光纖分布式數(shù)據(jù)接口 

簡(jiǎn)介
光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI是一種以光纖作為傳輸介質(zhì)的高速主干網(wǎng)，它可以用來(lái)互連單個(gè)計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)。
FDDI標(biāo)準(zhǔn)采用了IEEE802的體系結(jié)構(gòu)和LLC協(xié)議，研究了FDDI自身的MAC協(xié)議，在物理層提出了物理層介質(zhì)相關(guān)（Physical Layer Medium Dependent，PMD）子層與物理層協(xié)議（Physical Layer Protocol，PHY）子層。在1992年，F(xiàn)DDI與SONET互連的接口標(biāo)準(zhǔn)研究完成。
FDDI是專(zhuān)門(mén)為數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)的，為了傳輸語(yǔ)音、圖像與視頻業(yè)務(wù)，F(xiàn)DDI-IⅡ標(biāo)準(zhǔn)將從支持分組交換的FDDI基本模式（Basic Mode）擴(kuò)展到混合模式（Hybrid Mode）?；旌夏Ｊ娇赏瑫r(shí)支持分組交換與電路交換。目前，正在研究的下一代FDDI標(biāo)準(zhǔn)稱為FFOL（FDDI Follow-On LAN）。

組成
實(shí)質(zhì)上FDDI由四個(gè)子部分組成，每部分具有各自特定的功能。各部分合起來(lái)使得FDDI能夠在上層協(xié)議（如TCP/IP、IPX）和介質(zhì)（如光纜）間提供高速連接。
FDDI四個(gè)子規(guī)范為介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）、物理層協(xié)議層（PHY）、物理介質(zhì)相關(guān)層（PMD）以及站管理（SMT）。MAC規(guī)定了怎樣訪問(wèn)介質(zhì)，包括協(xié)議所需要的幀格式、尋址、令牌處理、循環(huán)冗余校驗(yàn)算法（CRC）以及差錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制；PHY規(guī)定了傳輸編碼和解碼程序、時(shí)鐘要求及其他功能；PMD規(guī)定了傳輸介質(zhì)應(yīng)具備的特性，包括光纖鏈路（Fiber-optic Link）、功率電平（Power Level）、誤碼率（Bit-error Rate）、光纖器件（Optical Component）以及連接器（Connector）；SMT規(guī)定了FDDI站配置、環(huán)配置以及環(huán)控制等特征，包括站的插入和刪除、啟動(dòng)、故障分離和恢復(fù)、模式安排及統(tǒng)計(jì)集合。

