Lekc3

1. Lekc3 Marķiergredzenu tehnoloģijas Token Ring Dalīto datu optiskais interfeiss FDDI

2. Marķiegredzena vēsture Pirmo marķiergredzena tīklu Token Ring sākotnēji izstrādāja IBM kompānija 1984.g. Šī tīkla tehnoloģija joprojām paliek galvenā IBM tehnoloģija lokāliem tīkliem (LAN), lai gan starp LAN atpaliek popularitātē tikai no Ethernet/IEEE 802.3. Token Ring tehnoloģija kļuvusi par pamatu IEEE 802.5 specifikācijai, kura tika pieņemta kā standarts 1985.g. IEEE 802.5 specifikācija ir gandrīz identiska un pilnīgi saderīga ar IBM Token Ring tīklu. Jēdzienu “Token Ring” (“marķiergredzens”) parasti lieto gan pie norādes uz Token Ring IBM tīklu, gan arī uz IEEE 802.5 tīklu.

3. Token Ring un IEEE 802.5 salīdzināšana Token Ring un IEEE 802.5 tīkli galvenos vilcienos ir gandrīz saderīgi, kaut gan to specifikācijā ir relatīvi nelielas atšķirības. IBM Token Ring tīkls nosaka zvaigžņveidīgu savienojumu, turklāt visas galiekārtas tiek pieslēgtas koncentratoram, ko sauc par “daudz staciju pieejas bloku” (multistation access unit -MSAU), bet IEEE 802.5 nenosaka tīkla topoloģiju (kaut gan faktiski visas IEEE 802.5 realizācijas tāpat bāzējas uz zvaigžņveidīgu tīklu). Ir arī citas atšķirības, to skaitā arī nesēja tips (IEEE 802.5 nenosaka nesēja tipu, kamēr IBM Token Ring tīkli izmanto vīto pāri). Tabulā 6-1 ir parādīti Token Ring un IEEE 802.5 tīklu vispārināti raksturojumi.

6. Datu kodēšanaMančestras kodā Viena no svarīgiem fizikālā slāņa funkcijām ir saistīta ar datu kodēšanu. Marķiergredzenā, kā arī Ethernet tīklos, binārie dati tiek kodēti, izmantojot tā saucamo trimāro kodu, kuru sauc arī par Mančestras kodu. Tas atļauj pārraidīt trīs simbolus: “nulli”, “vieninieku” un “datu nav”. Vieninieku un nuļlu kodēšanai Mančestra kods izmanto potenciāla līmeņa maiņu, t.i. impulsa fronti, kas dod iespēju kopā ar informācijas signālu sūtīt arī sinhronizējošo signālu. Pēdējais ir nepieciešams, lai sinhronizētu raidošās un uztverošas stacijas darbību. Rezultātā fizikālais slānis ne tikai pārraida signālus, bet arī tos sinhronozē. Tas pārveido divus fiziski atsevišķus datu un sinhronizācijas signālus vienā secīgā bitu plūsmā, kura pati sinhronizējas.

7. Fāzes un diferenciālā Mančestras kodēšana Pārveidojot bināro signālu Mančestras kodā laiks tiek dalīts bitu intervālos. Trimārā signāla forma bitu intervālā tiek saukta par bitu simbolu. Pārraidot nulli vai vieninieku, potenciāls bita intervāla vidū obligāti mainās no zema līdz augstam līmenim vai otrādi – no augsta līdz zemam. Potenciāla izmaiņas brīdis ir sinhronizācijas signāls tīkla stacijām. Atkarībā no 0 un 1 simbolu kodēšanas metodikas atšķir divus Mančestras kodu veidus: • fāzes Mančestras kodēšanu un • diferenciālo Mančestras kodēšanu. Izmantojot pirmo metodiku, nulles simbols tiek kodēts ar signāla izmaiņu no augsta līmeņa uz zemo bita intervāla vidū. Pretēja signāla izmaiņa no zema līmeņa uz augsto kodē vieninieka simbolu.

