شبكة الألياف الضوئية FDDI

يُعد “FDDI” هو منتج للجنة المعايير الوطنية الأمريكية “X3-T9” ويتوافق مع نموذج ربط الأنظمة المفتوحة “OSI” للطبقات الوظيفية، ويمكن استخدامه لربط الشبكات المحلية باستخدام بروتوكولات أخرى.

ما هي شبكة الألياف الضوئية FDDI؟

شبكة الألياف الضوئية “FDDI”: هي تقنية شبكة عالية السرعة تتوافق مع النموذج المرجعي للربط البيني للأنظمة المفتوحة “OSI” للشبكات والمعيار “X3T9” للمعهد الوطني الأمريكي للمعايير “ANSI” والذي يعمل بسرعة “100 ميجابت في الثانية” عبر كابلات الألياف الضوئية، وغالباً ما تُستخدم في الشبكات الأساسية في شبكة محلية “LAN” أو شبكة منطقة حضرية “MAN“.

تحتوي شبكة “FDDI” على حلقتين مميزتين، واحدة للنسخ الاحتياطي المحتمل في حالة فشل الحلقة الأساسية، كما توفر الحلقة الأساسية سعة حوالي “100 ميجابت في الثانية”، وإذا لم تكن الحلقة الثانوية ضرورية للنسخ الاحتياطي فيمكنها أيضاً حمل البيانات، وتوسيع السعة إلى “200 ميجابت في الثانية”، ويمكن للحلقة المفردة أن تزيد المسافة القصوى، كما يمكن أن تمتد الحلقة المزدوجة لمسافة “100 كيلومتر” أي “62 ميلاً”.

• “FDDI” هي اختصار لـ “Fiber Distributed Data Interface”.

• “OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection”.

• “LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.

• “MAN” هي اختصار لـ “Metropolitan Area Network”.

• “ANSI” هي اختصار لـ “American National Standards Institute”.

آلية عمل FDDI:

عادةً ما يتم تنفيذ واجهة البيانات الموزعة للألياف “FDDI” كحلقة تمرير رمزية مزدوجة داخل طوبولوجيا حلقة لشبكات الحرم الجامعي أو طوبولوجيا نجمية داخل مبنى، كما تتكون الحلقة المزدوجة من حلقة أساسية وثانوية، والحلقة الأساسية تحمل البيانات ويمكن للحلقة الثانوية المعاكسة للدوران حمل البيانات في الاتجاه المعاكس، ولكن يتم حجزها بشكل أكثر شيوعاً كنسخة احتياطية في حالة انخفاض الحلقة الأساسية.

يوفر هذا “FDDI” درجة التسامح مع الخطأ اللازمة للعمود الفقري للشبكة، وفي حالة حدوث عطل في الحلقة الأولية، يُعيد “FDDI” تكوين نفسه تلقائياً لاستخدام الحلقة الثانوية كما هو موضح في الرسم التالي، ويمكن تحديد موقع الأعطال وإصلاحها باستخدام تقنية لعزل الأعطال تسمى التنبيه، ومع ذلك يمكن أيضاً تكوين الحلقة الثانوية لنقل البيانات، وتوسيع النطاق الترددي المحتمل الأقصى إلى “200 ميجابت في الثانية”.

تتصل المحطات بحلقة واحدة أو كلتيهما باستخدام موصل واجهة الوسائط “MIC”، ويمكن أن يكون منفذا الألياف الخاص بهما ذكراً أو أنثى واعتماداً على التنفيذ، وهناك نوعان مختلفان من تطبيقات “FDDI” اعتماداً على ما إذا كانت المحطات متصلة بإحدى الحلقتين أو كلتيهما:

أولاً: المحطات أحادية التوصيل “محطات الفئة B”:

تكون بالتوصيل إمّا بالحلقة الأساسية أو الثانوية باستخدام منافذ “M”، ويستخدم “FDDI” أحادي المرفق الحلقة الأساسية فقط ولا يتم نشره بشكل شائع للعمود الفقري للشبكة، مثل “FDDI” المزدوج المرفق كما تُستخدم المحطات أحادية التوصيل بشكل أساسي لتوصيل شبكات “Ethernet” المحلية أو الخوادم الفردية بأعمدة “FDDI” الأساسية.

• “MIC” هي اختصار لـ “Message Integrity Code”.

ثانياً: المحطات المزدوجة التوصيل “محطات الفئة A”:

تكون بالتوصيل بكلتا الحلقتين، والمنفذ “A” هو النقطة التي تدخل عندها الحلقة الأولية وتغادر الحلقة الثانوية والمنفذ “B” هو العكس، حيث توفر منافذ “M” نقاط ربط للمحطات أحادية التوصيل، كما يستخدم “FDDI” المزدوج المرفق كلا الحلقتين، مع الحلقة الثانوية التي تعمل كنسخة احتياطية للابتدائي.

