FDDI

FDDI, neboli Fiber Distributed Data Interface, je historicky nejstarší vysokorychlostní přenosovou technologií, vyvinutou se záměrem využít přenosové schopnosti optických vláken. Za poměrně dlouhou dobu své existence stačila tato technologie dostatečně vyzrát, ale její cena zůstává nadále dosti vysoká.

Vývoj technologie FDDI se datuje do počátku 80. let, kdy se lidé snažili využít dobrých přenosových schopností optických vláken, a současně potřebovali propojit mezi sebou tehdejší superpočítače. Analogická motivace, tedy potřeba propojit mezi sebou výkonné počítače, přitom stála i u zrodu technologie Token Ring, kterou jsme si popisovali minule, a tak možná nebude tak velkým překvapením, že koncepčně si obě tyto technologie jsou v mnohém podobné. Shodují se v požadavku na fyzické propojení jednotlivých uzlů do kruhu (neboli na kruhové topologii), a v použití řízené přístupové metody, založené na principu předávání oprávnění (Token passing, viz minule). Stejně tak se shodují i v důrazu na celkovou robustnost a spolehlivost, přičemž technologie FDDI zde jde mnohem dále než Token Ring, protože má do sebe zabudovány poměrně silné rekonfigurační mechanismy. V čem se obě technologie naopak výrazně liší, je jejich nominální přenosová rychlost - jestliže Token Ring začínal na 4 Mbps, a později se zrychlil na dnešních 16 Mbps (přičemž teprve v poslední době se objevují první náznaky stomegabitové verze), technologie FDDI začínala rovnou na zmíněných 100 megabitech. Dlužno ovšem dodat, že na těchto 100 Mbps už také zůstala - v současné době nic nenasvědčuje tomu, že by existovala nějaká perspektiva dalšího rozvoje FDDI cestou zvyšování její přenosové rychlosti.

Koncepce FDDI

FDDI je přenosovou technologií na úrovni linkové vrstvy (tedy podobně jako např. Ethernet, Token Ring, ARCnet a další), která ovšem zasahuje i do vrstvy fyzické (neboť si sama definuje i konkrétní způsob využití svého přenosového média, na úrovni fyzické vrstvy). Jak již její název napovídá, od začátku počítá s využitím optických vláken, a to jak dražších jednovidových (single-mode fiber), tak i lacinějších mnohovidových vláken (multi-mode fiber). Díky tomu také dokáže nabídnout podstatně větší dosah než ostatní přenosové technologie, používající metalické přenosové cesty. Kruh, do kterého musí být jednotlivé stanice v případě FDDI propojeny, může mít obvod až 200 km, a v tomto kruhu může být zapojeno až 500 uzlů. Právě tato skutečnost, spolu s přenosovu rychlostí 100 Mbps, pak do značné míry předurčuje způsob nasazení technologie FDDI - v roli "páteřní" přenosové technologie, která propojuje mezi sebou výkonné servery a aktivní prvky typu mostů a směrovačů, a to nejen v rámci celých budov, ale i třeba v rámci celých areálů (univerzitních kampusů, výrobních areálů apod.). V tomto smyslu je tedy technologie FDDI "posazena" poněkud jinam, než klasické přenosové technologie lokálních sítí, jako Ethernet a Token Ring.

Současně s tím se ale technologie FDDI, ještě nepříliš dávno jediná běžně dostupná vysokorychlostní technologie, začala používat i "na malé vzdálenosti", pro připojování výkonných serverů, a dokonce i pro připojování výkonných pracovnách stanic k těmto serverům či k výkonným aktivním prvkům (mostům, směrovačům), například jen na vzdálenosti desítek metrů. Zde pak poněkud paradoxně začal být dlouhý dosah FDDI a požadavek na optická vlákna spíše na závadu, a tak byla časem vyvinuta i možnost používat pro FDDI na takovéto malé vzdálenosti i běžné metalické přenosové cesty - kroucenou dvoulinku, v nestíněném provedení (kategorie 5, dimenzované do 100 Mbps), či stíněnou dvoulinku. Příslušný standard je označován také jako CDDI (od: Copper Distributed data Interface).

