FIBER DISTRIBUTED DATA INTERFACE (FDDI) · mode dan multi-mode. ... termasuk format frame,...
Transcript of FIBER DISTRIBUTED DATA INTERFACE (FDDI) · mode dan multi-mode. ... termasuk format frame,...
FDDI
FIBER DISTRIBUTED DATA INTERFACE
FDDI History
• FDDI dikembangkan oleh American National Standards Institute
(ANSI) Komite standar X3T9.5 pada pertengahan 1980-an.
• Ini juga merupakan standar ISO, seri 9314.
• Hal ini dikembangkan karena kecepatan tinggi rekayasa
workstation taxing bandwidth (bandwidth yang berat) pada LAN
yang ada baik menggunakan ethernet atau token ring.
• Kehandalan jaringan juga telah menjadi isu yang semakin
penting sebagai aplikasi mission-critical dipindahkan dari
komputer besar ke jaringan.
• Sekarang, perpanjangan FDDI disebut FDDI-2 mendukung suara
dan transmisi video serta data. Juga, Teknologi FDDI Full
Duplex, atau tersedia FFDT, dengan menggunakan konfigurasi
jaringan yang sama seperti FDDI tetapi dengan dua kali
bandwidth, pada 200 Mbps.MARCH 6, 2003 FDDI 3
FDDI Transmission
• Data FDDI ditransmisikan pada dua jenis jalur serat optik : single-
mode dan multi-mode. Modus adalah sinar cahaya yang melewati
serat, biasanya baik dari laser atau perangkat sinar-pembangkit
lainnya.
• Pengaturan single-mode memungkinkan hanya satu mode cahaya
untuk pergi melalui serat. Metode ini mencapai kinerja yang lebih
tinggi konektivitas jarak lebih jauh lebih besar, sehingga digunakan
paling sering antara bangunan dan seluruh lingkungan geografis.
• Sebuah serat multi-mode memungkinkan lebih dari satu sinar cahaya,
yang membatasi bandwidth. Hal ini membuat teknologi yang ideal
untuk konektivitas dalam satu gedung atau dalam lingkungan geografis
yang relatif kecil.
MARCH 6, 2003 FDDI 4
MARCH 6, 2003 FDDI 5
INTRODUCTION
• SHARED MEDIA NETWORK LIKE
ETHERNET (IEEE 802.3) & IBM TOKEN
RING (IEEE 802.5)
• 100 Mbps SPEED
• RUNS ON OPTICAL FIBER
• AMERICAN NATIONAL STANDARDS
INSTITUTE (ANSI) STANDARD
Pendahuluan
• Setelah menyelesaikan spesifikasi FDDI , ANSI menyampaikan FDDI
kepada Organisasi Internasional untuk Standarisasi ( ISO ) .
• ISO telah menciptakan sebuah versi internasional dari FDDI yang
benar-benar kompatibel dengan versi standar ANSI .
• Sekarang ini , meskipun implementasi FDDI yang tidak biasa seperti
Ethernet atau Token Ring, FDDI memiliki mendapatkan berikut
substansial yang terus meningkat karena biaya FDDI interface
berkurang .
• FDDI sering digunakan sebagai teknologi backbone serta sebagai
sarana untuk menghubungkan kecepatan tinggi komputer dalam LAN .
MARCH 6, 2003 FDDI 6
• FDDI menetapkan 100 - Mbps , token- passing , dual -ring LAN menggunakan media
transmisi serat optik .
• Ini mendefinisikan layers dan media - akses bagian fisik dari layers link, dan
sebagainya secara kasar analog IEEE 802.3 dan IEEE 802.5 dalam hubungannya
dengan referensi Model Open System Interconnection ( OSI ) . Meski beroperasi pada
kecepatan yang lebih cepat , FDDI mirip dalam banyak cara untuk Token Ring .
• Dua jaringan berbagi banyak fitur , termasuk topologi ( ring ) , teknik media akses
( token passing ) , keandalan fitur ( multi ring , misalnya) , dan lain-lain . Token Ring /
IEEE 802.5 .
• Salah satu karakteristik yang paling penting dari FDDI adalah penggunaan serat optik
sebagai media transmisi . Serat optik menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan
kabel tembaga tradisional , termasuk keamanan ( serat tidak memancarkan sinyal listrik
yang dapat disadap ) , keandalan ( fiber yang kebal terhadap gangguan listrik) , dan
kecepatan ( serat optik memiliki potensi throughput yang jauh lebih tinggi daripada
kabel tembaga ) .
MARCH 6, 2003 FDDI 7
Technology Basics
• FDDI mendefinisikan penggunaan dua jenis serat : single mode ( kadang-kadang
disebut monomode ) dan multimode . Mode dapat dianggap sebagai kumpulan sinar
cahaya yang masuk serat pada sudut tertentu . Serat Single-mode memungkinkan hanya
satu mode cahaya untuk menyebarkan melalui serat, sedangkan serat multimode
memungkinkan beberapa mode cahaya untuk menyebarkan melalui serat.