8. Diferenciālā Mančestras kodēšana Izmantojot diferenciālo Mančestras kodēšanu, nulles simbols tiek kodēts ar bitu simbolu, kurš atkārto iepriekšēja bita simbola formu. Ja bita simbols ir pēc formas iepriekšēja signāla inversija, tad tas kodē vieninieku. Var vēl teikt, ka signāla izmaiņa bita intervāla sākumā kodē nulli, bet signāla izmaiņa bita intervāla otrajā pusē kodē vieninieku. Signāla izmaina bita intervāla vidū tiek izmantota sinhronizācijai.

9. Potenciālā NRZ un dif. Mančestras koda salīdzinājums; pēdējā priekšrocības:1. Laba pašsinhronizācija2. Joslas platums 1,5 reizes šaurāks par bipolāro (NRZ)

10. Mančestras koda piemērs

11. Datu sinhronizēšana ar pulksteni

13. Marķiera nodošana Token ring un IEEE 802.5 ir galvenie tīklu ar marķiera nodošanu piemēri. Tīkli ar marķiera nodošanu pārvieto gar tīklu no vienas stacijas uz otru nelielu datu bloku, kuru sauc par marķieri. Tam, kam pieder marķieris, ir pārraides tiesības. Ja stacijai, kas ir saņēmusi marķieri, nav informācijas pārsūtīšanai, tā vienkārši pārsūta marķieri nākamai gala stacijai. Katra stacija var noturēt marķieri noteikto maksimālo laika periodu. Ja stacijai, kurai pieder marķieris, ir informācija pārsūtīšanai, tā: • sagrāb marķieri, • maina tam vienu bitu (rezultātā marķieris pārvēršas secībā “datu bloka sākums”), • papildina ar informāciju, kuru tā grib pārraidīt, un • aizsūta šo informāciju nākamai marķiergredzena tīkla stacijai.

14. Informācijas pārraide Kad informācijas bloks cirkulē tīklā, marķiera tur nav (ja tikai gredzens nenodrošina “agro marķiera atbrīvošanu” - early token release), tādēļ citām stacijām, kas grib pārraidīt informāciju, jāgaida. Tātad, Token Ring tīklos nevar būt sadursmju. Ja tiek nodrošināta agrā marķiera atbrīvošana, jaunais marķieris var tikt izlaists pēc datu pārraides pabeigšanas. Informācijas bloks cirkulē pa riņķi, līdz sasniegs staciju-adresātu, kas nokopēs informāciju tālākai apstrādei. Informācijas bloks turpina cirkulēt pa riņķi; tas tiek galīgi izraidīts no tīkla sasniedzot staciju, kas aizsūtījusi šo bloku. Stacija-avots var pārbaudīt atpakaļ nonākušo bloku, lai pārliecinātos, ka stacija-saņēmējs to ir izskatījusi un nokopējusi.

15. Signālu izplatīšanās gredzena vidē

16. Marķiera noturēšanas laiks Marķiera noturēšanas laiks (token holding time - THT) nosaka laiku, pēc kura stacijai jāpārtrauc savu datu pārraidi un jānodod marķieri tālāk pa riņķi. Pa šo laiku stacija var paspēt pārraidīt vienu vai vairākus freimus. Parasti marķiera noturēšanas laiks pēc noklusēšanas ir 10 ms, bet freima maksimālais garums 802.5 standartā nav noteikts. 4 Mb/s tīkliem tas ir parasti vienāds ar 4 Kbaitiem, bet 16 Mb/s tīkliem – ar 16 Kbaitiem. Tas ir saistīts ar to, ka marķiera noturēšanas laikā stacijai jāpaspēj pārraidīt kaut vienu freimu.

17. Aizkaves stabilitāte Atšķirībā no CSMA/CD tīkliem (piemēram, Ethernet) tīkli ar marķiera nodošanu ir determinētie tīkli. Tas nozīmē, ka var aprēķināt maksimālo laiku, kas paies pirms jebkura gala stacija varēs pārraidīt. Šis raksturojums, kā arī daži drošuma raksturojumi, kuri tiks izskatīti tālāk, dara Token Ring tīklu ideālu pielietojumiem, kuros aizkavei jābūt paredzamai un ir svarīga tīkla funkcionēšanas stabilitāte. Kā tādu pielietojumu piemērs ir automatizētu staciju vide rūpnīcās.

