Les réseaux FDDI. Les Réseaux FDDI

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1 Les réseaux FDDI Premier conexe d uilisaion ½ Comme Réseau Fédéraeur de Sie (RFS) u sein d une archiecure disribuée ( = Réseau Local d Eage) R Réseau Fédéraeur de premier niveau RFS R R FDDI = Fiber Disribued Daa Inerface 1 Les Réseaux FDDI Deuxième conexe d uilisaion ½ Comme Réseau Fédéraeur de Sie (RFS) u sein d une archiecure plus cenralisée (CE = Concenraeur ou Commuaeur d Eage e CF = Commuaeur Fédéraeur) CE CE CE CE CF CF R R Réseau Fédéraeur de deuxième niveau RFS FDDI = Fiber Disribued Daa Inerface 2

2 Les origines Hisorique ½ Elaborée par le groupe de ravail X3T9.5 de l NSI au débu des années 80 ½ Reprise par l ISO sous la référence ISO 9314 Caracérisiques générales ½ Définie des réseaux en double anneaux sur une infrasrucure en fibres opiques muli-modes ½ Offre des débis de 100 Mbps sur une disance maximale de 100km (echnique LN e MN) ½ Peu supporer jusqu à 1000 nœuds disans d au plus 2 km chacun ½ Deux versions sur paires orsadées offren un débi de 100 Mbps avec des disances iner-nœuds d au plus 100 m TPDDI = Twised Pair DDI CDDI = Cooper DDI (cuivre) 3 rchiecure Proocolaire Couches e proocoles définis ½ Une couche Physique scindée en deux sous-couches : la sous-couche PMD (Physical Medium Dependan) Généraion e récepion des signaux sur les suppors Précise les ypes de conneceurs e câbles à uiliser la sous-couche PHY (PHYsical Layer Proocol) décri : L inerface permean à la sous-couche MC supérieure de ransmere e recevoir des rames Les echniques de codage uilisées pour ransmere les données ½ Une sous-couche MC pour la couche Liaison Définie une echnique de conrôle d accès basée sur la circulaion d un jeon (comme pour Token-ring) Peu êre uilisée avec au-dessous de la sous-couche LLC définie par la norme ISO ½ Une couche ou proocole SMT (Saion ManagemenT) cheval sur les couches Physique e Liaison Chargée de la gesion de l anneau (iniialisaion, reconfiguraion en cas de panne, inserion ou rerai de saions) 4

3 rchiecure Proocolaire FDDI = Fiber Disribued Daa Inerface Couche Liaison Sous-couche LLC (Logical Link Conrol) Sous-couche MC (Medium ccess Conrol) Couche Physique FDDI - MC FDDI - PHY FDDI - PMD ISO Proocole SMT (Saion ManagemenT) 5 specs Physiques Types de câblage ½ Fibres opiques muli-modes 62.5 / 125 microns (cœ ur / gaine) à la longueur d onde de 1200 nm ½ Quelques alernaives : fibres 50 / 125 ou 82.5 / 125 Raccordemen au double-anneau FDDI ½ Double pour les noeuds à double aachemen (DS = Dual ached Saion) reliées aux 2 anneaux ½ Simple pour les noeuds à simple aachemen (SS = Simple ached Saion) reliées uniquemen à l anneau primaire du double-anneau FDDI 6

4 Types de raccordemen SS S nneau Primaire nneau Secondaire S S M M M Concenraeur FDDI DS Por S (Slave) : por esclave sur saion SS Por M (Maser) : por maîre sur concenraeur Por : por comporan une enrée primaire e une sorie secondaire Por : por comporan une sorie primaire e une enrée secondaire 7 Rupure d anneau SS S Mise en œuvre de l anneau secondaire Rupure de liaison S S M M M Concenraeur FDDI DS Prises ST Prise MIC 8

