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Universidade Eduardo Mondlane Faculdade de Engenharia Departamento de Eletrotecnia Engenharia Eletrónica Sistemas de Computadores Tema: FDDI (interface de dados distribuídos por fibra) Discente: Macome, Laércio Clementina Marcelino Docente: Engª. Ivone Cipriano Maputo, 09 de abril de 2022 Page | 1 Índice Introdução ............................................................................................................................................... 2 1. Objetivos gerais .............................................................................................................................. 3 1.1. Objetivos específicos .............................................................................................................. 3 1. Padrão FDDI ................................................................................................................................... 4 1.1. Principio de funcionamento .................................................................................................... 4 1.2. Propriedades físicas ................................................................................................................ 4 1.3. Tipos de nós ............................................................................................................................ 5 2. Protocolos ....................................................................................................................................... 5 2.1. PMD (Physical layer medium dependent) .............................................................................. 5 2.2. PHY (Physical layer protocol) ................................................................................................ 5 2.3. MAC (medium access control) ............................................................................................... 5 2.4. LLC (Logical link control) ...................................................................................................... 6 2.5. SMT (Station Management).................................................................................................... 6 3. Formato de frame ............................................................................................................................ 6 4. Tipo de mediação de acesso ao meio .............................................................................................. 7 5. Análise de FDDI versus Token Ring .............................................................................................. 7 6. Vantagens do padrão FDDI............................................................................................................. 7 7. Desvantagens do padrão FDDI ....................................................................................................... 8 8. Aplicações de FDDI ........................................................................................................................ 8 Conclusão ................................................................................................................................................ 9 Referencias bibliográficas ..................................................................................................................... 10 Page | 2 Introdução O padrão FDDI abrange o nível físico e de ligação de dados (as primeiras duas camadas do modelo OSI). Este é um padrão que pode ser usado para a expansão de redes do tipo MAN (Metropolitan Area Network) e também pode ser usada como base de interligação de redes locais, como nas redes de um campus universitário. Este padrão adota uma tecnologia de transmissão similar as das redes token ring, porém com a diferença de que esta usa cabos de fibra ótica, o que a torna um padrão com capacidade de transmissão muito elevada. O presente trabalho será voltado a discussão dos aspetos acima mencionados e mais alguns que serão apresentados ao logo deste relatório acerca das LANS do tipo FDDI. O relatório será dividido em x partes, nomeadamente: parte I: nesta fase serão apresentados os aspetos essências da rede, tais como: conceitos básicos, principio de funcionamento, protocolos, formato de frames e tipos de mediação ao meio; Parte II: de seguida virá uma comparação entre os padrões FDDI e Token Ring; Parte II: e por fim seguirá uma breve conclusão acerca dos aspetos previamente apresentados nos pontos acima. Page | 3 1. Objetivos gerais Consolidação de conhecimentos acerca das LANs do tipo FDDI 1.1. Objetivos específicos Este trabalho tem como objetivos específicos: Conhecer o formato de frame; Conhecer as propriedades físicas; Conhecer o tipo de mediação de acesso ao meio; Comparar as LANs do tipo FDDI com as do tipo Token Ring. Page | 4 1. Padrão FDDI FDDI (interface de dados distribuídos por fibra) também conhecida como X3T9.5 é um padrão para transmissão de dados em redes locais, padronizada pelo ANSI (American National Institute Standards) em meados dos anos 80. Uma