18. Agrā marķiera atbrīvošana 16 Mb/s Token Ring tīklos izmantot arī mazliet citādāku pieejas pie gredzena algoritms, kurš tiek saukts par agro marķiera atbrīvošanu. Saskaņā ar šo algoritmu stacija nodod marķieri nākamai stacijai uzreiz pēc kadra pēdēja bita pārraides, nesagaidot šī freima atgriešanos pa riņķi ar pieņemšanas apliecināšanas bitu. Šajā gadījumā gredzena caurlaidspēja tiek izmantota efektīvāk, jo pa gredzenu virzās vairāku staciju kadri. Tomēr savus kadrus katrā laika momentā var ģenerēt tikai viena stacija – tā, kurai dotā laika momentā pieder marķieris. Pārējās stacijas šajā laikā tikai atkārto svešus kadrus.

19. Fizikālie savienojumi IBM Token Ring tīkla stacijas tiek tieši pieslēgtas MSAU, kuri var būt apvienoti ar kabeļu palīdzību, veidojot vienu lielu gredzena tīklu (skat. Zim. 6-1 “Token Ring fizikālie savienojumi”). Zīmējumā parādīts, ka vieni kabeļi savieno MSAU ar blakus MSAU, bet otrie (ziedlapveida kabeļi) pieslēdz MSAU stacijām. MSAU sastāvā ir šuntējošie releji staciju izslēgšanai no riņķa. Katram IBM MSAU ir 10 savienošanas porti. Astoņiem portiem var pieslēgt datorus, divi porti (Ring In un Ring Out) kalpo MSAU apvienošanai. Katrs gredzens var saturēt līdz 33 koncentrātoriem.

20. Gredzena realizācija caur koncentratoriem

21. Datoru pievienojums koncentratoriem

23. Aktīvie un pasīvie koncentratori Token Ring koncentrātors var būt aktīvais vai pasīvais. Pasīvais koncentrātors vienkārši savieno portus ar iekšējām saitēm tā, lai pieslēgtās stacijas izveidotu gredzenu. Bet tas nepastiprina un neatjauno signālus, kā atkārtotājs vai aktīvais koncentrātors. Ja koncentrātors ir pasīva iekārta, signālu pastiprinātāja lomu izpilda katrs tīklam pieslēgtais dators, jo katram Token Ring tīkla adapteram ir atkārtošanas bloks, kurš spēj reģenerēt signālus.

24. Prioritāšu sistēma Token Ring tīkli izmanto sarežģītu prioritāšu sistēmu, kas palīdz dažām stacijām ar augsto lietotāja nozīmēto prioritāti biežāk izlietot tīklu. Token Ring datu bloki satur divus laukus, kuri vada prioritāti: prioritāšu lauku un rezervēšanas lauku. Prioritāšu vērtibas var mainīties no 0 (zemākā) līdz 7 (augstākā). Tikai stacijas ar prioritāti, kas ir vienāda ar marķierī norādīto prioritātes lielumu vai augstāka par to, var sagrābt marķieri. Pēc tam, kad marķieris sagrābts un izmainīts (kā rezultātā tas pārvērtās informācijas blokā), tikai stacijas, kuru prioritāte ir augstāka par raidošās stacijas prioritāti, var rezervēt marķieri nākamai datu pārsūtīšanai. Lai rezervētu marķieri, stacija piešķir tam savu augstāko prioritāti. Kad nākamais marķieris tiek ģenerēts, tas ietver rezervējošās stacijas augstāko prioritāti. Stacijām, kas paaugstina marķiera prioritātes līmeni, jāatjauno iepriekšējais prioritātes līmenis pēc pārraides pabeigšanas.

