FDDI

ANSI X3T9.5

Počátkem osmdesátých let se zrodila nová přenosová technologie, která se specificky snažila maximálně využít přenosových schopností optických vláken pro potřeby datových přenosů. Její standard byl vytvořen v rámci národního standardizačního orgánu USA (ANSI, American National Standards Institution), jako standard ANSI X3T9.5.

 

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

Nová přenosová technologie byla natolik uzpůsobena vlastnostem a možnostem optických vláken, že byla podle nich i pojmenována - anglické Fiber znamená právě "vlákno". Jednalo se přitom o první systematický pokus využít optická vlákna pro datové přenosy, a tak se tato technologie již od svého počátku výrazně odlišovala od ostatních, tehdy existujících přenosových technologií: byla výrazně rychlejší, neboť pracovala s přenosovou rychlostí 100 Mbps (zatímco tehdejší začínající Ethernet fungoval na 10 Mbps). Kromě toho byla nová technologie FDDI zamýšlena především pro nasazení v páteřních částech sítí lokálního až metropolitního rozsahu. Tomu pak byly uzpůsobeny i mnohé vlastnosti FDDI, zejména její robustnost, řízený charakter a schopnost automatické rekonfigurace i při výpadku některé části sítě

 

FDDI ring (FDDI kruh)

optická vlákna jsou díky své podstatě vždy jednosměrným přenosovým médiem. Nejlépe jim proto vyhovuje kruhovitá fyzická topologie, v rámci které data "cirkulují" vždy jen jedním směrem dokola. Technologie FDDI proto také počítá s kruhovou fyzickou topologií, a stejně tak předpokládá kruhovou topologii i na logické úrovni, zejména pokud jde o způsob svého řízení. Používá totiž řízenou přístupovou metodu na principu předávání oprávnění (token passing, viz minule), které si jednotlivé uzly předávají mezi sebou podle toho, jak jsou zapojeny do fyzického (a současně i logického) kruhu. Díky této řízené přístupové metodě se FDDI chová "dobře" i při vysoké zátěži, a její faktická propustnost se blíží teoretickému maximu (zatímco například u Ethernetu s jeho neřízenou přístupovou metodou při vyšší zátěži dochází ke zhoršování přenosových schopností).

 

Primary vs. secondary ring (hlavní a vedlejší kruh)

díky vlastnostem optických vláken dokáže technologie FDDI překlenout poměrně velké vzdálenosti, a umožňuje tudíž vytváření relativně rozlehlých sítí (nejen lokálních, ale např. i metropolitních). Současně s tím se snaží i o velkou robustnost, a má v sobě zabudovány mechanismy schopné "přežít" jeden výpadek, resp. jedno přerušení fyzického kruhu, do kterého jsou jednotlivé uzly propojeny. Dosahuje se toho tak, že příslušný "FDDI kruh" je ve skutečnosti zdvojen, resp. je tvořen dvěma samostatnými soustřednými kruhy. Za normálních okolností (bez výpadku) je fakticky využíván je jeden z těchto dvou kruhů, označovaný jako hlavní (primární). Druhý kruh nastupuje až v okamžiku přerušení hlavního kruhu, kdy uzly na okrajích přerušeného místa se napojí na vedlejší (sekundární) kruh, čímž dojde k vytvoření smyčky, která znovu zajistí celkovou průchodnost sítě. Přitom je ale třeba pamatovat na maximální rozsah sítě FDDI - obvyklé poučky říkají, že maximální obvod FDDI kruhu smí být až 200 kilometrů. Pokud by ale měl zafungovat právě popsaný rekonfigurační mechanismus, který přerušené místo "obejde" smyčkou vracející se přes vedlejší (sekundární) kruh, nesmí být faktická délka každého z obou kruhů větší jak 100 km (protože při rekonfiguraci dojde v nejhorším případě k vytvoření nového kruhu o součtu jejich délek).

 

Dual Attachment

automaticky fungující rekonfigurační mechanismus, zabudovaný do technologie FDDI a využívající existence dvou fyzických kruhů, dokáže překonat pouze jeden výpadek, resp. jedno přerušení - při současné výskytu dvou či více přerušení rozdělí původní jednolitou síť do dvou či více samostatných a disjunktních sítí. Aby se však jednotlivé uzly mohly podílet na tomto rekonfiguračním mechanismu, musí být fyzicky připojeny k oběma kruhům. Tomuto způsobu připojení se přitom říká Dual Attachment (a příslušnému uzlu či stanici DAS, neboli: Dual-Attached Station), a je relativně velmi drahé, protože vyžaduje, aby příslušný uzel byl fakticky vybaven dvojnásobným počtem nezbytných rozhraní, než jaké by bylo zapotřebí při připojení k jedinému kruhu.

