Распределение полосы пропускания FDDI
[5]В сети FDDI обеспечивается гибкая динамическая схема распределения
сетевой полосы пропускания в реальном масштабе времени, что делает сеть FDDI
идеальной для различных распределенных приложений. Для реализации
распределения полосы пропускания сети в реальном масштабе времени в FDDI
определены два типа трафика: синхронный и асинхронный. Синхронная полоса
представляет собой часть общей в 100 МГц полосы, которая используется
исключительно для передачи синхронного трафика. Для станций, на которых
исполняются высокореактивные приложения (например, аудио/видео системы),
может быть выделена синхронная полоса пропускания сети. Другие станции будут
использовать оставшуюся часть полосы пропускания сети асинхронно. Протокол SMT
(Station Management), являющийся частью спецификации FDDI, применяет
распределенную запросную схему для выделения полосы пропускания.
Часть полосы пропускания сети, не выделенная для синхронного трафика,
доступна для асинхронной передачи. Асинхронная полоса распределяется с
помощью 8-ми уровневой приоритетной схемы. Если вся доступная полоса
пропускания сети используется для синхронной и высокоприоритетной
асинхронной передачи, то станциям с низким приоритетом асинхронной передачи
вообще не будет предоставляться возможность передавать.
Кроме этого, в сети FDDI вводится понятие "расширенного диалога". Станции
могут инициировать расширенный диалог с другой станцией, временно резервируя
за собой всю асинхронную полосу пропускания. Для этой цели применяется
маркер-ограничитель, который запрещает использовать асинхронную полосу тем
станциям, которые расположены на пути следования маркера до станции,
адресованной в передаваемом перед маркером кадре. При этом указанные станции
могут осуществлять передачу в синхронной полосе пропускания сети. Таким
образом две станции могут обмениваться данными и маркерами-ограничителями
в режиме "расширенного диалога". Для завершения расширенного диалога одна из
станций должна передать обычный маркер, в результате асинхронная полоса
пропускания становится доступной всем станциям сети в соответствии с их
приоритетами.
[КС 22-8]
[5]Функции управления сетью FDDI
[5]На сети FDDI поддерживается ряд функций управления. Некоторые управляющие
функции аналогичны тем, которые определены в IEEE 802.5. Например, также,
как в IEEE 802.5, каждая станция отслеживает ситуации, связанные с нарушением
работы кольца, требующие его повторной инициализации. При возникновении такой
ситуации, станции начинают выполнять процесс "розыгрыша маркера". В ходе
исполнения данного процесса станции выдают в кольцо кадры-требования до тех
пор, пока одна из станций не окажется победителем и не получит право
инициализировать кольцо. Станция-победитель создает маркер и посылает
его в сеть.
Подобно сети IEEE 802.5 в сети FDDI применяется функция предупреждения для
изоляции серьезных повреждений сети таких, как обрыв кольца. Узлы,
обнаружившие такого рода повреждения кольца, начинают передавать кадры
предупреждения до тех пор, пока не примут кадр предупреждения от своего
"передающего" соседа. В конце концов остается только одна станция, передающая
пакеты предупреждения, причем она прекращает их передачу только после
получения своего собственного кадра предупреждения. С этого момента считается,
что работоспособность кольца восстановлена, и осуществляется инициализация
процесса "розыгрыша маркера".
[КС 22-9]
[ Форматы кадров FDDI ]
[ Кадр маркер ]
[ Кадр Данные/Команда ]
[ <= 4500 байтов]
[ А - Преамбула (16 и более символов) F - Адрес источника (4 или 12 символов]
[ B - Разделитель старта (2 символа) G - Информация (0 и более символов)]
[ С - Управление (2 символа) Р - Контрольная последовательность (8 символов)]
[ D - Концевой разделитель (2 символа) I - Концевой разделитель (1 символ)]
[ E - Адрес назначения (4 или 12 символов)J - Состояние кадра (3 и более символов)]
[ к рис. на стр. 22-10 (в поле рисунка)]
[1]FDDI. Форматы кадров и назначение полей
[5]Подобно стандарту IEEE 802.5 в стандарте FDDI специфицируются два основных
типа кадров: кадр маркер и кадр данные/команда. Форматы этих кадров показаны
на рисунке и обсуждаются в следующих подразделах.
Маркер состоит из преамбулы, стартового разделителя, поля управления и
концевого разделителя. Если в кольце не выполняется никакая передача данных,
то в нем осуществляется циркуляция маркера. После выдачи в кольцо кадра
данные/команда передатчик формирует новый кадр маркера, посылая его вслед
переданному кадру.
Кадры данные/команда имеют переменную длину, не превышающую 4500 байтов.
Кадры-команды переносят данные для осуществления управления кольцом на
подуровне MAC, они не содержат информацию для протоколов более высоких
уровней. Кадры-данные содержат информацию протоколов более высоких уровней.
Дополнительно к полям, составляющим кадр маркера, как данные, так и команды
содержат поля адресов передатчика и приемника, поле контрольной
последовательности (FCS) и поле состояния кадра, с помощью которого
подтверждается прием кадра.
[КС 22-10]
[5]Преамбула и разделитель старта
[5]Если передатчик не занят выдачей в кольцо каких-либо кадров, то он
постоянно передает IDLE-символ, содержащий все единицы. По-крайней мере 16
таких пятибитовых символов должны передаваться между кадрами. С помощью
преамбулы осуществляется синхронизация соответствующих схем, ответственных
за прием кадров. Два символа стартового разделителя указывают приемнику на
начало кадра.
[5]Поле управления
[5]В поле управления указывается следующее:
- кадр является синхронным или асинхронным;
- используются 16-битовые или 48-битовые поля адресов;
- кадр является данными или командой;
- тип команды (для кадров-команд).
[5]Адрес назначения
[5]Поле содержит адрес станции назначения. Когда приемник обнаруживает в
этом поле свой собственный адрес, выполняется копирование в память
поля адреса источника и информационного поля перед тем, как отправить кадр
в кольцо.
[5]Адрес источника
[5]Поле содержит адрес станции источника данных.
[5]Информация
[5]Данное поле присутствует в кадрах данных, содержит переменное число
символов, представляющих собой информацию, предназначенную для
высокоуровневых протоколов управления каналом передачи данных.
[КС 22-11]
[5]Контрольная последовательность (FCS)
[5]Контрольная последовательность, содержащаяся в данном поле, подобна FCS
стандартов 802.3 и 802.5 и используется для контроля правильности приема
кадра. При подсчете контрольной последовательности учитывается значение полей
управления, адресов и информации. При несовпадении контрольной
последовательности, вычисленной при приеме кадра, со значением поля FCS кадра,
кадр "поглощается" как искаженный.
[5]Концевой разделитель
[5]Данное поле содержит символ "T". Кадр маркера в этом поле содержит два
символа "T", кадр данные/команда - один символ "T".
[5]Состояние кадра
[5]Минимально поле Состояние кадра состоит из трех символов. Поле применяется
для оповещения передающей станции о том, что происходило с кадром. Если
источник принимает свой кадр с неизменным полем Статус кадра, то считается,
что станции назначения нет в кольце. Модифицируя значение этого поля, станция
назначения может указать передатчику, что кадр нормально принят, или, что кадр
не принят из-за искажений (несовпадение FCS) или же из-за отсутствия памяти.
[1]Итоги
[5]Сеть FDDI обладает широкой полосой пропускания, является надежной и гибкой,