25. Bojājumu pārvaldības mehānismi Token Ring tīkli izmanto vairākus tīkla bojājumu atklāšanas un kompensācijas mehānismus. Vienu staciju Token Ring tīklā izvēlas kā “aktīvo monitoru” (active monitor). Gredzena inicializācijas laikā par tādu tiek izvēlēta stacija ar MAC adreses maksimālo vērtību. Tā darbojas kā sinhronizējošās informācijas centralizētais avots citām riņķa stacijām (resinhronizē bitu signālus, kuru sekošanas intervāli var būt mazliet sagrozīti apgrieziena pa riņķi laikā) un izpilda daudzveidīgas funkcijas riņķa uzturēšanai. Viena no tādām funkcijām ir pastāvīgi cirkulējošo datu bloku izraidīšana no riņķa.

26. Pastāvīgi cirkulējošo datu bloku izraidīšana no riņķa. Ja stacija, kas ir aizsūtījusi datu bloku, atteicās darboties, tad šis bloks var pastāvīgi cirkulēt pa riņķi. Tas var traucēt citām stacijām pārraidīt savus datu blokus un faktiski bloķē tīklu. Aktīvais monitors var atklāt un izraidīt tādus blokus un ģenerēt jaunu marķieri. Katrā kadrā ir monitora bits, kuru šo freimu pārraidoša stacija uzstāda uz 0. Kad kadrs sasniedz monitoru, tas maina šī bita vērtību uz 1. Ja monitoru sasniegs kadrs ar monitora bitu vienādu ar 1, tad monitors zinās, ka tas jau vienu reizi izgāja cauri visam gredzenam un nebija izraidīts, sasniedzot avota staciju. Šajā gadījumā aktīvais monitors pats izraida kadru no tīkla.

27. Aktīvā monitora bojājuma iespējas Ja aktīvais monitors iziet no ierindas, tad gredzena inicializācijas procedūra tiek atkārtota un tiek izvēlēts jauns aktīvais monitors. Lai tīkls varētu atklāt aktīva monitora atteici, pēdējais pēc katrām trim sekundēm ģenerē speciālo savas klātbūtnes freimu. Ja šis kadrs neparādās tīklā vairāk nekā 7 sekundes, pārējās stacijas uzsāk jauna aktīvā monitora izvēles procedūru. IBM Token Ring tīkla zvaigžņveidīga topoloģija arī veicina tīkla kopējā drošuma paaugstināšanu. Tā kā aktīvie MSAU izskata visu tīkla Token Ring informāciju, šīs ierīces var ieprogrammēt tā, lai tās pārbaudītu problēmu klātbūtni un nepieciešamības gadījumā pēc izvēles izraidītu bojātās stacijas no riņķa.

28. “Signalizējošais” algoritms Token Ring algoritms, ko sauc par “signalizējošo” (beaconing), atklāj un mēģina novērst dažus tīkla bojājumus. Ja kāda stacija atklāj nopietnu problēmu tīklā (piermēram, tādu, kā kabeļa pārrāvums), tā izsūta bāksignāla (beacon) datu bloku. Signāla datu bloks norāda bojājuma domēnu, kurā ietilpst: • par bojājumu ziņojošā stacija, • tās tuvākā aktīvā kaimiņstacija, kas atrodas augstāk informācijas plūsmā (nearest active upstream neighbor - NAUN), un • viss, kas atrodas starp tām. Signalizēšana iezīmē procesu, kas saucās “autorekonfigurācija” (autoreconfiguration), kura gaitā mezgli, kas atrodas atteikušā domena robežās, automātiski veic diagnostiku, mēģinot rekonfigurēt tīklu apkārt atteikušai zonai. Fiziskajā plānā MSAU var to veikt ar elektriskās rekonfigurācijas palīdzību.

