Топологии сетей FDDI

Единственным видом локального соединения в стандарте FDDI является соединение «точка-точка». Соединение «точка-точка» позволяет разным участкам кольца иметь свои особенности. Например, один участок кольца может использовать одномодовое волокно, другой — многомодовое, третий — витую пару. Оптическое волокно, плохо адаптируемое в качестве использования общей шины, выгодно подходит под конфигурацию «точка-точка».

Наряду с этим, сеть обладает также определенной топологией, определяющей структуру всей сети как единого целого. Различают логическую и физическую топологию. Логическая топология дает представление о пути, по которому двигаются данные от станции к станции. Физическая топология показывает естественное размещение сетевых устройств (станций, концентраторов), а также кабельной системы, посредством которой устанавливается физическая связь между сетевыми устройствами. Если логическая топология сети FDDI всегда есть кольцо, то физическая топология может быть разнообразной.

Ниже рассмотрены пять основных вариантов физической топологии: точка-точка, двойное кольцо; отдельный концентратор; дерево концентраторов; двойное кольцо деревьев; а также возможность дополнительного повышения надежности работы станции при помощи механизма Dual Homing.

Точка-точка, рис. 6.4 а. Это — простейшая допустимая физическая топология, при которой связываются между собой две станции FDDI типа SAS. В зависимости от того, какой интерфейс поддерживают сетевые адаптеры, связь может быть как на основе ВОК, так и витой пары.

Двойное кольцо, рис. 6.4 б. Двойное кольцо образуется соединениями «точка-точка» между рабочими станциями (DAS), причем каждое такое соединение осуществляется по паре оптических волокон (или витой парой), по которым свет распространяется в разных направлениях, рис. 6,4 а. Топология двойного кольца удобна и наиболее часто применяется в тех случаях, когда имеется небольшое число станций с двойным подключением, которые нужно связать в единую сеть.

Но так как каждая станция в такой топологии составляет неотъемлемую часть кольца, их функционирование становится критичным для работы всей сети. Устранение или добавление станций невозможно без повторной инициализации кольца. Отключение питания на станции (обрыв в сегменте кабельной системы) приводит к разрушению двойного кольца, хотя после процесса реконфигурации целостность сети восстанавливается, рис. 6.1 б. При этом образуется новое свернутое логическое кольцо, по которому циркулирует маркер. С увеличением числа неисправных линий связи (числа выключенных или неисправных станций) сеть распадается на отдельные сегменты. В каждом сегменте происходит нормальное функционирование сети, но связь между сегментами отсутствует. Использование оптических обходных переключателей позволяет сохранить целостность кольца — в случае отключения питания DAS оптический обходной переключатель позволяет обойти эту станцию и сохранить топологию двойного кольца (см. п. 6.4), причем сохраняется передача маркера и данных только по пер­вичному кольцу.

По этой причине двойное кольцо в чистом виде используется тогда, когда риск пользователей, связанный с выходом DAS станций из строя, невелик. Такая топология возможна в тех случаях, когда в сеть нужно объединить небольшое число рабочих станций и нет необходимости прибегать к более дорогостоящему FDDI концентратору.

Отдельный концентратор, рис. 6.4 в. При этой топологии используется только один FDDI концентратор типа NAC, который не подключается к двойному кольцу, и имеет внутреннюю FDDI шину (backplane). К М-портам концентратора могут подключаться как SAS, так и DAS станции. DAS может быть подключена одним из своих портов (А/В) к одному из М-портов концентратора, или обоими портами к любым двум М-портам концентратора — в последнем случае реализуется механизм подключения Dual Homing.

Дерево концентраторов, рис. 6.4 г. В этой топологии концентраторы связываются в иерархическую звездную топологию с одним концентратором (NAC) в корне дерева (рис. 6.4 в). От корневого концентратора идут связи к станциям (SAS и DAS) и/или к другим концентраторам (SAC и DAC). Эта топология предусматривает большую гибкость в отношении добавления и удаления FDDI станций и концентраторов и позволяет изменять их положение без разрыва сети FDDI.

Преимущества этой топологии:
— Удобна, когда нужно объединить большое количество станций в пределах одного здания или в пределах одного этажа здания;
— Администратору сети легко контролировать сетевые устройства конечных пользователей и ограничивать их доступ к определенным ресурсам сети, используя функции концентратора;
— При выходе из строя и выключении станции концентратор автоматически отключит ее от сети.

Двойное кольцо деревьев, рис. 6.4 д. В этой топологии сеть образована иерархическими деревьями, в корнях которых находятся концентраторы, непосредственно подключенные к двойному кольцу (DAC). В кольцо могут быть также подключены рабочие станции DAS, Физическое кольцо образуется соединениями «точка-точка» между DAS и DAC. Корневые концентраторы образуют кольцевую магистраль FDDI и, таким образом, являются ключевыми для работы всей сети. К этим концентраторам могут быть подключены другие концентраторы SAC или DAC, а также станции SAS или DAS, и т.д.

Двойное кольцо деревьев — это наиболее универсальная и гибкая топология, охватывающая в себе все преимущества технологии FDDI. Двойное кольцо деревьев позволяет создать огромную и сложную сеть, которая благодаря резервному кольцу будет сохранять целостность при повреждении линии связи кольца или при отключении станции или концентратора из кольца. Дополнительно для повышения надежности возможно подключение концентрато­ров или станций двойного кольца через оптический обходной переключатель.

Dual Homing, рис. 6.4 е. Правила FDDI позволяют создавать топологию с повышенной надежностью, при которой станция с двойным подключением DAS (или концентратор с двойным подключением DAC), не включенная непосредственно в двойное кольцо, может одновременно подключаться своими портами А и В к М-портам других концентраторов сети FDDI. Механизм, обеспечивающий такую надежность, называется Dual Homing.

В нормальном состоянии активизируется канал связи по порту В, через который DAS (DAC) устройство объединяется в логическое кольцо сети. При этом канал связи от порта А находится в состоянии ожидания, и готов сразу же автоматически активизироваться, если сегмент от порта В претерпит разрыв.

Избыточная топология полезна в тех случаях, когда есть риск повреждения кабельной системы, а потребность в непрерывной связи станции с сетью велика, например, в банках, в крупных финансовых учреждениях, на объектах повышенного технологического риска.
Другое преимущество — это простота установки связи между рабочими станциями на межсетевом уровне.