FDDI光纤环网：计算机网络技术中的重要环节

2023-10-19 理论教育版权反馈

【摘要】：FDDI 基本结构是由两根光纤同时将网上所有结点串接成两个封闭的环路，其中一个称为主环，另一个称为副环。图4.18FDDI 网络结构除主、副环外，FDDI 还规定了如下网络部件：①双连接站。另外，光纤技术还避免了信号传输过程中的电磁干扰和射频干扰现象，因此，FDDI 可在多种恶劣环境下使用，并能保证系统的可靠性。

光纤分布式数据接口（Fiber Distributed Data Interface，FDDI）是一个高性能的光纤令牌环网标准，该标准于1989年由美国国家标准（ANSI）制定。FDDI 以光纤作为传输介质，地理覆盖范围可达几千米，既可以用于园区局域网的互联，也可以作为智能大厦的主干网络。

FDDI 基本结构是由两根光纤同时将网上所有结点串接成两个封闭的环路，其中一个称为主环，另一个称为副环。数据在主环上单方向依次传递给相邻的下游结点，副环则作为主环的备份，数据方向与主环相反。连接在环上的所有结点必须相应地提供两个连接端口，分别连接主环和副环。如图4.18所示为FDDI 网络结构。

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图4.18　FDDI 网络结构

除主、副环外，FDDI 还规定了如下网络部件：

①双连接站（DAS）。DAS 连接到双环状网络的两个环上，具有两个光收发器，可在两个环上接收信号并进行放大。DAS 有两个光连接线路接口：一个是A 接口，包含了主环的输入和副环的输出；另一个是B 接口，包含了主环的输出和副环的输入。当其中一个光收发器失灵或一条物理链路发生故障时，DAS 仍可正常工作，具有较高的可靠性。

②单连接站（SAS）。SAS 只有一个光收发器，只能连接到一个环上。SAS 的物理接口称为从口，必须通过集中器与双环状网络连接。

③集中器（Concentrator）。连接到双环上的集中器称为双环集中器（DAC），通过DAC 连接到单环上的集中器称为单环集中器（SAC）。集中器提供的附加口称为主口，用于将SAS 连接到双环网络上。集中器接收来自主环上的数据；然后依次转发到主口所连接的设备上；在最后一个主口收到数据后，再转发到主环上。当集中器所连接的设备发生故障或主口空闲时，有关链路在其内部旁路，使环状网仍能保持连接。(www.chuimin.cn)

集中器采用内部旁路机制来绕开故障，而DAS 则采用短路方式来绕开故障。在短路情况下，DAS 上正常工作的一侧得到的输入信号将直接送到同一侧的输出光纤上。此外，在故障一侧相邻的DAS 也要进行短路处理，从而绕开故障。这时，双环变成单环。如果同时出现两个短路情况，则双环网络将被分隔成两个不相连的子网，当故障消除后，网络将会自动恢复到原始双环状态，这种旁路自愈功能使FDDI 可靠性大大提高。

由于FDDI 采用了光纤作为传输介质，同时又增加了容错处理能力，因此，具有很多的优越性。概括起来主要有如下三个方面：

①较长的传输距离。光纤具有其他传输介质所不具备的低损耗特性，这使得传输线路的无中继传输距离变长，多模光纤可达2 km，单模光纤可达100 km，网络环线长可达200 km。因此，FDDI 的覆盖范围远远超过传统局域网所定义的范围，达到城域网的组网规模要求。

②较高的系统可靠性。由于在FDDI 网络中采用了双环结构，使得网络的可靠性大为提高，这种连接方式可使网络系统即使在多重故障环境下仍可自行重构，并保证系统的安全可靠运转。另外，光纤技术还避免了信号传输过程中的电磁干扰和射频干扰现象，因此，FDDI 可在多种恶劣环境下使用，并能保证系统的可靠性。

③较大的传输带宽。FDDI 充分利用了光纤通信技术带来的高带宽，以125 MHz 的时钟频率实现100 Mbit/s 的传输速率，比传统的局域网提高了10 倍的数据处理能力。同时，由于其传输距离特性，使得FDDI 经常作为主干网出现在校园网、企业网及一些政府部门间局域网的互联中。

近年来，由于数据存储技术的发展，FDDI 还经常作为后端网络，应用于计算中心环境。这种计算中心环境的数据具有大容量的特点，数据传输可靠性要求高，数据传输速率也有一定的要求。而FDDI 虽然起源于令牌环，但又结合了时间片环的设计思路，采用了令牌释放技术，因此，FDDI 环中允许同时有多个数据帧传输。这样，即使环路处于满负荷的工作状态，FDDI网络仍能保持很高的带宽利用率，真正做到大容量数据传输。这种大容量数据传输的特性使得FDDI 作为后端网络，在计算中心环境中起到高速局域网的作用。

FDDI光纤环网：计算机网络技术中的重要环节

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