29. Signalizējošā” algoritma darbība Katra stacija periodiski pārraida bāksignāla kadrus, kamēr saņems bāksignāla kadru no sava iepriekšēja (NAUN) kaimiņa. Šis process nobeigsies, kad tīklā tikai viena stacija turpinās pārraidīt bāksignāla kadrus, tā, kuras NAUN kaimiņš ir sabojāts. Token Ring tīklā katra stacija zina sava iepriekšēja kaimiņa MAC adresi, tāpēc bāksignāla procedūra ļauj atklāt bojātas stacijas adresi.

30. Datu bloka formātsToken Ring tīkli nosaka divus datu bloka tipus: marķiera kadru un datu/komandas kadru.

31. Marķieris Marķiera garums - trīs baiti; tas sastāv no: • sākuma norobežotāja, kas brīdina katru staciju par marķiera (vai datu/komandas kadra) ierašanos. Šajā laukā ir signāli, kuri atšķir šo baitu no pārējās kadra daļas, pārkāpjot kodēšanas noteikumus, ko izmanto citās kadra daļas. • pieejas vadības baita, kassatur prioritātes un rezervēšanas laukus, kā arī marķiera bitu (ko izmanto, lai atšķirtu marķieri no datu/komandu kadra) un monitora bitu (ko izmanto aktīvais monitors, lai noteiktu, vai kāds freims riņķī cirkulē nepārtraukti). • beigu norobežotāja, kas signalizē par marķiera vai datu/komandas kadra beigām. Šajā laukā eksistē biti bojātā kadra, kā arī loģiskās secības pēdējā kadra norādīšanai.

32. Datu kadrs un komandu kadrs Tie var būt dažādu izmēru, atkarībā no informācijas lauka izmēriem. Datu kadri sūta informāciju augstāko slāņu protokoliem; komandu kadros ir vadības informāciju, tajos nav informācijas augstāko slāņu protokoliem. Datu/komandu kadrā pieejas vadības baitam seko kadra vadības baits, kas norāda, ko satur bloks - datus vai vadības informāciju. Vadības freimos šis baits nosaka vadības informācijas tipu. vadības baitam seko divi adrešu lauki – saņēmēja adrese un avota adrese, kuri identificē adresāta un avota stacijas. IEEE 802.5 adrešu garums ir 6 baiti. Adrešu laukiem seko datu lauks, kura garums ir ierobežots ar riņķa marķiera noturēšanas laiku, ko nosaka maksimālais laiks, kamēr stacija var noturēt marķieri. Datu laukam seko kadra pārbaudes sekvences lauks (Frame Check Sequence - FCS).

33. Pārbaudes sekvences lauks Stacija-avots aizpilda pārbaudes sekvences lauku (Frame Check Sequence - FCS) ar aprēķināto lielumu, kas ir atkarīgs no kadra satura. Saņēmēja stacija atkārtoti aprēķina šo lielumu, lai noteiktu, vai bloks tika sabojāts pārsūtīšanas laikā. Ja tas tā ir, tad bloks tiek atmests. FCS laukam seko beigu norobežotājs, aiz kura iet 1 baita freima statusa lauks, kas noslēdz datu/komandu freimu. Šis lauks satur adreses atzīšanas indikatoru, un freima kopēšanas indikatoru un atļauj avota stacijai noteikt, vai stacija-saņēmējs atzina un nokopēja freimu.

34. Pārbaudes sekvences aprēķins

35. Optiskās šķiedras dalīto datu saskarne(interfeiss) (FDDI) Vēsture Standartu “Optiskās šķiedras dalīto datu interfeiss” (Fiber Distributed Data Interface - FDDI) izlaida ANSI X3T9.5 (standartu izstrādāšanas komiteja) 1980.gg. vidū. Šajā periodā ātrdarbīgās darbstacijas jau sāka pieprasīt eksistējošo lokālo tīklu (LAN) iespēju intensificēšanu (galvenokārt Ethernet un Token Ring). Radās nepieciešamība pēc jauna veida LAN, kas varētu uzturēt šīs darbstacijas un to jaunos dalītos pielietojumus. Tajā pat laikā arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta tīkla drošuma problēmai, tā kā tīklu administrātori sāka pārnest kritiskos lietojuma uzdevumus no lieliem datoriem tīklos. FDDI tika radīts, lai apmierinātu šīs vajadzības.

