FDDI là một tập các giao thức ANSI truyền dữ liệu qua cáp quang. Các mạng FDDI sử
dụng phương thức truy nhập Token Passing, tốc độ có thểđạt đến 100 Mbps. FDDI được sử dụng làm Backbone cho các mạng diện rộng MAN,WAN. Cấu hình Ring cáp quang, có thể kết nối trực tiếp các trạm đầu cuối và các máy chủ trong một nhóm làm việc hay liên kết các mạng trong phạm vi một tòa nhà, trong một khu vực hay trong một thành phố. Một trong các ứng dụng là để kết nối các máy chủ tốc độ cao. Khi đóng vai trò là một mạng xương sống (Backbone), FDDI liên kết các thiết bị mạng khác nhau như Router, Switch, Brigde, các bộ tập trung... để tạo thành một mạng lớn hơn từ các mạng con. Tuy nhiên FDDI không được dùng cho các mạng diện rộng (WAN) có bán kính lớn hơn 100 km.
Mặc dù bị thay thế bởi các công nghệ LAN khác, FDDI vẫn có những ưu điểm nhất định. FDDI có thểđược cấu hình như là hai mạng Ring ngược nhau độc lập. Điều này làm tăng tính ổn định hệ thống cao hơn. Nếu cấu hình (Topo) của mạng được thiết kế hai đường quang của cả hai mạng khác nhau về mặt vật lý thì sẽđảm bảo cho hai mạng không bị phá hủy trong cùng một thời gian khi xảy ra các sự cố liên quan đến hệ thống cáp.
FDDI có đặc tính tự hồi phục bằng kỹ thuật Autowraping. Lỗi phát sinh ở Ring sơ cấp (Ring đang hoạt động) sẽđược khắc phục bằng cách nối vòng với Ring thứ cấp (Ring dự phòng), tạo thành một Ring đơn và cho phép mạng FDDI hoạt động ở tốc độ cao nhất. Phần cứng mạng có khả năng phát hiện ra sự cố của cáp giữa các điểm kết nối, do có hai đường cáp nên trạm phát hiện ra lỗi sẽ tựđộng nối vòng hai Ring với nhau thành một Ring đơn. Khung tin của FDDI có độ
dài tới 4500 Byte, điều này làm tăng hiệu xuất mạng, giảm các thông tin Header giao thức.FDDI mã hóa dữ liệu khác biệt với các công nghệ khác để tăng hiệu quả truyền dẫn.
FDDI-2 là công nghệ mở rộng của FDDI, hỗ trợ truyền dẫn các tín hiệu tiếng nói, hình ảnh và dữ liệu. Một biến thể khác của FDDI là FFDT (FDDI Full Duplex Technology) sử dụng hạ
tầng mạng như FDDI nhưng có thể tốc độ truyền số liệu lên đến 200 Mbps.
FDDI sử dụng cấu trúc vòng kép với lưu lượng truyền trên mỗi vòng Ring theo hướng ngược nhau. Vòng Ring kép bao gồm một Ring thứ cấp và một Ring sơ cấp. Trong quá trình hoạt
động, Ring thứ cấp sử dụng để truyền số liệu còn Ring sơ cấp ở trạng thái rỗi. Mục đích của việc sử dụng vòng Ring kép là đểđảm bảo tính bền vững và ổn định hơn.
4.4.2. So sánh những giữa FDDI và IEEE 802.5
FDDI IEEE 802.5
- Dùng cáp quang . - Tốc độ 100Mb/s
- Phương pháp mã hoá NRZI -4B/ 5B - Đặc tảđộ tin cậy tường minh - Đồng bộ phân tán
- Quay vòng thẻ bài theo thời gian. - Sinh thẻ bài mới sau khi truyền - Chiếm thẻ bài bằng cách thu lại - Khuôn dạng Frame FDDI
- Kích thước Frame tối đa 4500 Bytes - Các địa chỉ 16 và / hoặc48 bits
- Chức năng phục hồi phân tán cho các trạm
- Dùng cáp đôi xoắn - Tốc độ 1,4 và 16 Mb/s
- Phương pháp mã hoá Manchester vì sai - Đặctảđộ tin cậy không tường minh - Đồng bộ tập trung
- Sử dụng các bit priority và reservation - Sinh thẻ bài mới sau khi nhận
- Chiếm thẻ bài bằng cách đổi bit trạng thái - Khuôn dạng Frame IEEE 802.5
- Không qui định kích thước Frame tối đa - Các địa chỉ 16 hoặc 48 bits
- Trạm điều khiển (Active Monitor) đảm nhiệm chức năng phục hồi.
Bảng 4.8 Những điểm khác nhau giữa FDDI và IEEE 802.5 4.4.3. Các kiểu kết nối đầu cuối FDDI
Một trong những đặc điểm đặc trưng của FDDI là việc hỗ trợ nhiều cách kết nối khác nhau giữa các thiết bị trên mạng FDDI. FDDI đưa ra bốn kiểu kết nối
- Trạm kết nối đơn SAS (Single Attachment Station) - được kết nối vào duy nhất một Ring qua một bộ tập trung.
- Trạm kết nối kép DAS (Dual Attachment Station). Mỗi DAS có hai port và được kết nối vào cả hai Ring.
- Bộ tập trung kết nối đơn SAC (Single Attachment Concentrator) - Bộ tập trung kết nối kép DAC (Dual Attachment Concentrator
4.4.4. Khả năng chịu lỗi của FDDI
FDDI là một công nghệ mạng có đặc tính chịu lỗi cao vì mạng có cấu trúc Ring kép, sử
dụng các chuyển mạch vòng quang, hỗ trợ kỹ thuật Dual Homing.
