Redes FDDI - Professor Ermerson

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Redes FDDI
A arquitetura FDDI (Fiber Data Distributed Interface) foi
uma das primeiras arquiteturas de redes locais a
permitir o uso da fibra óptica. Foi baseada no projeto
802 do IEEE, mas acabou sendo padronizado pela
ANSI, sob o número X3T9.5.
Redes FDDI
Similaridade entre as camadas do FDDI e a arquitetura
IEEE 802.
Redes FDDI
Sua taxa de transferência máxima é de 100 Mbps e
permite uma rede com extensão máxima de 100 Km
(sendo que a cada 2 Km é necessário haver um
repetidor, ou seja,o limite de distância entre cada nó é
de 2 Km) e com 500 computadores interligados. Um
segundo padrão FDDI, chamado FDDI-II, opera a uma
taxa de transferência de 200 Mbps.
Redes FDDI
A FDDI é uma rede em anel como a Token Ring, mas
com algumas diferenças substanciais:
A topologia da arquitetura FDDI é uma rede em duplo
anel. Cada um dos anéis opera em um sentido
contrário ao outro. Quando a rede está operando em
suas condições normais, somente um dos anéis,
chamado primário é usado.
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Caso ocorra algum problema com esse anel (por
exemplo, a conexão seja rompida), então o segundo
anel (anel secundário) é utilizado.
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A detecção e a recuperação de falhas é uma das
grandes diferenças entre o FDDI e o Token Ring. Em
princípio, se uma máquina falhar rompendo a conexão
com os dois anéis, a rede deixa de funcionar, já que
ambos os anéis estarão interrompidos, impedindo a
circulação da ficha. A rede FDDI, no entanto, tem a
capacidade de se reconfigurar de modo a criar um anel
excluindo a máquina problemática.
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O anel primário é conectado ao anel secundário no
ponto onde a rede foi interrompida, formando
novamente um anel.
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O processo de detecção de falhas - chamado
beaconing - é muito interessante. Quando uma
máquina percebe que há uma interrupção no anel, ela
emite um alarme para a máquina acima dela. Essa
máquina, ao receber o sinal de alarme, emite também
um alarme, para a máquina acima e também responde
à máquina anterior que recebeu o pedido de alarme.
Esse processo continua até que uma das máquinas
não responda ao pedido de alarme, esta será a
responsável pela interrupção.
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Caso todas as máquinas respondam corretamente ao
pedido de alarme e o pedido dê uma volta completa no
anel (isto é, a máquina que gerou o alarme recebe o
mesmo pedido de alarme vindo da máquina anterior a
ela no anel), isso significa que o anel já foi
reestabelecido e que a rede pode voltar a operar
corretamente.
Redes FDDI
As máquinas presentes em redes FDDI, assim como as
Token Ring, podem ser interligadas usando dispositivo
concentrador (hub FDDI). Esse hub é responsável por
fazer a conexão das máquinas. Neste caso, é o
concentrador que monta, internamente, o anel da rede.
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Máquinas que estejam conectadas usando os dois
anéis são chamadas de classe A. Opcionalmente as
máquinas podem ser conectadas usando-se somente
um anel, igual ao que acontece em redes Token Ring.
Essas máquinas são classificadas como classe B e
obviamente perdem a capacidade de reconfiguração da
rede em caso de falha do anel.
Redes FDDI
O funcionamento básico da arquitetura FDDI é igual ao
funcionamento das redes Token Ring. Uma ficha circula
no anel e, quando alguma máquina quer transmitir um
quadro de dados, ela captura essa ficha e a substitui
por um quadro de dados.
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A diferença é que na rede Token Ring só é possível o
uso de uma única ficha circulando no anel. Em redes
FDDI, pode haver várias fichas circulando no anel
simultaneamente. Como a ficha circula sempre a uma
velocidade conhecida, é possível manter outras fichas
circulando sem haver qualquer tipo de colisão ou
conflito.
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Ilustração das fichas circulando.
Como elas circulam a uma
mesma velocidade e estão
em locais diferentes da
rede, elas nunca se
encontrarão, isto é, nunca
haverá uma colisão das
fichas.
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Camada Física - transmissão:
A transmissão de dados em redes FDDI é feita
utilizando a codificação 4B/5B, já que as redes
Ethernet operando a 100 Mbps utilizam esse mesmo
tipo de codificação. Essa codificação consiste em pegar
cada grupo de quatro bits de dados e transmiti-lo na
forma de cinco bits. Com isso temos disponíveis 32
números diferentes para transmitir 16 números de
dados.
Redes FDDI
Camada Física - transmissão:
Sobram 16 números para serem usados como controle.
A diferença da codificação 4B/5B usada no Ethernet
para a usada no FDDI é que no Ethernet são utilizados
apenas quatro números para controle, enquanto que no
FDDI são utilizados oito números para controle.
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Camada Física - Cabeamento:
As redes FDDI utilizam fibras ópticas de modo múltiplo
operando com um cumprimento de onda de 1300 nm.
Na ponta dos cabos é utilizado um conector chamado
MIC.
O comprimento total de cada anel FDDI pode ser de até
100, km, sendo que cada cabo de fibra óptica pode ter
até 2km. O FDDI possui ainda um limite de 500
máquinas na sua rede.
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Controle de Acesso ao Meio (MAC)
Essa camada é a responsável por pegar os dados
enviados pela camada superior (Controle do Link
Lógico, LLC) e criar o quadro FDDI. Esse quadro FDDI
será enviado para a camada física de forma a ser
transmitida na rede.
Existem dois tipos de quadro FDDI: a ficha (token) e o
quadro de dados.
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Controle de Acesso ao Meio (MAC)
Estrutura da ficha, token:
Estrutura do quadro de dados:
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Controle de Acesso ao Meio (MAC)
• PA (Preâmbulo): são 16 ou mais símbolos Idle,
usados para separar a transmissão consecutiva de
dois quadros. Ou seja, entre dois quadro transmitidos
consecutivamente, existirão pelo menos 16 símbolos
Idle. Como vimos, o símbolo Idle possui valor 11111.
• SD (Satarting Delimiter): indica o início do quadro.
• FC (Frame Control): informa o tipo de quadro.
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Controle de Acesso ao Meio (MAC)
• DA (Destination Address): aponta o endereço MAC
da placa de rede de destino.
• AS (Source Address): aponta o endereço MAC da
placa de rede que está transmitindo o quadro.
• Dados: área de dados do quadro. Pode conter até
4.478 bytes de dados, essa área é variável e o seu
final é informado por um símbolo ED.
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Exercícios:
1. Conceitue o funcionamento de uma rede FDDI:
2. Qual a principal diferença entre as redes token ring
e FDDI?
3. Como funciona o processo de detecção de falhas
numa rede FDDI?
4. Resuma a camada física de uma rede FDDI:

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