FDDI ( fiber distributed data
interface )FDDI ( fiber distributed data
interface )
Fibre optique Cables Connecteurs Gigabit Ethernet FDDI
La technique FDDI est d'origine ANSI (X3T9.5), puis a été normalisée par l'ISO (9314). C'est un réseau en double anneau fondé sur une infrastructure fibre optique multimode. Le débit nominal est de 100 Mbps pour une distance maximale de 100 km. FDDI supporte jusqu'à 1000 stations distantes l'une de l'autre de moins de 2 km. Il existe une version de FDDI sur paire torsadée (TPDDI : Twisted Pair Distributed Data Interface) qui autorise des débits de 100 Mbps sur 100 m.
La méthode d'accès est similaire à celle du réseau 802.5 version 16 Mbps. Chaque station doit posséder l'unique jeton pour émettre puis pour générer un nouveau jeton. Les différences avec la version 802.5 sont qu'il n'y a pas de station monitrice, que la synchronisation ne se fait pas par une horloge unique (le réseau est plésiochrone) mais par une mémoire tampon (EB : Elasticity Buffer) qui limite les trames à 4500 octets, et enfin que les données sont séparées en deux catégories distinctes, les données urgentes à contrainte de débit (classe synchrone) et les données sporadiques à débit variable (classe asynchrone).
Un préambule de 6 à 8 octets permet de synchroniser les horloges d'émission et de réception.
Quatre variables d'état contrôlent le jeton temporisé (Timed Token Protocol) :
TTRT (Target Token Rotation Time) : C’est le temps maximum au bout duquel une station doit recevoir le jeton. A l’initialisation de l’anneau, chaque station propose une valeur maximale admissible de TTRT et la plus faible valeur proposée est retenue, elle correspond à la station qui a les plus fortes contraintes de trafic. Chaque station a un temps d’émission Ts réservé à l’émission de données de la classe synchrone tel que TTRT > Ts.N où N est le nombre de stations actives.
La variable LC (Late Counter) autorise (LC = 0) ou interdit (LC = 1) l’émission de données asynchrone. LC est mis à 0 si le jeton arrive en avance. Si le jeton arrive en retard, le station réinitialise l’anneau.
TRT (Token Rotation Timer) : Il est initialisé à la valeur de TTRT à la reception du jeton si LC = 0 puis décroit linéairement jusqu’à l’arrivée effective du jeton. Si le jeton arrive avant l’expiration du TRT, la station peut émettre des données asynchrone pendant le temps restant (THT) puis des données synchrone pendant le temps Ts.
THT (Token Holding Timer) : Il mesure le temps d’émission de données asynchrones. Quand le jeton arrive en avance, THT est initialisé à TRT et TRT est initialisé à TTRT.
Protocoles et architecture
La couche physique est scindée en 2 sous-couches, PMD (Physical Medium Dependent) adapte les caractéristiques des organes d'émission en fonction du support physique, et l'autre gère le protocole physique (PHY : Physical layer protocol) et s'occupe du codage et de la synchronisation.
La couche MAC est chargée des fonctions habituelles (gestion
du jeton, temporisation). Le protocole SMT gère l'insertion
et le retrait des stations, la configuration du réseau
et le traitement des erreurs.
On utilise un codage Manchester de type NRZI (No Return to Zero Inverted). Il y a une transition à chaque 1 et pas de transition pour un 0. Cependant, pour éviter la perte de la synchronisation lors de longues séquences de zéros, FDDI utilise un double codage (code dit 4B/5B) : à chaque séquence de 4 bits, on fait correspondre une séquence de 5 bits telle qu'il existe au moins deux transitions par symbole.
Le codage de 5 bits permettant 32 combinaisons pour n'en représenter que 16, certaines combinaisons serviront de codes significatifs de l'état du réseau
Le format des trames
Le champ FC permet de distinguer le type de transfert effectué (bit C, classe de transfert). La longueur du champ adresse est précisé par le bit L. Les bits TT indiquent le type de trame et sont complétés par les bits ZZZZ qui peuvent éventuellement indiquer un niveau de priorité dans les trames de données.
Les champs d'adresses DA et SA peuvent donc être soit longs (6 octets ou 12 symboles), soit courts (2 octets ou 4 symboles) selon que le champ L est à 0 (adresse sur 16 bits) ou à 1 (adresse sur 48 bits).
Enfin, comme en 802.5, le champ Frame Status comporte les indications d'erreur, d'adresse reconnue et de trames recopiées. Il est composé d'au moins 3 symboles, E (erreur détectée), A (adresse reconnue) et C (trame recopiée). Ces symboles sont à 0 au départ de la trame. Dans le cas où aucune station n'a détecté d'erreur, que 3 stations se sont reconnues dans l'adresse (adresse de groupe) mais que seulement 2 ont correctement recopiées la trame, le champ FS est celui indiqué sur la figure ci-dessus.
Les stations peuvent être à simple ou à double attachement selon qu'elles sont directement reliées à l'anneau principal ou non. Le double anneau autorise, en cas de défaillance d'un noeud FDDI, le rebouclage sur l'anneau secondaire. Pour les stations à simple attachement, c'est le concentrateur qui assure cette fonction.
A l'initialisation, sur détection d'inactivité, une station émet une trame Claim Token qui comporte l'indication du TTRT revendiqué. Chaque station compare la valeur du TTRT avec celle qu'elle désire. Si la valeur qu'elle désire est inférieure à celle proposée, la station substitue son TTRT à celui proposé. La station gagnante (celle qui voit revenir sa proposition) génère le premier jeton pour informer les stations du TTRT retenu. Puis elle émet les données à partir du deuxième jeton.
Une station qui a des données à émettre attend la réception du jeton. De même que pour le Token Ring, c'est la station qui émet une trame qui la retire de l'anneau lorsqu'elle lui revient.
Même si FDDI offre une bande passante minimale aux données des différentes stations (classe synchrone), elle ne garantit pas une récurrence temporelle entre les différentes émissions. Cela empêche FDDI d'assurer les transfert isochrone (voix et vidéo).
Pour pallier cette limitation, une évolution de FDDI a été proposée
Pour corrections:
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