Ring kép: Ring kép có khả năng chịu lỗi cao. Nếu một trạm trên Ring bị lỗi hoặc một đường cáp bịđứt thì các thiết bịở phần còn lại sẽ tự động khép lại thành một Ring đơn. Các hoạt động của mạng vẫn tiếp tục được duy trì trên các trạm còn lại của Ring.Tuy nhiên FDDI nếu hai hay nhiều lỗi xảy ra, Ring FDDI sẽ bị phân mảnh thành hai hoặc nhiều Ring con độc lập và các thiết bị trên mỗi Ring vẫn có khả năng trao đổi thông tin với nhau.
Chuyển mạch vòng quang (Optical Bypass Switch): Chuyển mạch vòng quang đảm bảo sự
hoạt động của Ring kép một cách liên tục nếu một thiết bị nào đó trên Ring bị lỗi. Nó được sử
dụng để ngăn chặn việc phân mảnh Ring cũng như loại bỏ các trạm có lỗi ra khỏi Ring. Chuyển mạch vòng quang bằng cách sử dụng các gương quang học để truyền trực tiếp các tia sáng từ Ring tới các thiết bị truy nhập kép DAS. Nếu một lỗi nào đó xảy ra trên thiết bị DAS, thì chuyển mạch quang này sẽ chuyển tia sáng qua chính nó bằng các gương nội tại, vì vậy vẫn duy trì được hoạt
động của Ring . Lợi ích mang lại từ khả năng này là Ring sẽ không phải chuyển sang trạng thái Ring đơn khi thiết bị có lỗi. Hình 8 mô tả chức năng của một chuyển mạch vòng quang trong một mạng FDDI.
Các thiết bị quan trọng (Router,Mainframe) có thể sử dụng công nghệ Dual-homing để các kết nối dự phòng, nhằm đảm bảo cho thiết bị hoạt động một cách liên tục. Theo mô hình Dual- homing, các thiết bị quan trọng được gắn vào Ring qua hai bộ tập trung.
FDDI là một công nghệ mạng LAN/MAN sử dụng cáp quang, tốc độ 100 Mbps được thiết kế theo dạng Ring, được thiết kếđểđáp ứng nhu cầu của người sử dụng mạng cần tốc độ truyền dẫn lớn hơn so với các mạng Ethernet/802.3 và token Ring hiện thời. Công nghệ này được thực hiện trước khi có sự phát triển của Fast Ethernet và Gigabit Ethernet.
Hiện nay, mạng FDDI không được dùng phổ biến vì chi phí thực hiện lớn, phức tạp (thiết bị
quang đắt…) và bị cạnh tranh bởi các mạng Ethernet/802.3 có giá thành rẻ, dễ thực hiện, . Tuy nhiên, vẫn còn có những nghiên cứu với mục đích cải tiến để tận dụng khả năng cung cấp băng thông rất lớn cũng khả năng chống lỗi của nó.
4.5. Mạng LAN ATM
Mạng LAN được xây dựng đựa trên kỹ thuật ATM gọi là Local LAN (LATM). Bộ điều khiển mạng đặt trong tổng đài ATM, tổng đài định lộ trình các thông báo và kiểm soát truy nhập trong trường hợp nghẽn mạch. Ngược với kỹ thuật LAN truyền thống, việc điều khiển được cài
4.5.1. Đặc trưng của ATM LAN
- Hỗ trợ nhiều lớp dịch vụ tin cậy, ví dụ dịch vụ video trực tuyến có thể yêu cầu một cầu nối tin cậy có tốc độ 2Mbps để chất lượng dịch vụ có thể chấp nhận được.
- Thông lượng rộng, có khả năng mở rộng dung lượng trên từng Host (để cho phép các ứng dụng cần lượng dữ liệu xuất nhập lớn trên một host) và cả trên dung lượng phối hợp (để cho phép cài đặt và mở rộng từ vài host đến vài trăm host tốc độ cao).
- Là phương tiện liên kết mạng giữa kỹ thuật LAN và WAN.
- ATM có thểđáp ứng các yêu cầu nhờ các đường dẫn ảo và các kênh ảo, rất dễ tích hợp các lớp đa dịch vụ. Theo kiểu kết nối cốđịnh hay chuyển mạch, ATM rất dễ mở rộng bằng cách thêm nhiều node chuyển mạch tốc độ cao (hay thấp) cho các thiết bị nối vào.
- Các gói tin là tế bào có độ dài cốđịnh, vì vậy việc dùng ATM trong một mạng đầu cuối cho phép xoá dần ranh giới giữa LAN và WAN.
4.5.2. Các loại ATM LAN
- Getway to ATM LAN: Là một chuyển mạch ATM đóng vai trò nh một Router và bộ tập trung tải để liên kết một mạng đầu cuối phức tạp vào ATM WAN.
- Backbone ATM Switch: Là chuyển mạch ATM hay một chuyển mạch ATM cục bộ liên kết các LAN khác nhau.
- Workgroup ATM: Là các máy trạm đa phương tiện chất lượng cao và các hệ thống đầu cuối được kết nối trực tiếp vào một chuyển mạch ATM .
Trên đây là 3 cấu hình thuần nhất. Trong thực tế một hỗn hợp của 2 hoặc 3 loại cũng có thể được sử dụng để tạo ra một mạng ATM LAN theo yêu cầu của doanh nghiệp.
Hình 4.9 minh hoạ một ví dụ mạng LAN ATM sử dụng bộđịnh tuyến chuyển mạch ATM và các giao tiếp ATM tại các trạm làm việc. 10 Mbps Ethernet 100 Kbps Mạng ATM công cộng 155 Kbps FDDI 10 Mbps Ethernet Chuyển mạch ATM 622 Mbps 155 Mbps Hình 4.9 Mạng LAN ATM