LAN do tipo FDDI suporta taxas de transferência de dados de 100 Mbps em um cabo de fibra ótica e usando uma topologia lógica rotativa token para definir qual sistema pode enviar dados. Figura 1: modelo equivalente ao modelo OSI 1.1. Principio de funcionamento Basicamente o padrão FDDI é um padrão projetado baseado na norma IEEE 802.5 em que um token circula pelo anel e a estação que pretende transmitir remove o token do anel antes de iniciar a transmissão, os quadros são enviados pelas estações até que todos os dados sejam enviados ou até que o Token Holding Timer (THT) expire. Cada estação no anel verifica cada quadro quanto a erros e o retransmite. A estação de destino copia o quadro que recebe e define o indicador de erro, o indicador de quadro copiado e o indicador de reconhecimento de endereço. A estação de destino envia o quadro até que a estação emissora o receba de volta. Neste ponto, a estação de origem pega o quadro do anel uma vez que reconhece seu próprio endereço no campo de endereço de origem. Este processo de remoção de seu próprio quadro é chamado de Stripping. Assim que um quadro começa a ser recebido por uma estação, ela imediatamente começa a retransmiti-lo antes de terminar de recebê-lo. Apos a transmissão a estação volta a colocar o token no anel. 1.2. Propriedades físicas AS LANs do tipo FDDI são compostas por dois caminhos físicos ou aneis, que transferem dados em direções opostas. O anel primário (mais externo da rede) transmite dados entre sistemas, enquanto que o anel secundário (mais interno a rede) é usado como backup no caso de falha do anel principal. O anel principal fornece uma taxa de transferência de 100 Mbps, porém, em casos em que a LAN não precisa do anel secundário para backup, este pode também ser usado para transportar dados, ou seja, usando o anel secundário como um canal primário adicional. Esta é uma variação do FDDI chamada FDDI Full Duplex Technology que permite estender a capacidade para 200 Mbps. Tendo em conta as duas disposições aqui apresentadas, em caso de adoção da primeira disposição a distancia de cobertura deste padrão é de 200 km e se for adotada a segunda disposição a distancia diminui para 100 km. Page | 5 1.3. Tipos de nós Qualquer nó FDDI (estação ou concentrador) pode estar ligado a um ou ambos os anéis. Temos por isso os seguintes tipos de nó: SAS (Single attached station) -uma estação que está conectada apenas ao anel primário ativo e não ao anel secundário que fornece um backup em caso de falha de cabo ou sistema; DAS (Dual attached station) -uma estação que está conectada a ambos os anéis, o principal e o secundário; SAC (Singleattached concentrator) -são menos confiáveis devido à conexão única ao backbone. DAC (Dual attached concentrator) -fornecer uma conexão confiável para estações ao backbone. 2. Protocolos os protocolos FDDI correspondem aos níveis físico e de enlace do modelo OSI. Os vários protocolos são: 2.1. PMD (Physical layer medium dependent) especifica o enlace de fibra ótica e os componentes óticos relacionados; especifica os níveis de potência; características dos transmissores e recetores óticos; os requisitos de sinais da interface ótica e a taxa de erros permissíveis. 2.2. PHY (Physical layer protocol) Especifica os algoritmos de codificação e descodificação dos sinais recebidos; especifica o sincronismo de clocks e de quadros de dados. 2.3. MAC (medium access control) especifica as regras de acesso ao meio; De endereçamento e de verificação de dados; é responsável pelo encapsulamento e formação do frame. Figura 2:representação do padrão FDDI Page | 6 2.4. LLC (Logical link control) Define as regras para a troca de informação em serviços com conexão, sem conexão/sem reconhecimento e sem conexão/com reconhecimento. 2.5. SMT (Station Management) Especifica o controle das operações das estações do anel, gerenciando as configurações (manutenção, isolamento e recuperação de falhas, administração de endereços, etc.), gerenciando as conexões (alocação de banda, etc.) e o anel em sí (iniciação, monitoramento, controle de erro, de token e de prioridades, etc.). 3. Formato de frame Nas redes FDDI existem dois tipos de quadro, nomeadamente: o quadro da ficha (token) e quadro de dados. Figura 3: formato de quadro PA (preâmbulo): são 16 ou mais símbolos idle, usados para separar a transmissão consecutiva de dois quadros, ou seja, entre dois quadros transmitidos consecutivamente, existirão pelo menos 16 símbolos idle. O idle possui valor 11111; SD (Starting delimiter): indica o início do quadro; FC (frame control): informa o tipo de quadro; DA (destination address): aponta o endereço MAC da placa de rede de destino; AS (Source address): aponta o endereço MAC da placa de rede que está transmitindo o quadro; Data: é a área que contém a informação a ser transmitida, pode conter até 4500 bytes; ED (Ending delimiter): indica o fim do quadro; FCS (Frame sequence check): verifica a integridade dos dados enviados, se este determinar que o frame está danificado, o frame será descartado; FS (Frame status): permite que a estação que enviou o frame saiba se a estação recetora recebeu o frame e copiou ou se ocorreu algum erro. Page | 7 4. Tipo de mediação de acesso ao meio O tipo de mediação de acesso usado é a passagem de testemunho idêntico ao do Token Ring, porém neste caso podem existir várias tramas a circular no anel simultaneamente e a grande diferença reside no facto de o token ser liberado pela estação de origem. E toda capacidade existente é usada para suportar três tipos de trafego, nomeadamente: Trafego síncrono: embora não garanta um retardo de transferência constante, o protocolo garante uma banda passante para dados transmitidos e também um retardo de transferência limitado. Trafego assíncrono restrito: o protocolo não garante nenhum limite superior para o retardo de transferência. A banda passante não utilizada pelo trafego síncrono é alocada para o trafego assíncrono, onde é usada por um número limitado de estações Trafego assíncrono não restrito: o protocolo, também não garante nenhum limite superior para o retardo de transferência. A banda passante que não é utilizada pelo trafego síncrono é alocada para o trafego assíncrono, onde pode ser usada por todas as estacoes. 5. Análise de FDDI versus Token Ring Características FDDI Token Ring Meio físico de transmissão Fibra ótica Par traçado blindado Par traçado não blindado Fibra ótica Par traçado blindado Par traçado não blindado Capacidade máxima de frame 4500 bytes 4550 bytes a 4 Mbps 18200 bytes a 16 e 4 Mbps Taxa de transmissão 125 MBAUD 8 32 MBAUD Velocidade 100 Mbps 4, 16 ou 100 Mbps Codificação do sinal 4B/5B (80% eficiente) Diferencial Manchester (50% eficiente) Cobertura máxima 100km Depende da configuração Nº máximo de nós 500 250 Distancia máxima entre repartidores 2 km (em multimodo) 40 km (em single-mode) 300 m (recomendado 100 m) Clocking distribuído centralizado Libertação do token Libera após transmissão Libera após receber Libera após transmitir (opcional) Figura 4:comparaçao entre o padrão FDDI e o padrão Token Ring 6. Vantagens do padrão FDDI Permite distancias maiores entre repetidores por causa da atenuação muito baixa (menor ou igual a 0,3 db/km em fibras óticas) Não é suscetível a interferências eletromagnéticas Page | 8 7. Desvantagens do padrão FDDI Alto custo de componentes óticos necessários para a transmissão e receção de sinais Mais complexo de implementar 8. Aplicações de FDDI O padrão FDDI é usado em aplicações como: Backbones para automação de fabrica; Aplicativos backend de centro de dados; Interconexão de LANs. Page | 9 Conclusão Durante o processo de pesquisa foi possível constatar que: a tecnologia FDDI é a tecnologia de rede local mais resiliente. Em caso de falhas simples do sistema, de cabos ou estação, a rede, devido à "dobragem" do anel duplo em um único, permanece totalmente operacional. Além disso, o método de acesso de token FDDI funciona de forma diferente para quadros síncronos e assíncronos. Para transmitir um quadro síncrono, a estação sempre pode capturar o token de entrada por um tempo fixo. Para transmitir um quadro assíncrono, a estação pode capturar o token somente quando o token tiver girado em torno do anel com rapidez suficiente, o que indica que não há congestionamento no anel. Este método de acesso, em primeiro lugar, dá preferência aos quadros síncronos e em segundo lugar, regula a carga do anel, retardando a transmissão de quadros assíncronos não urgentes. Page | 10 Referencias bibliográficas Silva Tiago, FDDI. Prezi. 2014. Disponível em: https://prezi.com/x_owrwtxhk9p/fddi-fiber- distributed-data-interface/?fallback=1, acesso em 10 de abril de 2022. Camargo Manoel, Redes de computadores. Batebyte. Disponível em: http://www.batebyte.pr.gov.br/Pagina/Redes-de-Computadores, acesso em 09 de abril de 2022 FDDI. Disponível em: http://penta.ufrgs.br/rc952/trab2/fddi.html , acesso em 09 de abril de 2022 Almeida Raul, Redes FDDI. Disponível em: https://slideplayer.com.br/slide/2910321/, acesso em 09 de abril de 2022 Nikka Gracie, FDDI. 2014. Disponivel em: https://www.slideshare.net/rosesharma16503/fddi- 43029595, acesso em 09 de abril de 2022 FDDI. Data Network Resource. Dispon+ivel em: https://www.rhyshaden.com/fddi.htm, acesso em: 09 de abril de 2022 Albini Luís, redes de computadores I. disponível em: https://www.inf.ufpr.br/albini/apostila/Apostila_Redes1_Beta.pdf acesso em 10 de abril de 2022 http://www.qsfp-transceiver.com/info/what-s-fddi-fiber-distributed-data-interface- 47992920.html https://prezi.com/x_owrwtxhk9p/fddi-fiber-distributed-data-interface/?fallback=1 https://prezi.com/x_owrwtxhk9p/fddi-fiber-distributed-data-interface/?fallback=1 http://www.batebyte.pr.gov.br/Pagina/Redes-de-Computadores https://slideplayer.com.br/slide/2910321/ https://www.slideshare.net/rosesharma16503/fddi-43029595 https://www.slideshare.net/rosesharma16503/fddi-43029595 https://www.rhyshaden.com/fddi.htm https://www.inf.ufpr.br/albini/apostila/Apostila_Redes1_Beta.pdf
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