FDDI

0
117
Dit artikel is deel 11 van 35 in het DiskIdee dossier Netwerken ontsluierd (cursus)
DossiernavigatieToken RingNetwerkprotocols – IPX en Novell NetWare

nwt12_fddi
De afkorting FDDI staat voor ‘Fiber Distributed Data Interface’, wat wij vrij vertalen door glasvezeldatadistributietechnologie. Het gaat om een netwerktechnologie zoals Ethernet of Token Ring er ook een is. FDDI werd ontwikkeld door het ANSI (‘American National Standards Institute’ of Amerikaans nationaal standaardisatie-instituut) in het midden van de jaren tachtig. Op dat ogenblik bestond Fast Ethernet nog niet en sommige hoogvermogenwerkstations (zoals voor zware grafische applicaties of voor technische toepassingen) belastten de bestaande Ethernet en Token Ring netwerken zwaar. Bovendien was toen al een tendens zichtbaar om missiekritieke applicaties van zware computers naar het netwerk als geheel te verplaatsen, zodat de werking van die applicaties gegarandeerd kon worden ook als zo’n zware computer uitviel. Een heel netwerk performanter maken kan trouwens economischer geschieden dan een zware computer te gaan upgraden naar nog wat zwaarders, juist omdat je de werkzaamheden kan spreiden over meerdere netwerkbronnen. Omdat men dacht dat de bandbreedte van de bestaande koperoplossingen niet veel verder opgekrikt kon worden, besloot het ANSI maar meteen voor glasvezelverbindingen te kiezen. Het ANSI liet zich verder zwaar inspireren door Token Ring voor de netwerkprotocollen en zo werd FDDI geboren.

ISO
Nadat het ANSI de FDDI-specificatie afgewerkt had, stuurde het die door naar de ISO (Internationale Standaardisatie-Organisatie, dezelfde uit het ajuinenmodel uit deel 2 van deze serie) en dat maakte er een internationale standaard van die volledig compatibel is met de ANSI-specificatie. Omdat FDDI zoals gezegd veel te danken heeft aan Token Ring, lijkt het daar ook nogal op qua concept. Zo werkt het met tokens en is het netwerkpakketformaat (zowel voor het datapakket als voor het tokenpakket) vrijwel hetzelfde als dat van Token Ring. Alleen werkt FDDI met glasvezel voor zijn fysieke verbindingen en bedraagt de bandbreedte 100 MHz. Bij Token Ring gaat het om koperleidingen en is de bandbreedte 16 MHz. Ondertussen bestaat er een afgeleide van FDDI die CDDI heet (‘Copper Distributed Data Interface’) en die dezelfde netwerkprotocollen gebruikt als FDDI maar dan over koperdraden in plaats van glasvezel. Net als bij FDDI is de bandbreedte 100 MHz. Daarmee gaat CDDI rechtstreeks in concurrentie met zowel Fast Ethernet als High-Speed Token Ring. Fast Ethernet is tegenwoordig echter de onbetwiste leider in populariteit.

Twee ringen
FDDI gaat een stap verder dan Token Ring en gebruikt een architectuur met twee ringen. Het dataverkeer verloopt in elke ring in een tegengestelde richting en men spreekt dan ook wel van tegenroterende dubbelring. De dubbele ring bestaat uit een primaire en een secondaire ring. Normaal gaat de datatransmissie alleen via de primaire ring terwijl de secundaire ring in leegloop blijft. Je kunt je wel indenken dat het doel van het dubbelringsysteem betrouwbaarheid en robuustheid is.

Glasvezel
Zoals hoger aangehaald gebruikt FDDI glasvezelkabel als zijn voornaamste transmissiemedium. Glasvezel heeft een aantal voordelen boven gewone koperdraden. Zo is het moeilijker om een glasvezelverbinding af te tappen terwijl dat geen enkel probleem is bij koper, het is betrouwbaarder en heeft een inherent veel grotere bandbreedte (het is dus sneller). Bij wijze van slagroom op de taart is een optisch medium niet gevoelig voor elektromagnetische storingen en veroorzaakt er zelf ook geen. FDDI ondersteunt glasvezelverbindingen tussen twee netwerkstations van maximaal twee kilometer lengte bij gebruik van meerstralenverbindingen en nog langere afstanden voor éénstraalverbindingen.

