Interfaz de datos distribuida por fibra

FDDI Parte de la familia Protocolos de Red Protocolo de redes de computadoras

Las redes FDDI: (Fiber Distributed Data Interface - Interfaz de Datos Distribuida por Fibra ) surgieron a mediados de los años ochenta para dar soporte a las estaciones de trabajo de alta velocidad, que habían llevado las capacidades de las tecnologías [Ethernet] y Token Ring existentes hasta el límite de sus posibilidades.

Funcionamiento

Están implementadas mediante una física de estrella (lo más normal) y lógica de anillo doble de token, uno transmitiendo en el sentido de las agujas del reloj (anillo principal ) y el otro en dirección contraria (anillo de respaldo o back up), que ofrece una velocidad de 100 Mbps sobre distancias de hasta 200 metros, soportando hasta 1000 estaciones conectadas. Su uso más normal es como una tecnología de backbone para conectar entre sí redes LAN de cobre o computadores de alta velocidad. El tráfico de cada anillo viaja en direcciones opuestas. Físicamente, los anillos están compuestos por dos o más conexiones punto a punto entre estaciones adyacentes. Los dos anillos de la FDDI se conocen con el nombre de primario y secundario. El anillo primario se usa para la transmisión de datos, mientras que el anillo secundario se usa generalmente como respaldo. Se distinguen en una red FDDI dos tipos de estaciones: las estaciones Clase B, o estaciones de una conexión (SAS) , se conectan a un anillo, mientras que las de Clase A, o estaciones de doble conexión (DAS) , se conectan a ambos anillos. Las SAS se conectan al anillo primario a través de un concentrador que suministra conexiones para varias SAS. El concentrador garantiza que si se produce una falla o interrupción en el suministro de alimentación en algún SAS determinado, el anillo no se interrumpa. Esto es particularmente útil cuando se conectan al anillo PC o dispositivos similares que se encienden y se apagan con frecuencia. Las redes FDDI utilizan un mecanismo de transmisión de tokens similar al de las redes Token Ring, pero además, acepta la asignación en tiempo real del ancho de banda de la red, mediante la definición de dos tipos de tráfico:

• Tráfico Síncrono : Puede consumir una porción del ancho de banda total de 100 Mbps de una red FDDI, mientras que el tráfico asíncrono puede consumir el resto.
• Tráfico Asíncrono : Se asigna utilizando un esquema de prioridad de ocho niveles. A cada estación se asigna un nivel de prioridad asíncrono.

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 FDDI también permite diálogos extendidos, en los cuales las estaciones pueden usar temporalmente todo el ancho de banda asíncrono. El mecanismo de prioridad de la FDDI puede bloquear las estaciones que no pueden usar el ancho de banda síncrono y que tienen una prioridad asíncrona demasiado baja. En cuanto a la codificación, FDDI no usa el sistema de Manchester, sino que implementa un esquema de codificación denominado esquema 4B/5B , en el que se usan 5 bits para codificar Por lo tanto, dieciséis combinaciones son datos, mientras que las otras son para control. 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. Las fuentes de señales de los transceptores de la FDDI son LEDs (diodos electroluminiscentes) o lásers. Los primeros se suelen usar para tendidos entre máquinas, mientras que los segundos se usan para tendidos primarios de backbone.

Tramas FDDI

Las tramas en la tecnología FDDI poseen una estructura particular. Cada trama se compone de los siguientes campos:

• Delimitador de inicio, que indica el comienzo de una trama, y está formado por patrones de señalización que lo distinguen del resto de la trama.
• Control de trama, que contiene el tamaño de los campos de dirección, si la trama contiene datos asíncronos o síncronos y otra información de control.
• Dirección destino, que contiene la dirección física (6 bytes) de la máquina destino, pudiendo ser una dirección unicast (singular), multicast (grupal) o broadcast (cada estación).
• Dirección origen, que contiene la dirección física (6 bytes) de la máquina que envió la trama.
• Secuencia de verificación de trama (FCS), campo que completa la estación origen con una verificación por redundancia cíclica calculada (CRC), cuyo valor depende del contenido de la trama. La estación destino vuelve a calcular el valor para determinar si la trama se ha dañado durante el tránsito. La trama se descarta si está dañada.
• Delimitador de fin, que contiene símbolos que indican el fin de la trama.
• Estado de la trama, que permite que la estación origen determine si se ha producido un error y si la estación receptora reconoció y copió la trama.