يتم استخدام “FDDI” المزدوج المرفق بشكل أساسي في الشبكات الأساسية التي تتطلب التسامح مع الخطأ، كما يمكن توصيل المحطات أحادية التوصيل بأعمدة “FDDI” الأساسية المزدوجة المرفقة باستخدام جهاز ثنائي التوصيل يسمى المكثف أو معدد الإرسال.

مبدأ نظام FDDI:

يستخدم “FDDI” تقنية مرور رمزية موقوتة مماثلة لتلك الخاصة بشبكات “token Ring” كما هو محدد في معيار “IEEE 802.5″، حيث تقوم محطات”FDDI” بإنشاء رمز مميز يتحكم في التسلسل الذي ستتمكن فيه المحطات الأخرى من الوصول إلى السلك، كما يمر الرمز المميز حول الحلقة وينتقل من عقدة إلى أخرى.

عندما تريد محطة نقل المعلومات، فإنّها تلتقط الرمز المميز وتنقل العديد من إطارات المعلومات كما تريد أي خلال فترة الوصول المحددة، وبعد ذلك تُطلق الرمز المميز، كما تُعرف ميزة إرسال إطارات بيانات متعددة لكل التقاط رمز باسم مخطط تخصيص السعة، على عكس آلية الأولوية المستخدمة في معيار الحلقة المميزة “IEEE 802.5”.

كل عقدة على الحلقة تتحقق من الإطارات، وبعد ذلك تقرأ المحطة المتلقية المعلومات من الإطارات وعندما تعود الإطارات إلى المحطة الأصلية، يتم تجريدها من الحلقة، كما يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى “500 محطة” على شبكة “FDDI” مزدوجة الحلقة.

يبلغ الحد الأقصى لمحيط حلقة “FDDI” حوالي “100 كيلومتر” أو “200 كيلومتر” لكلتا الحلقتين معاً، كما يجب أن يكون هناك مكرر كل كيلومترين أو أقل، حيث تُستخدم الجسور أو أجهزة التوجيه لتوصيل شبكة “FDDI” الأساسية بشبكة إيثرنت أو شبكات “LAN” الإدارية ذات الحلقة المميزة، ولهذه الأسباب لا يتم استخدام “FDDI” غالباً كحل لشبكة واسعة “WAN“، ولكن يتم تنفيذه غالباً في شبكات على مستوى الحرم الجامعي كعمود أساسي للشبكة.

• “IEEE” هي اختصار لـ “Institute of Electrical and Electronics Engineers”.

• “WAN” هي اختصار لـ “Wide Area Network”.

سمات نظام FDDI:

• يستخدم “FDDI” الألياف الضوئية كوسيطه المادي.

• وهي تعمل في التحكم في الوصول المادي والمتوسط ​​أي طبقة “MAC” لنموذج شبكة ربط الأنظمة المفتوحة “OSI”.

• يوفر معدل بيانات مرتفعاً يصل إلى “100 ميجابت في الثانية” ويمكنه دعم آلاف المستخدمين.

• يتم استخدامه في الشبكات المحلية التي تصل إلى “200 كيلومتر” للاتصال الصوتي والوسائط المتنوعة لمسافات طويلة.

• يستخدم آلية تمرير الرمز على أساس الحلقة وهو مشتق من معيار ناقل الرمز “IEEE 802.4”.

• يحتوي على حلقتين رمزيتين، وحلقة أساسية لنقل البيانات والرمز وحلقة ثانوية توفر النسخ الاحتياطي في حالة فشل الحلقة الأساسية.

• يمكن أيضاً استخدام تقنية “FDDI” كعمود أساسي لشبكة واسعة “WAN”.

ملاحظة:“MAC” هي اختصار لـ “Media Access Control”.

شبكة FDDI:

يُعد “FDDI” شبكة أساسية رائعة لشبكة “Ethernet” أو “Token Ring”، ضع الخوادم الخاصة بك مباشرة على حلقة “FDDI” لزيادة أداء الخادم، وعند التوصيل بين شبكات “Ethernet” المحلية والعمود الفقري “FDDI”، يجب أن تدرك أن هناك نوعين مختلفين من الجسور:

• تغليف الجسور: تغليف إطارات إيثرنت في إطارات “FDDI”.

• ترجمة الجسور: ترجمة عناوين “MAC” المصدر والتباعد إلى عناوين “FDDI”.

يمكن أن تتسبب تقنيتا التجسير “FDDI” في حدوث حالات عدم توافق، فعلى سبيل المثال في حين أنّ جسور “Cisco FDDI” يمكن أن تتفاعل بشكل عام مع ترجمة الجسور من البائعين الآخرين، فإنّ طريقة التغليف الخاصة بهم هي ملكية خاصة ولن تعمل عادةً مع تغليف الجسور من البائعين الآخرين، ويستخدم كلا النوعين من طرق التجسير بشكل شائع في شبكات “FDDI”.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها لشبكات FDDI: