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FDDI的协议分析及应用 姓名：赵泽彪专业: 电路与系统 班级: 23班 学号：S10080902012FDDI的协议分析及应用FDDI Protocol Analysis and Application摘要 光纤分布数据接口（FDDI）是在IEEE 802.5 令牌环网的基础上发展起来的高速局域网标准，是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSIX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。标准的FDDI网络是一种双环结构。为增加网络带宽的利用率,在数据传输中采用了多令牌访问协议,就是说在任意时间里,环上可以有多个数据帧同时传送,从而有效地提高了FDD I的实际数据传输率。它连接具有许多局域网段和大图形传输、语音和视频会议以及其他带宽要求大的应用产生的繁重流量的大型网络。本文先简要的介绍了FDDI的协议特点，并从其工作原理，访问技术和及FDDI的标准展开了论述，最后给出了FDDI技术在高速链路技术中的应用。Abstract Fiber Distributed Data Interface (FDDI)，In the IEEE 802.5 token ring network is developed on the basis of the high-speed，. LAN technology is now mature in a maximum transmission rate. The transfer rate of up to 100Mb / s network technology is based on the standard ANSIX3T9.5. The network has timed token protocol features, supports multiple topologies, transmission media is optical fiber. The standard FDDI network is a double ring structure. To increase the utilization of network bandwidth, data transmission used in the multi-token access protocol, that is, at any time, the ring can simultaneously transmit multiple data frames, thus effectively improving the FDD I of the actual data transfer rate . FDDI LAN segment and connected with many large graphics, voice and video conferencing and other bandwidth applications require large heavy traffic generated by large-scale networks. This article first briefly introduces the characteristics of FDDIs protocol, and its working principle, access to technology and standards, and launched a discussion FDDI, finally the article elaborates the application of high-speed link technology.关键词 环结构 令牌 工作原理 FDDI标准 高速链路技术一FDDI技术（协议）的特点光纤分布数据接口（FDDI）是美国国家标准化组织制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。FDDI通常用作骨干网，连接具有许多局域网段和大图形传输、语音和视频会议以及其他带宽要求大的应用产生的繁重流量的大型网络。FDDI技术具有多种优点：1它的传输速率可以达到100Mbps。2具有较大的带宽，FDDI的设计带宽为100Mb/s。 3介质控制技术为IEEE802.2标准，即总线令牌协议。4FDDI是局域网的接入网，用得最多的是用作校园环境的主干网。二FDDI的工作原理及访问技术为了更清楚地说明FDDI的工作原理,先简要介绍一下FDDI的环访问技术。1FDDI环的结构 首先介绍一下FDDI环的结构，FDDI的反向双环包括主环和副环,在正常操作状态下,只使用主环传输数据 ,副环处于空闲状态;当主环出现故障时,通过主环到副环的回绕来保证FDDI环操作的连续性 。副环还具有帮助环初始化和重构的功能。图1为一典型的双环结构示意图,两个环上的数据是以相对的方向流动的。 图1 FDDI环结构2. FDDI的工作原理及访问技术当FDDI环首次初始化时，它开始一个“请求令牌过程”。在这一过程中，各站通过发送请求帧为争取发送第一个令牌而竞争。发出的第一个令牌在环上不停轮转，直到某站需要发数据而捕获它为止。发送数据的站一定要等到令牌到达本站后才可以发送。数据以帧的形式发送，若发送的数据仅有一帧则传送一帧，否则多帧传送。