 

Single Attachment

kromě připojení uzlu k oběma FDDI kruhům (Dual Attachment) je možné i připojení k jedinému kruhu, neboli tzv. Single Attachment (resp. Single Attached Station). V tomto případě se ale příslušný uzel nemůže účastnit na rekonfiguračních mechanismech FDDI, a jeho případná nefunkčnost by způsobila porušení celistvosti primárního FDDI kruhu, a tím nefunkčnost celé sítě. Proto se tento způsob připojení používá obvykle jen ve spojení s jinými opatřeními, která dokáží zabránit výpadku celé sítě.

 

Optical bypass

tímto termínem se označuje zařízení, prostřednictvím kterého je koncový uzel připojen k FDDI kruhu, a které funguje na principu optické výhybky: pokud je koncový uzel zapnut a funkční, prochází data skrz optický bypass do zařízení a zase ven z něj a přes bypass dále do kruhu. Pokud ale koncový uzel z jakéhokoli důvodu přestane být funkční, optický bypass "přehodí výhybku" a nechává data procházet skrz sebe, tak aby nebyla porušena celistvost FDDI kruhu. Důležité je, že příslušné přepínání uvnitř bypassu je vytvářeno optickou cestou.

 

FDDI concentrator

optický bypass je poměrně nákladným řešením, které připadá v úvahu zejména pro nasazení v páteřních sítích s velkými nároky na spolehlivost, a pro připojování uzlů typu serverů. Pro připojování koncových uzlů způsobem "Single Attachment" se v praxi používá spíše jiná varianta, využívající tzv. FDDI koncentrátor. Ten je zařízením, které svou funkcí připomíná optický bypass, ale funguje na elektronické bázi a je společné pro více uzlů - tyto uzly jsou ke koncentrátoru připojeny pomocí jednoduchého připojení (Single Attachment), a v případě jakéhokoli jejich výpadku (i například jen pouhého vypnutí) koncentrátor jejich nefunkčnost rozpozná a ještě uvnitř sebe sama přemostí příslušnou odbočku tak, aby integrita FDDI kruhu zůstala neporušena.

 

CDDI (Copper Distributed Data Interface)

ačkoli byla technologie FDDI vyvinuta specificky s ohledem na možnosti optických vláken, časem se ukázalo jako vhodné používat i jiná přenosová média - například běžnou kroucenou dvulinku, zejména pro připojování způsobem Single Attachment k FDDI koncentrátorům. Příslušné řešení, které použití kroucené dvoulinky v FDDI sítích umožňuje, se jmenuje CDDI.

 

FDDI II

Technologie FDDI byla historicky první vysokorychlostní přenosovou technologií (pracující s rychlostí 100 Mbps), a za dobu své existence stačila dostatečně vyzrát. Díky své robustnosti se prosadila zejména do páteřních sítí a pro připojování výkonných serverů, zatímco pro připojování koncových uzlů typu osobních počítačů a pracovních stanic se příliš neprosadila. Důvodem je nejspíše i skutečnost, že celá technologie FDDI zůstala relativně velmi drahá (ve srovnání např. s Ethernetem). Navíc jde o technologii, která je uzpůsobena potřebám datových přenosů, a nevychází dostatečně vstříc potřebám přenosů multimediálních, resp. přenosům v reálném čase či alespoň citlivým na rovnoměrnost přenosového zpoždění. Snahy přizpůsobit technologii FDDI právě těmto potřebám daly vzniknout pokusům o vytvoření novější verze, označované jako FDDI-II. Tato novější verze se ale nedostala do stádia potřebné standardizace, a zůstala pouze ve stádiu proprietárních a vzájemně nekompatibilních řešení, nabízených jednotlivými výrobci.
Dnes je technologie FDDI stále ještě využívaná a stále nabízená na trhu, nicméně nemá žádné další vývojové stádium, které by například zvyšovalo její přenosovou rychlost. FDDI začalo, a zřejmě také skončí na rychlosti 100 megabitů za sekundu.