5 Techniques de codage Hisorique ½ Insuffisance des codages de ype Mancheser ou Mancheser différeniel (uilisé par les réseaux Eherne ou Token-ring) Nécessien une rapidié de modulaion de 200 Mbauds pour émere à 100 Mbps (car deux niveaux de signal pour émere un bi à 0 ou 1) Trop coûeux à réaliser à l époque du développemen de FDDI ½ Développemen d une echnique de double-codage pour FDDI oue séquence de 4 bis, on associe d abord une séquence de 5 bis afin d assurer la présence de ransiions (codage 4/5) On uilise ensuie un code NRZI (Non Reurn To Zero Invered) Sans changemen d éa pour la ransmission d un bi à 0 lernaivemen posiif e négaif pour la ransmission d un bi à 1 Cee echnique de codage en deux phases nécessie uniquemen une rapidié de modulaion de 125 Mbauds 9 Techniques de codage Exrai de la able du code 4/5 16 Séquences de 4 bis Séquences de 4 bis Séquences de 5 bis Symboles FDDI Exemple d uilisaion Données près codage 4/ F Caracères spéciaux Idle - ourrage J - Délimieur K - Délimieur R - Rese S - Se T - Délimieur Signal émis après codage NRZI 10

6 Forma des rames FDDI Champs pour un jeon Préambule Délimieur de débu Conrôle de rame dresse MC desinaion dresse MC source Données u moins 16 symboles Idle Deux symboles J + K 1 oce 6 oces 6 oces Code de conrôle d erreur Délimieur de fin Sau de rame 4 oces 1 symbole T u moins 3 symboles 11 Forma des rames FDDI Champ «Conrôle de rame» Conrôle de rame is C L T T Z Z Z Z Jeon libre Jeon rédui C L à Significaion Si C = 0,alors Trame SMT Si C = 1,alors Trame MC C L 0 1 r P P P Trame LLC de données de priorié PPP (r = bi réservé) i C : précise la classe de rafic auquel apparien la rame (synchrone ou asynchrone) i L : nombre d oces pour coder les adresses MC (2 ou 6 oces) Champ «Sau de rame» Sous-champs Ea inaire E C C Rese Se Se Se Rese Exemple avec 5 symboles (au moins 3) ucune saion n a déecé d erreurs de ransmission Une saion a reconnu son adresse MC Elle a pu recopier la rame Une saion a reconnu son adresse MC Elle n a pas pu recopier la rame 12

7 Méhode d accès FDDI Principes du proocole du jeon emporisé ½ Proche de la méhode d accès Token-ring Pour ransmere des données, une saion doi posséder le jeon unique circulan sur l anneau De même, chaque saion es chargée de reirer les données qu elle a déposées dans l anneau ½ Différences par rappor à Token-Ring Quand une saion a fini de ransmere des données, elle n aend pas leur reour pour ransmere le jeon (pour pallier à des emps d aene rop longs) Les données son séparées en deux classes de rafic Classe synchrone : garanie à chaque saion l uilisaion d une fracion donnée de la bande passane offere par le réseau (à chaque passage du jeon) Classe asynchrone : perme d allouer sur demande de la bande passane synchrone non uilisée (si le jeon arrive en avance par rappor aux aenes) Pas de saion monirice spécifique, chaque saion d un réseau FDDI paricipan à la surveillance de l anneau Une ransmission coninue de symboles IDLE (en absence de jeon e données) perme de conrôler le bon foncionnemen des liaisons enre saions 13 Token-ring vers FDDI Indicaeurs imporans ½ Paramères C = capacié du réseau ou débi offer (10 à 100 Mbps) d = diamère du réseau v = viesse de propagaion du signal ( m/s sur fibre) L = longueur moyenne d une rame ½ Produi «délai de propagaion bande passane» db = C.d / v : nombre d oces dans le canal avan arrivée du premier bi ½ Rappor «délai de propagaion / emps d émission» a = C.d / v.l : nombre de rames dans le canal avan arrivée du premier bi Généraions d C L a db Token-ring 1 km 10 Mbps oces FDDI 10 km 100 Mbps oces FDDI 100 km 100 Mbps oces 0,