不管是哪种情况，完成帧发送后或到达规定的令牌持有时间时，发送站就停止发送过程，并产生一个新令牌送到环上。数据帧将沿环旋转，被各站转发，直至到达目的站为止。该站识别出帧的目的地址与本站地址匹配便将数据拷入接收缓冲区，并在帧尾的标志域内设置接收标志，然后将数据重新送上环路。数据帧沿环回到始发站，由始发站将该帧回收。三FDDI标准FDDI标准是国际标准化组织制定的OSI协议中的IEEE802.8标准。FDDI标准是由物理介质子层(PMD)、物理协议子层(PHY)、介质访问控制(MAC)和站管理(SMT)等4部分组成。PMD，PHY，MAC，SMT的相互关系及其与OSI的对应关系如图2所示。 图2 PMD，PHY，MAC，SMT的相互关系及其与OSI的对应关系1.物理介质子层（PMD）物理介质子层(physiealprotoe-Medi-umDependentSublayer)规定了所有的传输介质以及与这些介质相连接的技术规范。目前有两种PMD规格:多模光纤和单模光纤。2.物理协议子层（PHY）物理协议子层(PhysiealprotoeolSub-fayer)规定了信号编码/译码、时钟同步以及在介质上传输的实际时钟速率和信号波形。FDDI采用了4B/5B代码结构，这种代码方案具有80%的效率。该编码方案还具有一定的冗余能力。PHY采用了弹性缓冲技术，从而可以保证各网站点时钟与数据的同步。它的令牌格式如下图所示。 图3 物理协议子层的令牌格式 3.介质访问控制子层（MAC）介质访问控制子层(MediaAeeessCon-trolsublayer)规定T“站一站”之间数据通信使用的数据链路协议中的MAC协议，包括帧格式、定时令牌协议、异步/同步访问以及环路监测。FDDI帧最长为4500个字节，帧校验序列是一个32位的冗余校验(CRC)序列。异步/同步访问可根据服务类型给站分配一定的频带。一种是同步频带，这种频带有保证的带宽和响应时间;另一种是异步频带，可实现动态的频带共享。环网监测功能分布于环上的所有站。每个站都对环进行实时监测，一旦发现异常情况，站可以要求环网重新初始化。4.站管理（SMT）FDDI标准的站管理(StationManage-ment)部分确保了FDDI环网上所有的工作站协调一致。用户可通过修改适当的参数和选项控制站的操作。但不能直接越过此功能进行数据通信。四FDDI技术的应用随着人们对可视图文、声音等综合传输业务需求的增加,用户对网络传输速率、时延等方面的要求也随之增加,高速网络技术也应运而生,从80年代发展至今,它们大致可归纳为3类:（1)通过高速链路改进网络性能;（2)引入LAN交换技术提高通信带宽;（3) ATM技术。本文简要的论述FDDI在高速链路技术中的应用。FDDI使用令牌环传输协议,传输速率可达100 Mbps,能支持100 kM范围内多达500余个站点交换信息。由于双环结构和链路监控技术的采用,故具有极强的容错能力,支持双绞线、单模及多模光纤等传输介质,所以,FDDI技术不仅在小范围内作为高速局域网得到广泛采用,但是,由于FDDI采用分组交换技术,链路层协议复杂,分组信息经过网络的时延起伏很大,在重负载下,特别在流量超过60 Mbps时,时延激剧增加。此外,尽管FDDI设备商品化程度较高,但各厂商的设备互操作性不佳。考虑到目前网络技术发展趋势及FDDI技术特点及发展现状,如果主干网络采用FDDI技术,应考虑如何向ATM技术过渡并最大程度保护现有投资,可选用支持逻辑环和多种网络协议的互连设备。这样,物理介质可作星形布线,只需更换相应背板,即可方便升级。100 Mbps Ethernet,IEEE已确定与100 VG-anyLAN对应的802.12标准和与100Base-T对应的802.3u标准100 VG-anyLAN技术的最关键优点是其采用需求优先访问介质访问控制方法,该模式消除了碰撞,从而能更为有效地利用网络带宽,而且那些对时间敏感的传输业务可采用更高的优先级,所以,它特别适于包含多媒体及大量图像处理的网络环境。总之,从技术本身而言,100VG-anyLAN占明显优势,但技术并不能完全左右市场,100 Base-T迎合了用户惯性消费心理,有广泛用户基础且布线系统与10 Base-T相近,而且,100 Base-T支持10100Mbps自动协商,即容许网络适配器和交换机对10 Mbps和100 Mbps传输速率协商:100 Base-T标准中,集线器和工作站之间UTP电缆最大长度为100 m,多模光纤长度为270 m;100VG-anyLAN的有效距离为200 m。所以,这两种技术是面向工作组级和部门级的,适合于工作组级网络系统改造及建设。进行工作组级网络改造时,搞清楚网络系统不能满足用户要求的症结所在至关重要,若因网段中站点太多,信息拥塞而导致网络性能下降,可采用“LAN交换技术”使网段微化,这是一种性价比较高的方案,若10 Mbps速率无法满足用户需求,可引入100 Mbps以太技术,但代价较高。此外,有一折衷方案,先购买100 Base-T网络适配器(价格与32位10 Base-T网卡相仿)和10 Base-T交换集线器,构成10 Mbps交换以太网,等100 Base-T交换集线器价格降下来,再换用100 Base-T交换集线器构成100 Mbps以太网,从而保护现有投资。结论光纤分布式数据接口它是于80年代中期发展起来一项局域网技术，是美国国家标准化组织制定的在光缆上发送数字信号的一组协议， FDDI使用双环令牌传递网络拓扑结构，可以在100公里以上的距离支持500台计算机。FDDI连接具有许多局域网段和大图形传输、语音和视频会议以及其