Redes FDDI
HISTORIA
FDDI comenzó a ser desarrollado por el comité de estándares ANSI X3T9.5 en 1983. Cada una de sus especificaciones fue diseñada y mejorada hasta culminar con SMT en 1994. La razón de su existencia fue constituir una LAN alternativa a ethernet y token ring que además ofreciese una mayor fiabilidad. En la actualidad, debido a sus superiores velocidad, coste y omnipresencia, se prefiere utilizar fast Ethernet y Gigabit Ethernet en lugar de FDDI.
INTRODUCCION
La tecnología LAN FDDI (siglas en inglés que se traducen como interfaz de datos distribuida por fibra) es una tecnología de acceso a redes a través líneas de fibra óptica. De hecho, son dos anillos: el anillo «primario» y el anillo «secundario», que permite capturar los errores del primero. La FDDI es una red en anillo que posee detección y corrección de errores (de ahí, la importancia del segundo anillo).
El token circula entre los equipos a velocidades muy altas. Si no llega a un equipo después de un determinado periodo de tiempo, el equipo considera que se ha producido un error en la red.
La topología de la FDDI se parece bastante a la de una red en anillo con una pequeña diferencia: un equipo que forma parte de una red FDDI también puede conectarse al hub de una MAU desde una segunda red. En este caso, obtendremos un sistema biconectado.
CARACTERISTICAS
FDDI es un protocolo de interconexión de propósito general pensado para medio de fibra óptica a 100 Mbps empleando uno de los dos anillos y tiene un alcance de 200 km y con los dos, la velocidad sube a 200 Mbps pero el alcance baja a 100 km.
Sus características son:
- La red FDDI tiene un ciclo de reloj de 125 MHz y utiliza un esquema de codificación 4B/5B que permite al usuario obtener una velocidad máxima de transmisión de datos de 100 Mbps. Ahora bien, la tasa de bits que la red es capaz de soportar efectivamente puede superar el 95% de la velocidad de transmisión máxima. Con FDDI es posible transmitir una trama de red, o diversas tramas de tamaño variable de hasta 4500 bytes durante el mismo acceso. El tamaño de trama máximo de 4500 bytes está determinado por la técnica de codificación 4B/5B de FDDI.
- Las especificaciones de FDDI permiten que existan un máximo de 500 estaciones FDDI (conexiones físicas) directamente sobre cada anillo paralelo. Las estaciones FDDI utilizan una dirección de 45 bytes, definida por la IEEE. La oficina de normalización del IEEE administra la asignación de las direcciones a todas las estaciones FDDI.
- El cable de fibra multimodo con un diámetro exterior del núcleo de 62.5 micrones (um) y un diámetro exterior del revestimiento de 125 μm (62.5/125) es el tipo de medio con el que empezó a operar la red FDDI. Esto se debe a que el estándar FDDI especifica las características de estación a estación y de cable de planta sobre la base del cable 62.5/125 para proporcionar un puerto de referencia común que permite verificar si existe conformidad.
- Las empresas que producen y diseñan estos productos como AT&T, DEC, etc, recomiendan la fibra 62.5/125. También cabe la posibilidad de utilizar otros tipos de cables de fibra óptica incluidos 100/140, 82.5/128 y 50/125. Existe una cantidad importante de fibra oscura 50/125 que ya se encuentra instalada en numerosas zonas. Este tipo de fibra es muy común en Europa y el lejano Oriente, especialmente en Japón.
ESTRUCTURA
En la estructura FDDI, se distinguen 4 subcapas básicas, cada una con funciones totalmente separadas:
- PMD o Physical Media Dependent (dependencia del medio físico). Especifica las señales ópticas y formas de onda a circular por el cableado, incluyendo las especificaciones del mismo así como las de los conectores. Así, es la responsable de definir la distancia máxima de 2 Km. Entre estaciones FDDI y el tipo de cable multimodo con un mínimo de 500 MHz y LED’s transmisores de 1300 nanómetros (nm). Estas especificaciones se cumplen en los cables de 62,5/125 micras (m m) y por la mayoría de los cables de 50/125 m m. La atenuación máxima admitida en el anillo FDDI es de 11 decibelios (dB) de extremo a extremo, típicamente referenciada a 2,5 dB por Km. ANSI aprobó la subcapa PMD en 1988, y se corresponde con la mitad inferior de la capa 1 (capa de enlace físico) en el esquema OSI. Existe también una especificación de fibra monomodo («single-mode», SMF-PMD, 9 m m), empleando detectores/transmisores láser para distancias de hasta 60 Km. entre estaciones.
