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