• Karena beberapa mode menyebarkan cahaya melalui serat mungkin perjalanan jarak
yang berbeda ( tergantung pada sudut entry) , menyebabkan mereka untuk tiba di tujuan
pada waktu yang berbeda ( fenomena yang disebut dispersi modal ) , Serat Single-mode
mampu membawa bandwidth yang lebih tinggi dan lebih besar dari serat multimode .
• Karena ini karakteristik , Serat Single-mode sering digunakan untuk interbuilding
konektivitas , sedangkan serat multimode sering digunakan untuk intrabuilding
konektivitas . Serat multimode menggunakan light-emitting dioda ( LED ) sebagai
perangkat yang menghasilkan cahaya, sedangkan single-mode umumnya menggunakan
laser .
MARCH 6, 2003 FDDI 8
Technology Basics
MARCH 6, 2003 FDDI 9
TOKEN RING NETWORK
MARCH 6, 2003 FDDI 10
FDDI BASIC PRINCIPLE
• TOKEN RING NETWORK LIKE IEEE 802.5
• TOKEN: A SPECIAL SEQUENCE OF BITS
• TOKEN CIRCULATES AROUND THE RING
• A STATION REMOVES THE TOKEN FROM RING
BEFORE TRANSMISSION
• AFTER TRANSMISSION, THE STATION
RETURNS THE TOKEN TO THE RING
• COLLISIONS ARE PREVENTED AS THERE IS
ONLY ONE TOKEN IN THE RING
MARCH 6, 2003 FDDI 11
FDDI PHYSICAL PROPERTIES
• DUAL-COUNTER-ROTATING TOKEN RING
ARCHITECTURE
• ONE RING IS PRIMARY AND THE OTHER SECONDARY
• UP TO 500 STATIONS WITH A MAXIMUM DISTANCE OF 2
KM BETWEEN ANY PAIR OF STATIONS FOR MULTIMODE
FIBER
• WITH SINGLE-MODE FIBER THE DISTANCE CAN BE UP
TO 40 KM
• MAXIMUM RING LENGTH IS 100 KM (TOTAL FIBER
LENGTH IS 200 KM FOR TWO RINGS)
• USES 4B/5B ENCODING
FDDI Specifications• Media Access Control (MAC)-Mendefinisikan bagaimana media diakses,
termasuk format frame, penanganan tanda, pengalamatan, algoritma untuk
menghitung nilai cek redundansi siklik, dan kesalahan mekanisme
pemulihan.
• Prosedur Physical Layer Protocol (PHY)-Mendefinisikan data encoding /
decoding, persyaratan clocking, framing, dan fungsi lainnya.
• Physical Layer Medium (PMD)-Mendefinisikan karakteristik media
transmisi, termasuk link fiber optik, tingkat daya, tingkat kesalahan bit,
komponen optik, dan konektor.
• Stasiun Manajemen (SMT)-Mendefinisikan konfigurasi stasiun FDDI,
konfigurasi ring, dan fitur ring kontrol , termasuk stasiun penyisipan dan
penghapusan, inisialisasi, isolasi kesalahan dan recovery, penjadwalan, dan
koleksi data statistik.
MARCH 6, 2003 FDDI 12
FDDI is defined by four separate specifications (see Figure 7-1)
MARCH 6, 2003 FDDI 13
Physical Connections• FDDI menentukan penggunaan dual ring . Trafik di ring ini berjalan
di arah yang berlawanan. Secara fisik, ring terdiri dari dua atau lebih
koneksi point-to-point antara stasiun yang berdekatan.
• Salah satu dari dua ring FDDI disebut ring primer, yang lain disebut
ring sekunder. Ring utama digunakan untuk transmisi data, sedangkan
ring sekunder umumnya digunakan sebagai cadangan.
• Kelas B atau single-attachment stations (SAS) melampirkan satu ring;
Kelas A atau dual-attachment stations (DAS) melampirkan kedua ring.
SASs yang melekat pada ring primer melalui concentrator, yang
menyediakan koneksi untuk beberapa SASs.
• Konsentrator memastikan bahwa kegagalan atau power down dari
setiap diberikan SAS tidak mengganggu ring. Hal ini sangat berguna
ketika PC, atau perangkat sejenis yang sering powernya hidup dan
mati, terhubung ke ring.
MARCH 6, 2003 FDDI 14
Sebuah konfigurasi khas FDDI dengan kedua DASs dan
SASs ditunjukkan pada Gambar 7-2.
MARCH 6, 2003 FDDI 15
FDDI DAS• Setiap FDDI DAS memiliki dua port, yang ditunjuk A dan B. Port ini
menghubungkan stasiun ke dual FDDI ring. Oleh karena itu, setiap port
menyediakan koneksi untuk kedua ring primer dan sekunder, seperti
ditunjukkan pada Gambar 7-3.
MARCH 6, 2003 FDDI 16
MARCH 6, 2003 FDDI 17
FDDI DUAL RINGS
FDDI DUAL RING ARCHITECTURE
Traffic Types
• FDDI mendukung alokasi real-time bandwidth jaringan , sehingga ideal untuk berbagai
perbedaan jenis aplikasi . FDDI menyediakan dukungan ini dengan mendefinisikan dua
jenis trafik : sinkron dan asynchronous .
• Trafik Synchronous dapat mengkonsumsi sebagian dari 100 - Mbps bandwidth total
dari Jaringan FDDI , sementara trafik asynchronous dapat mengkonsumsi sisanya .
Bandwidth yang sinkron dialokasikan kepada stasiun yang membutuhkan kemampuan
transmisi terus menerus . Kemampuan tersebut berguna untuk transmisi informasi suara
dan video, misalnya. Stasiun lain menggunakan bandwidth yang tersisa secara
asynchronous .
• Spesifikasi SMT FDDI mendefinisikan skema penawaran didistribusikan untuk
mengalokasikan bandwidth FDDI.
• Bandwidth Asynchronous yang dialokasikan menggunakan skema prioritas delapan -
tingkat . Setiap stasiun ditugaskan tingkat prioritas asynchronous .
• FDDI juga memungkinkan dialog diperpanjang , dimana stasiun dapat sementara
menggunakan semua bandwidth yang asynchronous .
• Mekanisme prioritas FDDI dasarnya dapat mengunci keluar stasiun yang tidak dapat
menggunakan bandwidth yang sinkron dan memiliki terlalu rendah prioritas
asynchronous .
MARCH 6, 2003 FDDI 18
Fault-Tolerant Features
• FDDI menyediakan sejumlah fitur
fault-tolerant. Fitur fault-tolerant
primer adalah dual ring. Jika sebuah
stasiun pada dual ring gagal atau
dimatikan atau jika kabel rusak, dual
ring secara otomatis "dibungkus"
(dua kali lipat kembali ke dirinya
sendiri) menjadi sebuah single ring,
seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 7-4. Dalam gambar ini,
ketika Station 3 gagal, dual ring
secara otomatis dibungkus Stasiun 2
dan 4, membentuk sebuah single
ring. Meskipun Station 3 tidak lagi
pada ring , operasi jaringan terus
untuk stasiun tersisa.
MARCH 6, 2003 FDDI 19
MARCH 6, 2003 FDDI 20
OPERATION ON FAILURE OF THE PRIMARY RING
FDDI Compensates for a Wiring Failure
• Gambar 7-5
menunjukkan
bagaimana FDDI
mengkompensasi
kegagalan kabel.
Stasiun 3 dan 4
bungkus ring dalam
diri ketika kabel antara
mereka gagal.
MARCH 6, 2003 FDDI 21
Optical Bypass Switches
• Sebagai jaringan FDDI tumbuh,
kemungkinan kegagalan beberapa
ring tumbuh. Ketika dua kegagalan
ring terjadi, ring itu akan dibungkus
dalam kedua kasus, efektif
segmentasi ring menjadi dua ring
terpisah yang tidak dapat
berkomunikasi satu sama lain.
Kegagalan berikutnya
menyebabkan segmentasi ring
tambahan. Switch bypass optik
dapat digunakan untuk mencegah
segmentasi ring dengan
menghilangkan stasiun gagal dari
ring. Hal ini ditunjukkan pada
Gambar 7-6.
MARCH 6, 2003 FDDI 22
Dual homing
• Perangkat penting seperti router atau
mainframe host dapat menggunakan
teknik fault-tolerant lain yang disebut
dual homing untuk memberikan
redundansi tambahan dan jaminan
bantuan operasi . Dalam situasi
dual-homing , perangkat kritis
melekat pada dua konsentrator. Satu
pasang link konsentrator menyatakan
link aktif, pasangan lainnya
dinyatakan pasif. Link pasif tetap
dalam mode cadangan sampai link
utama (atau konsentrator yang
terpasang) yang dinyatakan gagal.
Kapan ini terjadi, link pasif
diaktifkan secara otomatis.
MARCH 6, 2003 FDDI 23
Frame Format
• Format frame FDDI (ditunjukkan dalam Gambar 7-7) yang mirip dengan
Token Ring.
MARCH 6, 2003 FDDI 24
Frame Format
Bagian frame FDDI adalah sebagai berikut :
• Preamble - Siapkan setiap stasiun untuk frame yang akan datang .