Medios en las redes FDDI

FDDI especifica una LAN de dos anillos de 100 Mbps con transmisión de tokens, que usa un medio de transmisión de fibra óptica. Aunque funciona a velocidades más altas, FDDI es similar a Token Ring. Ambas configuraciones de red comparten ciertas características, tales como su topología (anillo) y su método de acceso al medio (transferencia de tokens). Una de las características de FDDI es el uso de la fibra óptica como medio de transmisión. La fibra óptica ofrece varias ventajas con respecto al cableado de cobre tradicional, por ejemplo:

• Seguridad: la fibra no emite señales eléctricas que se pueden interceptar.
• Confiabilidad: la fibra es inmune a la interferencia eléctrica.
• Velocidad: la fibra óptica tiene un potencial de rendimiento mucho mayor que el del cable de cobre.

Existen dos clases de fibra: monomodo (también denominado modo único); y multimodo. La fibra monomodo permite que sólo un modo de luz se propague a través de ella, mientras que la fibra multimodo permite la propagación de múltiples modos de luz. Los modos se pueden representar como haces de rayos luminosos que entran a la fibra en un ángulo determinado. Cuando se propagan múltiples modos de luz a través de la fibra, éstos pueden recorrer diferentes distancias, según su ángulo de entrada. Como resultado, no llegan a su destino simultáneamente; a este fenómeno se le denomina dispersión modal . La fibra monomodo puede acomodar un mayor ancho de banda y permite el tendido de cables de mayor longitud que la fibra multimodo. Debido a estas características, la fibra monomodo se usa a menudo para la conectividad entre edificios mientras que la fibra multimodo se usa con mayor frecuencia para la conectividad dentro de un edificio. La fibra multimodo usa los LED como dispositivos generadores de luz, mientras que la fibra monomodo generalmente usa láser.

FDDI (Fibre Distributed Data Interface) consiste básicamente en un anillo de fibra óptica por paso de testigo. El paso de testigo "token-ring" se refiere al método por el que un nodo conectado al anillo FDDI accede a él. La topología en anillo se implementa físicamente con fibra óptica.

 Los nodos no pueden transmitir datos hasta que toman el testigo.   Este testigo es realmente una trama especial que se usa para   indicar que un nodo libera el testigo.
 Cuando un nodo detecta esa trama y tiene datos que   transmitir, captura a trama eliminándola del anillo, y lo   libera cuando termina o cuando finaliza su tiempo de   posesión del testigo.
 FDDI proporciona interconexión a alta velocidad entre   redes de área local (LAN), y entre éstas y las   redes de área ancha (WAN). Las principales eplicaciones se   han centrado en la interconexión de redes LAN Ethernet y   de éstas con redes WAN X.25. Tanto en la conexión   de estas tecnologías de red como con otras, todas se   conectan directamente a la red principal FDDI (backbone). Otra   aplicación es la interconexión de periféricos remotos de alta velocidad a   ordenadores tipo mainframe. Para garantizar el funcionamiento, cuando un ordenador   está desconectado, averiado o apagado, un conmutador   óptico de funcionamiento mecánico realiza un   puenteo del nodo, eliminándolo del anillo. Esta seguridad, unida al hecho de compatibilizar velocidades de 100 Mbps con distancias   de 100 Km hacen de la FDDI una tecnología óptima   para gran número de aplicaciones.

Fuentes

• KUROSE JAMES F., ROSS KEITH W. "Redes de computadores. Un enfoque descendente basado en Internet" (2004). ISBN: 8-4782-9061-3.
• "Redes de Computadores"; Andrew S. Tanenbaum; Prentice-Hall; ISBN 968-880-958-6