36. Tehnoloģijas pamati FDDI standarts nosaka 100 Mb/s LAN ar dubultu gredzenu un marķiera sūtīšanu, izmantojot optisko kabeli kā pārraides vidi. Tas nosaka fizikālo slāni un kanāla slāņa daļu, kura atbild par pieeju pie nesēja; tāpēc tā savstarpējās attiecības ar OSI etalonmodeli ir gandrīz analoģiskas tām, kuras raksturo IEEE 802.3 un IEEE 802.5. Kaut gan tas strādā lielākos ātrumos, FDDI daudzos aspektos ir līdzīgs Token Ring. Šiem tīkliem ir vienādi raksturojumi, ieskaitot topoloģiju (gredzena tīkls), pieejas pie nesēja tehniku (marķiera nodošana), drošuma raksturojumus (piemēram, signalizācija - beaconing) u.c. Kaut gan FDDI realizācijas pašlaik nav tik izplatītas kā Ethernet vai Token Ring, FDDI guvusi ievērojamu skaitu sekotāju, kas palielinās ar FDDI interfeisa cenas samazināšanos. FDDI bieži izmanto kā dažādu tipu tīklu apvienošanas pamat, kā arī ātrdarbīgo datoru, kas ir lokālā apgabalā, savienošanai.

37. FDDI izmēri un ierobežojumi FDDI nodrošina lielātruma komunikāciju starp dažādu tipu lokālajiem tīkliem. To lieto pilsētas mēroga tīklos (metropolitan area network - MAN). Tomēr gredzena garumam ir ierobežojums – 200 km, tāpēc FDDI nevar pretendēt uz globālo tīklu (WAN) uzbūves tehnoloģijas lomu. (Salīdzin Token Ring gredzena maks. garums 4 km.) Maksimālais datoru skaits, kuri var tikt pieslēģti FDDI tīklam ir vienāds ar 2000. Caur FDDI sakaru kanāliem parasti strādā LAN, ja nepieciešams liels pārraides ātrums un samērā liela caurlaides josla. Tie ir LAN, kuri sastāv no inženieru darbstacijām un datoriem, kas izmanto videoapstrāde, automatizētas projektēšanas sistēmas un ražošanas vadības sistēmas. Šo pielietojumu funkcionēšanai ir nepieciešama intensīvā tīkla izmantošana.

38. Gaismvadu priekšrocības Viens no svarīgākiem FDDI raksturojumiem ir tas, ka tas izmanto gaismvadu kā pārraidošu vidi. Gaismvads nodrošina priekšrocību virkni, salīdzinot ar tradicionāliem vara vadiem, ieskaitot: • datu drošību (optiskā šķiedra neizstaro elektriskos signālus, kurus var pārķert), • drošumu (optiskā šķiedra ir noturīga pret elektriskiem traucējumiem) un • ātrumu (gaismvada potenciālā caurlaidspēja ir daudz augstāka par vara kabeļa caurlaidspēju).

39. Gaismvadu īpašības Raida tikai vienā virzienā Lieto, ja: • Attālums starp mezgliem >100m • Pārraides ātrumam jābūt > 10Mbps • Nav iespējams izmantot atkārtotājus • Bez reģenerācijas var raidīt līdz 120 km

40. Gaismvadu tipi FDDI nosaka divus izmantojamas optiskās šķiedras tipus: • vienmodas (dažreiz to sauc monomodas) un • daudzmodu. Modas var iedomāties kā gaismas staru kūļus, kas nāk optiskajā šķiedrā zem notektā leņķa. Vienmodas šķiedra ļauj izplatīties caur optisko šķiedru tikai vienai gaismas modai, bet daudzu modu šķiedra ļauj izplatīties caur optisko šķiedru gaismas modu kopai. Tā kā gaismas modas, kas izplatās pa optisko kabeli, var noiet dažādus attālumus (atkarībā no ieejas leņķa), un sasniegt adresātu dažādā laikā (to sauc par modālo dispersiju), vienmodas gaismvads var nodrošināt lielāku caurlaides joslu un lielāka garuma kabeļa izmantošanu nekā daudzmodu gaismvadi. Maks. attālums starp mezgliem dauzmodu kabelim ir 2 km, bet vienmodas kabelim – 10-40 km atkarībā no kabeļa kvalitātes. Daudzmodu gaismvadā kā gaismas ģenerātori tiek izlietoti diodi (light emitting diode – LED), bet vienmodas gaismvadā parasti izmanto lāzerus.