• Start delimiter - Menunjukkan awal frame . Ini terdiri dari pola sinyal yang
membedakannya dari sisa frame .
• Frame control - Menunjukkan ukuran field alamat , apakah frame berisi
asynchronous atau data sinkron , dan informasi kontrol lainnya
MARCH 6, 2003 FDDI 25
Frame Format• Destination address - Berisi alamat unicast (tunggal ) , multicast ( group )
, atau broadcast ( setiap station ). Seperti Ethernet dan Token Ring , Alamat
tujuan FDDI adalah 6 byte .
• Source address - Mengidentifikasi stasiun tunggal yang dikirim frame .
Seperti Ethernet dan Token Ring. Alamat sumber FDDI adalah 6bytes .
• Data- Berisi informasi baik ditakdirkan untuk protokol upper-layer atau
mengendalikan informasi .
MARCH 6, 2003 FDDI 26
Frame Format• Frame check sequence ( FCS ) - Diisi oleh stasiun sumber dengan
menghitung nilai cyclic redundancy check ( CRC ) tergantung pada isi frame (
seperti Token Ring dan Ethernet ). Nilai stasiun tujuan dikalkulasi ulang
untuk menentukan apakah frame mungkin telah rusak dalam perjalanan . Jika
demikian , frame akan dibuang .
• End delimiter - Berisi simbol nondata yang menunjukkan akhir dari frame
• Frame status - Memungkinkan stasiun sumber untuk menentukan apakah
terjadi kesalahan dan apakah frame dikenali dan disalin oleh stasiun penerima
.
MARCH 6, 2003 FDDI 27
MARCH 6, 2003 FDDI 28
MARCH 6, 2003 FDDI 29
FDDI BENEFITS• HIGH BANDWIDTH (10 TIMES MORE THAN
ETHERNET)
• LARGER DISTANCES BETWEEN FDDI NODES BECAUSE OF VERY LOW ATTENUATION ( 0.3 DB/KM) IN FIBERS
• IMPROVED SIGNAL-TO-NOISE RATIO BECAUSE OF NO INTERFERENCE FROM EXTERNAL RADIO FREQUENCIES AND ELECTROMAGNETIC NOISE
• BER TYPICAL OF FIBER-OPTIC SYSTEMS (10^-11) IS SUBSTANTIALLY BETTER THAN THAT IN COPPER (10^-5) AND MICROWAVE SYSTEMS (10^-7)
• VERY DIFFICULT TO TAP SIGNALS FORM A FIBER CABLE
MARCH 6, 2003 FDDI 30
COMPARISON OF TRANSMISSION MEDIA
MARCH 6, 2003 FDDI 31
A FDDI BACKBONE NETWORK EXAMPLE
MARCH 6, 2003 FDDI 32
COMPARISON WITH OTHER NETWORKS
FEATURES FDDI ETHERNET TOKEN RING
TRANSMISSION
RATE
125 MBAUD 20 MBAUD 8 & 32 MBAUD
DATA RATE 100 MBPS 10 MBPS 4 & 16 MBPS
SIGNAL
ENCODING
4B/5B (80%
EFFICIENT)
MANCHESTER
(50%
EFFICIENT)
DIFFERENTIAL
MANCHESTER
(50% EFFICIENT)
MAXIMUM
COVERAGE
100 KM 2.5 KM CONFIGURATION
DEPENDENT
MAXIMUM
NODES
500 1024 250
MAXIMUM
DISTANCE
BETWEEN
NODES
2 KM (MULTIMODE
FIBER)
40 KM (SINGLE-
MODE FIBER)
2.5 KM 300 M
(RECOMMENDED
100 M)
MARCH 6, 2003 FDDI 33
REFERENCES• SONU MIRCHANDANI & RAMAN KHANNA (EDITORS), FDDI
TECHNOLOGY AND APPLICATIONS, CHAPTERS 1,2,3,6,13, JOHN WILEY & SONS, INC., 1992
• AMIT SHAH & G. RAMAKRISHNAN, FDDI: A HIGH SPEED NETWORK, PTR PRENTICE HALL, 1994
• BERNHARD ALBERT & ANURA P. JAYASUMANA, FDDI AND FDDI-II - ARCHITECTURE PROTOCOLS, AND PERFORMANCE, ARTECH HOUSE, 1994
• LARRY L. PETERSON & BRUCE S. DAVIE, COMPUTER NETWORKS: A SYSTEMS APPROACH, MORGAN KAUFMANN, 2000
• HTTP://WWW.IOL.UNH.EDU/TRAINING/FDDI/HTMLS/
• HTTP://WWW.CISCO.COM/UNIVERCD/CC/TD/DOC/CISINTWK/ITO_DOC/FDDI.HTM#XTOCID14
• HTTP://WWW2.RAD.COM/NETWORKS/1995/FDDI/FDDI.HTM