工作原理
FDDI的工作原理主要體現(xiàn)在FDDI的三個(gè)主要過(guò)程中，這三個(gè)主要過(guò)程是站點(diǎn)物理連接建立、環(huán)初始化和數(shù)據(jù)傳輸。
（1）站點(diǎn)物理連接建立
FDDI網(wǎng)絡(luò)在正常運(yùn)行時(shí)，站管理SMT一直監(jiān)視著環(huán)的運(yùn)行狀況并管理著所有站點(diǎn)的活動(dòng)。站管理SMT中的連接管理模塊負(fù)責(zé)在站點(diǎn)的每對(duì)PHY/PMD之間的雙向光纜上建立起端到端的物理連接。
站點(diǎn)通過(guò)發(fā)送與接收某些特定的線路狀態(tài)序列與相鄰站點(diǎn)交換端口類(lèi)型和連接規(guī)則等信息，對(duì)物理連接的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，一旦檢測(cè)到故障，就用跟蹤診斷的方法來(lái)確定故障原因，對(duì)故障進(jìn)行隔離，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新配置。
（2）環(huán)初始化
在完成站點(diǎn)的物理連接后，然后對(duì)環(huán)進(jìn)行初始化。在進(jìn)行環(huán)的初始化工作之前，首先要確定系統(tǒng)的目標(biāo)令牌循環(huán)時(shí)間TTRT。各個(gè)站點(diǎn)都可借助聲明幀，提出各自的TTRT值。系統(tǒng)按照既定的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則來(lái)確定TTRT值，通過(guò)被選中TTRT值的那個(gè)站點(diǎn)來(lái)完成環(huán)的初始化工作。確定TTRT值的過(guò)程通常叫做聲明過(guò)程，聲明過(guò)程是用來(lái)確定TTRT值的。
（3）數(shù)據(jù)傳輸
FDDI數(shù)據(jù)傳輸包括數(shù)據(jù)發(fā)送、接收和刪除三個(gè)過(guò)程。
在FDD1環(huán)網(wǎng)中，想要發(fā)送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)必須等待令牌到達(dá)該站點(diǎn)并將令牌捕獲后，才能發(fā)送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)幀，直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送完成或直到THT超時(shí)為止。最后，站點(diǎn)釋放一個(gè)新令牌。
FDDI環(huán)上的每一個(gè)站點(diǎn)隨時(shí)都在監(jiān)聽(tīng)經(jīng)過(guò)本站點(diǎn)的幀，站點(diǎn)把幀中的目的地址與本站地址比較，以決定是否接收該幀，如果該幀的目的地址與站點(diǎn)地址匹配，站點(diǎn)接收該幀，同時(shí)將此幀的FS字段的“A”標(biāo)志位置“1”，表示目的站點(diǎn)存在；在接收該幀的同時(shí)，站點(diǎn)還對(duì)該幀進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則站點(diǎn)將幀中的數(shù)據(jù)字段復(fù)制下來(lái)，并在該幀F(xiàn)S字段的“C”標(biāo)志位置“1”，表示該幀已被目的站點(diǎn)接收；如果發(fā)現(xiàn)CRC錯(cuò)，則把該幀F(xiàn)S字段的“E”標(biāo)志位置“1”。
在FDDI環(huán)網(wǎng)中，站點(diǎn)在接收幀的同時(shí)，還要把該幀轉(zhuǎn)發(fā)到下一站點(diǎn)。發(fā)送站點(diǎn)在發(fā)送完數(shù)據(jù)后將繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)經(jīng)過(guò)站點(diǎn)的幀。當(dāng)發(fā)送站點(diǎn)檢測(cè)到某數(shù)據(jù)幀的源地址與本站點(diǎn)的地址相同時(shí)，立即停止轉(zhuǎn)發(fā)該幀并將其置為無(wú)效幀，使已轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)上的部分幀信息在到達(dá)下一站點(diǎn)時(shí)被當(dāng)做幀碎片而被丟棄，以免這些幀碎片在環(huán)上繼續(xù)傳送，然后，發(fā)送站點(diǎn)負(fù)責(zé)將幀剩余部分從環(huán)上刪除，并同時(shí)檢測(cè)幀中的FS字段。如果FS字段中的“A”和“C”標(biāo)志位都為“1”，則說(shuō)明該幀已被目的站點(diǎn)成功接收；如果只有“A”標(biāo)志位為“1”則說(shuō)明目的站點(diǎn)存在但沒(méi)有接收該幀，這說(shuō)明幀在傳輸過(guò)程中發(fā)生了錯(cuò)誤；如果“A”和“C”標(biāo)志位都為“0”，則說(shuō)明幀中的目的地址有錯(cuò)。
正常情況下，只有主環(huán)工作，而備用環(huán)作為備份。一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，無(wú)論是線路故障還是站點(diǎn)故障，F(xiàn)DDI網(wǎng)絡(luò)都會(huì)通過(guò)卷繞自動(dòng)將雙環(huán)重構(gòu)為一個(gè)單環(huán)，從而保證網(wǎng)絡(luò)不會(huì)中斷，這是FDDI區(qū)別于其他局域網(wǎng)的一個(gè)重要特點(diǎn)。
FDDI網(wǎng)絡(luò)定義了兩種站點(diǎn)：一種是單連接站點(diǎn)（SAS）或稱B類(lèi)站點(diǎn)；另一種是雙連接站點(diǎn)（DAS）或稱A類(lèi)站點(diǎn)。單連接站點(diǎn)通過(guò)集中器連接在FDDI雙環(huán)的主環(huán)上，集中器能夠同時(shí)連接多臺(tái)SAS站點(diǎn)，且保證任何SAS站點(diǎn)的出錯(cuò)或斷電均不會(huì)影響FDDI網(wǎng)絡(luò)。雙連接站點(diǎn)可以同時(shí)與兩個(gè)環(huán)路連接。

性能指標(biāo)
FDDI的主要性能指標(biāo)如下：
（1）使用802.2LLC協(xié)議，與IEEE802LAN兼容。
（2）使用基于IEEE 802.5令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的令牌傳遞MAC協(xié)議。
（3）使用雙環(huán)拓?fù)洌_保網(wǎng)絡(luò)具有容錯(cuò)能力。
（4）可使用多模光纖、單模光纖或雙絞線作為傳輸介質(zhì)。
（5）傳輸速率為100Mbps，光信號(hào)碼元的傳輸速率為125Mbps。
（6）連接數(shù)不大于1000個(gè)，若每個(gè)節(jié)點(diǎn)均為雙連接，則不多于500個(gè)。
（7）最大站間距為2km，環(huán)路最大長(zhǎng)度為100km。
（8）具有動(dòng)態(tài)分配帶寬的能力，能同時(shí)支持同步和異步數(shù)據(jù)服務(wù)。
（9）最大分組長(zhǎng)度為4500字節(jié)。

應(yīng)用環(huán)境
FDDI主要可在以下環(huán)境應(yīng)用。
（1）計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng)，也稱為后端網(wǎng)絡(luò)，用于計(jì)算機(jī)機(jī)房中大型計(jì)算機(jī)與高速外設(shè)之間的連接，以及對(duì)可靠性、傳輸速率與系統(tǒng)容錯(cuò)等方面要求較高的環(huán)境。
（2）辦公室或建筑物群的主干網(wǎng)，也稱為前端網(wǎng)絡(luò)，用于連接大量的小型機(jī)、工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)與各種外設(shè)。
（3）校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)的主干網(wǎng)，用于連接分布在校園或企業(yè)中各個(gè)建筑物中的小型機(jī)、服務(wù)器、工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)。
（4）多個(gè)校園網(wǎng)或企業(yè)的主干網(wǎng)，用于連接地理位置相距幾千米的多個(gè)校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)，成為一個(gè)區(qū)域性的互連多個(gè)校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)的主干網(wǎng)。