41. FDDI standartu specifikācijas FDDI tiek noteikts ar četrām atsevišķām specifikācijām: • Media Access Control (MAC) (Vides pieejas vadība)nosaka pieejas pie nesēja veidu, ieskaitot kadra formātu, marķiera apstrādi, adresāciju, CRC vērtības aprēķināšanas algoritmu (pārbaudi ar ciklisko redundances codu) un kļūdu novēršanas mehanismus. • Physical Layer Protocol (PHY) (Fizikālā slāņa protokols)nosaka informācijas kodēšanas/dekodēšanas procedūras, prasības sinhronizācijai, kadru formēšanai un citas funkcijas. • Physical Media Dependent (PMD) (Fizikālās vides atkarīgais protokols) nosaka pārraides vides raksturojumus, ieskaitot optiskās šķiedras kanālu, bitu kļūdu koeficientus, optiskus komponentus, savienotājus u.c. • Station Management (SMT) (Staciju pārvaldība)nosaka FDDI staciju konfigurāciju, gredzena tīkla konfigurāciju un gredzena tīkla pārvaldības īpašības, ieskaitot staciju pieslēgšanu un izslēgšanu, inicializāciju, bojājumu izolāciju un novēršanu, grafika sastādīšanu un statistikas vākšanu.

42. FDDI standartu bloku sadarbība

43. FDDI standartu bloki OSI etalonmadelī PMD, PHYun MAC veido protokolu steku, kurš atbilst OSI etalonmodeļa fizikālajam slānim un kanāla slāņa MAC apakšslānim. SMT protokols ir saistīts ar katru no iepriekš minētiem protokoliem, izpildot visu pārējo FDDI protokolu līmeņu pārvaldības un pārraudzības (monitoringa) funkcijas. SMT protokola izmantošana ir FDDI tehnoloģijas īpatnība. Gredzena pārvaldībā piedalās katrs FDDI tīkla mezgls. Tāpēc visi mezgli apmainās ar SMT kadriem tīkla pārvaldībai.

44. Fizikālie savienojumi FDDI nosaka dubulta gredzena tīklu pielietošanu. Trafiks pa šiem gredzeniem iet pretējos virzienos. Fizikālā izteiksmē gredzens sastāv no 2 vai vairākiem divpunktu savienojumiem starp blakus stacijām. Vienu no 2 FDDI gredzeniem sauc par primāro gredzenu, bet otru - par sekundāro. Primāro gredzenulieto datu pārraidei, bet sekundārais dublējošs. • “B klases stacijas”,“vienam gredzenam pieslēdzamās stacijas” (single-attachment station - SAS) savienotas ar vienu gredzena tīklu; • “A klases stacijas”, vai “diviem gredzeniem pieslēdzamās stacijas” (dual-attachment station - DAS) savienotas ar abiem gredzena tīkliem. SAS pieslēgtas primāram gredzenam caur “koncentrātoru”, kurš nodrošina SAS kopas sakarus. Koncentrātors atbild, lai atteice vai barošanas atslēgšana jebkurā SAS nepārtrauktu gredzenu. Tas nepieciešams, jo tīklam pieslēgti personālie datori (PC) vai analoģiskās iekārtas, kurām barošanu bieži izslēdz.

45. FDDI mezglu savienošana

46. Katrai DAS ir divi porti, kuri apzīmēti ar A un B. Šie porti pieslēdz staciju FDDI dubulta gredzenam.Katrs ports nodrošina savienojumu kā ar primāro, tā arī ar sekundāro gredzeni.