8 Timed Token Proocol Variables d éa des saions ½ TTRT : Targe Token Roaion Time (emps de roaion cible) Mesure le emps maximal au bou duquel une saion doi récupérer le jeon Valeur négociée au momen de l iniialisaion de l anneau (idenique pour oues les saions) ½ S(i) : crédi d émission Spécifie la fracion de TTRT pendan laquelle une saion «i» peu ransmere des données de classe synchrone Valeurs négociées au momen de l iniialisaion de l anneau (avec Σ i S(i) 100%) ½ LC(i) : Lae Couner Variable booléenne indiquan si la saion «i» es auorisée (LC(i) = 0) à émere des données de classe asynchrone Fixée à 1 si le jeon arrive en reard (après TTRT secondes) Remise à 0 si le jeon arrive à emps (avan les TTRT secondes) Si le jeon arrive en reard pour la 2ème fois (LC(i) = 1), alors une nouvelle iniialisaion de l anneau es prévue 15 Timed Token Proocol Variables d éa des saions (suie) ½ TRT(i) : Token Roaion Timer Mesure un délai de emporisaion Ré-iniialisée à TTRT dans les deux cas suivans : Le jeon revien e LC(i) = 0 (le jeon n éai pas en reard la dernière fois) La variable TRT(i) aein la valeur de 0 Fixe les durées d émission de rafic synchrone e asynchrone : Si le jeon arrive avan expiraion de TRT(i) e LC(i) = 0 (se qui signifie que le jeon n éai pas arrivé en reard la dernière fois), alors :» Emission de données synchrones pendan S(i)*TTRT secondes PUIS» Emission de données asynchrones pendan THT(i) = TRT(i) secondes Dans ous les aures cas :» Emission uniquemen de données synchrones pendan S(i)*TTRT secondes ½ THT(i) : Token Holding Timer (emps de garde) Si le jeon arrive avan expiraion de TRT(i) e LC(i) = 0, alors : Cee variable es iniialisée à TRT(i) Transmission de données asynchrones pendan oue cee durée 16

9 Exemple de scénario (1) Données de dépar près négociaion TTRT = 100 ms, S(1) = 20 % e LC(1) = 0 = 0 ms, la saion «1» reçoi le jeon, mais n a pas de données à émere TRT(1) LC(1) 17 Exemple de scénario (2) Evénemen suivan = 60 ms, la saion «1» reçoi de nouveau le jeon, e dispose de données de classe synchrone e asynchrone à émere TRT(1) THT(1) LC(1) SYN SYNC 18

10 Exemple de scénario (3) Evénemen suivan = 160 ms, la saion «1» n a oujours pas reçu le jeon aendu TRT(1) THT(1) LC(1) SYN SYNC 19 Exemple de scénario (4) Evénemen suivan = 180 ms, la saion «1» reçoi le jeon e dispose de données de classe synchrone à émere TRT(1) THT(1) LC(1) SYN SYNC SYN 20

11 Exemple de scénario (5) Evénemen suivan = 240 ms, la saion «1» reçoi le jeon, e dispose de données de classe synchrone e asynchrone à émere (au final, 60 ms de données «synchrones» e 60 ms de données «asynchrones» on éé ransmises) TRT(1) THT(1) LC(1) SYN SYNC SYN SYN SYNC 21 Timed Token Proocol Gesion de niveaux de priorié ½ Hui niveaux pour la classe de rafic asynchrone ½ ou niveau x {1,2,,8}, es associé un seuil Tx avec : 0 T8 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 TTRT ½ Exemple : lors que le jeon arrive en avance (TRT(1) > 0), la saion «1» dispose de rois rames «asynchrones» de priorié 8, 5 e 3 Si (TRT(1) - T8 > 0), alors Emission de la rame de priorié 8 PUIS Si (TRT(1) - T5 > 0), alors Emission de la rame de priorié 5 PUIS Si (TRT(1) - T3 > 0), alors Emission de la rame de priorié 3 Noez que TRT(1) diminue à chaque fois de la durée d émission de la rame en quesion ½ Noe : le jeon rédui es prévu pour allouer oue la bande passane asynchrone à un groupe donné de saions 22

12 Iniialisaion de l anneau Négociaion du emps de roaion cible du jeon ½ Chaque saion ransme une rame «Claim Token» à son voisin : Cee rame conien un TTRT revendiqué (en foncion des besoins des applicaions de la saion) ½ Chaque saion recevan une rame «Claim Token» compare la valeur du TTRT reçu avec celle qu elle revendique : si la valeur revendiquée es inférieure à la valeur reçue, la saion subsiue au TTRT reçu son TTRT revendiqué e le ransme à son voisin sinon, la saion en quesion succombe, mémorise la valeur du TTRT reçu e la ransme à son voisin ½ la fin, seule la saion «élue» n a pas succombé. Elle es chargée : de fixer en foncion de leurs demandes, les crédis d émission S(i) des différenes saions (processus non précisé par la norme) de faire circuler un premier jeon pour iniialiser les TRT(i) des saions de générer un deuxième jeon (après reour du précéden) pour démarrer la ransmission des données 23