- PHY o Physical Layer Protocol (protocolo de la capa física). Se encarga de la codificación y decodificación de las señales así como de la sincronización, mediante el esquema 4-bytes/5-bytes, que proporciona una eficacia del 80%, a una velocidad de señalización de 125 MHz, con paquetes de un máximo de 4.500 bytes. Proporciona la sincronización distribuida. Fue aprobada por ANSI en 1988 y se corresponde con la mitad superior de la capa 1 en el esquema OSI.
- MAC o Media Access Control (control de acceso al medio). Su función es la programación y transferencia de datos hacia y desde el anillo FDDI, así como la estructuración de los paquetes, reconocimiento de direcciones de estaciones, transmisión del testigo, y generación y verificación de secuencias de control de tramas (FCS o Frame Check Sequences). Se corresponde con la mitad inferior de la capa OSI 2 (capa de enlace de datos) y fue aprobada por ANSI en 1986.
- SMT o Station Management (gestión de estaciones). Se encarga de la configuración inicial del anillo FDDI, y monitorización y recuperación de errores. Incluye los servicios y funciones basados en tramas, así como la gestión de conexión (CMT o Connection Management), y la gestión del anillo (RMT o Ring Management). Se solapa con las otras 3 subcapas FDDI, y por tanto fue la de más complicada aprobación por parte de ANSI, que se realizó en 1993.
FUNCIONAMIENTO
Funciona con topología de anillo doble, que proporciona una velocidad de conexión de 100Mbps, entre un máximo de 500 estaciones, sobre distancias de hasta 100Km. Cada anillo funciona a 100Mbps y son un conjunto de estaciones activas conectadas en serie a través del medio de transmisión formando un bucle cerrado. Normalmente se utiliza como medio de transmisión la fibra óptica, por el ancho de banda, mayor fiabilidad y una muy baja tasa de errores.
La topología de doble anillo hace que FDDI sea tolerante a fallas, tanto si se produce una ruptura en el cable como si falla uno de los nodos. En el funcionamiento normal uno de los anillos funciona como primario y el otro como respaldo.
En una red FDDI los datos se transmiten en tramas, que pasan secuencialmente entre las estaciones activas. El medio compartido se controla con un protocolo de paso de testigo, sin centralizar, que se ha adaptado para transmisiones de alta velocidad y servicios tanto síncronos como asíncronos. El ancho de banda síncrono se asigna a las estaciones que requieren una capacidad de transmisión continua. Esto resulta útil para transmitir información de voz y vídeo. El ancho de banda restante se utiliza para las transmisiones asíncronas.
Una estación puede transmitir cuando detecta el paso de un testigo o token que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información. Primero se envían las tramas síncronas y se utiliza el tiempo de transmisión restante para enviar las tramas asíncronas. Se pueden transmitir tramas asíncronas cuando el tiempo transcurrido entre las llegadas del testigo a dicha estación es menor al tiempo medio objetivo de rotación del testigo, TTRT (Target Token Rotation Time).
Cuando la estación que desea transmitir recibe un testigo vacío, inserta la información necesaria para que el mensaje llegue a su destinatario (los datos) y después envía el testigo a través de la red. La estación que posee el testigo puede enviar mensajes de una longitud máxima establecida. Si no tiene nada para transmitir, pasa el testigo a la siguiente estación de la red.
Debido a la longitud potencial del amillo, una estación puede generar una nueva trama inmediatamente después de transmitir otra, en vez de esperar su vuelta, por lo que puede darse el caso de que en el anillo haya varias tramas a la vez.