47. FDDI trafika tipi Vairākas īpašību dēļ FDDI tehnoloģija elastīgāka kā Token Ring. • FDDI atbalsta tīkla caurlaides joslas sadalīšanu reāla laika mērogā, kas ir ideāls lietojuma uzdevumu dažādu tipu virknei. • FDDI nodrošina šo atbalstu, iezīmējot divus trafika tipus: • sinhronā un • asinhronā. Sinhronais trafiks var lietot daļu no FDDI tīkla kopējas caurlaides joslas, kas ir vienāda ar 100 Mb/s; pārējo daļu var izmantot asinhronais trafiks. Sinhronā caurlaides josla tiek izdalīta tām stacijām, kam nepieciešama pastāvīga pārraides iespēja. Piemēram, tāda iespēja palīdz balss un videoinformacijas pārraidei. Citas stacijas izmanto pārējo caurlaides joslas daļu asinhroni. SMT specifikācija tīklam FDDI nosaka dalīto pieteikumu shēmu FDDI caurlaides joslas izdalīšanai.

48. Asinhronās caurlaides joslas sadalīšana Asinhronās caurlaides joslas sadalīšana tiek veikta, izmantojot astoņlīmeņu prioritāšu shēmu. Katrai stacijai tiek piešķirts noteiktais asinhronās caurlaides joslas lietošanas prioritātes līmenis. FDDI arī atļauj ilgstošus dialogus, kad stacijas var uz kādu laiku izmantot visu asinhrono caurlaides joslu. FDDI prioritāšu mehanisms var faktiski bloķēt stacijas, kuri nevar lietot sinhrono caurlaides joslu un kuriem ir pārāk zema asinhronās caurlaides joslas lietošanas prioritāte.

49. Vides pieejas metode FDDI tīklos lieto marķiera nodošanas vides pieejas metodi, kura līdzīga Token Ring tīkla metodei. Atšķirība ir tāda, ka marķiera noturēšanas laiks FDDI tīklos asinhronajam trafikam nav pastāvīgs lielums: • kad tīkla slodze ir neliela šis laiks palielinās, • kad tīkls ir pārslogots – samazinās līdz nullei. Šīs izmaiņas attiecas tikai uz asinhrono trafiku, kuram nelielas aizkaves freimu pārraidē nav kritiskas. Sinhronajam trafikam marķiera noturēšanas laiks joprojām ir fiksēts. FDDI stacijas izmanto agrās marķiera atbrīvošanas algoritmu, kā arī Token Ring tīkli ar ātrumu 16 Mb/s.

50. Marķiera apgrieziena laika variēšana Ja stacijai pārraida asinhrono kadru (tā tips noteic augstāko slāņu protokoli), tad, lai noskaidrotu marķiera pārķeršanas iespēju, stacijai jāizmēra laika intervalu, kurš ir pagājis no iepriekšēja marķiera atnākšanas laika momenta. To sauc par marķiera apgrieziena laiku (Token Rotation Time – TRT). TRT salīdzina ar citu lielumu –maks. pieļaujamo marķiera apgrieziena laiku T_Opr. Ja pie Token Ring maks. pieļaujamais marķiera apgriešanas laiks fiksēts (2,6s, jo marķiera noturēšanas laiks ir 10 msek un maks. staciju skaits ir 260), tad FDDI tehnoloģijā stacijas vienojas par T_Opr gredzena inicializācijas laikā. Katra stacija piedāvā savu T_Opr vērtību, rezultātā gredzenā uzstādās minimālā no šīm vērtībām. Tas ļauj ievērot lietojumu vajadzības. Parasti sinhronajiem lietojumiem (reālā laika lietojumiem) ir vajag biežāk pārraidīt tīklā datu nelielas porcijas, asinhronajiem lietojumiem labāk raidīt datus retāk, bet lielās porcijās. Priekšrocība tiek dota stacijām, kuras pārraida sinhrono trafiku.