Stralen maar
Eénstraal- en meerstralenverbindingen hebben te maken met de optische karakteristieken van de verbinding. In het Engels heet dat ‘single mode’ en ‘multi-mode’, waarbij een ‘mode’ een lichtstraal is die de glasvezel onder een bepaalde hoek binnenkomt. Bij een meerstralenverbinding (‘multi-mode’) gebruikt men een LED als lichtbron, terwijl het bij een éénstraalverbinding (‘single mode’) meestal om een laser gaat. Als je meerdere lichtstralen onder verschillende hoeken de glasvezelkabel instuurt, zullen die stralen tegen de wanden weerkaarsend naar de andere kant reizen en dus ook op verschillende tijdstippen aankomen, afhankelijk van de gekozen hoeken. Deze eigenschap heet ook wel straalverstrooiing (in het Engels: ‘modal dispersion’). Straalverstrooiing beperkt zowel de bandbreedte als de afstand van de verbinding en daarom gebruikt men het meestal alleen voor kortere afstanden, zoals binnen gebouwen of binnen ruimtelijk beperkte omgevingen. Bij een éénstraalverbinding mag er maar één lichtstraal (vandaar dat er meestal een laser voor gebruikt wordt) doorheen de glasvezelkabel reizen. Hier is er geen sprake van straalverstrooiing en dat betekent dat een éénstraalverbinding veel hogere snelheden en grotere afstanden aankan. Bijgevolg zal men een éénstraalverbinding meestal gebruiken voor verbindingen tussen gebouwen of tussen geografisch meer verspreide locaties.

Aansluitingen
Bij FDDI bestaan er drie manieren om netwerkstations aan het netwerk aan te sluiten. Daartoe zijn er drie soorten aansluitingen gedefinieerd: een SAS (‘single-attachment station’ of éénwegaansluiting), een DAS (‘dual-attachment station’ of tweewegaansluiting) en tenslotte een DAC (‘dual-attachment concentrator’ of tweewegconcentrator) of kortweg concentrator. Die aansluitingstypes hebben te maken met het dubbelringsysteem. Een SAS sluit het netwerkstation alleen aan op de primaire ring, maar dat verloopt via de concentrator. Een DAC of concentrator is direct gekoppeld aan zowel de primaire als de secundaire ring en vangt het aan- of afkoppelen van een SAS op, zodat dat geen effect heeft op de FDD-ring. Bij een DAS wordt het netwerkstation direct op de beide ringen aangesloten, zodat net zoals bij Token Ring het aan- of afkoppelen van een DAS-station een effect op de FDDI-ring heeft. Het dubbelringsysteem bewijst zijn nut bij het uitvallen van een netwerkstation of bij een kabelbreuk of andere netwerkcalamiteit. Omdat er immers twee ringen zijn, kan het systeem gebruik maken van die tweede ring om een probleem met de eerste ring op te lossen. Bij een probleem wordt het dubbelringsysteem dan ook automatisch een enkelringsysteem zoals Token Ring er een is. Die procedure noemt men overigens ‘wrapping’. Als er na zo’n ‘wrapping’ nog een netwerkfout optreedt, is er geen terugvalmogelijkheid meer en is redding niet meer mogelijk. Het gevolg is dat het FDDI-netwerk in meerdere ringsegmenten opgedeeld wordt en die segmenten kunnen dan niet met elkaar communiceren. Daar heeft men ook nog wat op bedacht: de optische ‘bypass’-schakelaar. Die gebruikt spiegels om de lichtstralen van de primaire en secundaire ring ‘kort te sluiten’ als een netwerkstation uitgevallen is. Daar waar het licht normaal doorheen het netwerkstation zou moeten reizen, gaat dat nu via die optische ‘bypass’ rechtstreeks van in- naar uitgang.

Vorig artikelNetwerkprotocols – IPX en Novell NetWare
Volgend artikelToken Ring