Připojování k FDDI kruhu a rekonfigurační možnosti

Představa rekonfigurace po výpadku jednoho uzlu

Způsob, jakým jsou jednotlivé uzly propojeny v rámci FDDI do kruhu, lze asi nejlépe připodobnit ke vzájemnému propojení zařízení typu opakovačů - každý uzel funguje jako opakovač, a z jedné strany do něj signál vchází (ze směru, který je označován jako "upstream"), a z druhé strany naopak vychází (ze směru "downstream"). Data tedy "prochází" skrz jednotlivé uzly, a obíhají celý kruh vždy v jednom stejném směru. Vypnutí či výpadek kteréhokoli uzlu by však stačily zlikvidovat průchodnost celého kruhu, a tak FDDI počítá s existencí dvou kruhů - jednoho hlavního (či: primárního), který postačuje pro běžné fungování za normálních okolností, a kruhu záložního, který "nastupuje" až v okamžiku přerušení hlavního kruhu. Jak naznačuje dnešní první obrázek, v případě odpojení či výpadku jednoho uzlu jeho sousedé propojí mezi sebou hlavní a záložní kruh, a tím dosáhnou opětného uzavření souvislé přenosové cesty, a dokáží tedy fungovat dále. Stejný rekonfigurační mechanismus, zabudovaný do FDDI, však v případě druhého výpadku rozdělí původní jediný kruh na dva vzájemně nepropojené kruhy, a analogicky pro další výpadky.

Právě popsaný způsob připojení k oběma FDDI kruhům (hlavnímu i záložnímu), označovaný také jako tzv. Dual Attachment (a příslušný uzel pak jako Dual-Attached Station, DAS), však není jedinou možností. Kromě něj existuje i tzv. Single Attachment, neboli možnost připojení jen k jedinému (hlavnímu) FDDI kruhu. Tato varianta se ale obvykle používá jen ve spojitosti s tzv. FDDI koncentrátory (viz druhý obrázek), které jsou samy připojeny k oběma kruhům, a v případě výpadku uzlu napojeného stylem "Single Attachment" jej dokáží uvnitř sebe efektivně odpojit tak, aby byla zachována kontinuita kruhu. Zde jsou tedy příslušné rekonfigurační mechanismy zabudovány do těchto FDDI koncentrátorů.

Připojování prostřednictvím koncentrátorů

Ještě další možností, jak zachovat spojitost FDDI kruhu i při výpadcích jednotlivých uzlů, je použití zařízení, kterým se v angličtině říká "optical bypass". Jejich podstatu asi nejlépe vystihuje český překlad "optická výhybka" - v případě výpadku uzlu tato výhybka sama přehodí a propojí části kruhu, které by jinak kvůli výpadkům zůstaly rozpojeny.

Druhy FDDI provozu, FDDI-II

Technologie FDDI nabízí dva základní druhy provozu: synchronní a asynchronní. Základním režimem je přitom režim asynchronní, který umožňuje i použití různých priorit. Standard FDDI připouští také synchronní režim, určený zejména pro přenos hlasu v kódování PCM (Pulse Coded Modulation). Ne všechna FDDI zařízení však tento synchronní režim podporují.

Vedle základní verze FDDI pak existuje ještě novější verze, označovaná jako FDDI-II. Ta je specifická tím, že je schopna rezervovat určitou část své přenosové kapacity a nabídnout její využití způsobem, který odpovídá mechanismu přepojování okruhů (přičemž ostatní přenosy, synchronní i asynchronní, se pak dělí o zbývající část přenosové kapacity).

Perspektivy FDDI

Technologie FDDI je používána již mnoho let, a za tu dobu stačila dostatečně "vyzrát" (výrobci si stačili dostatečně osvojit její výrobu, uživatelé její použití), Zajímavé ale je, že konkrétní produkty FDDI nikdy nedosáhly takového objemu, aby jejich cena mohla významněji poklesnou - dodnes jsou nejrůznější FDDI adaptéry a rozhraní či celá zařízení značně nákladnou záležitostí. Další nepříjemností je i skutečnost, že FDDI má v sobě svých 100 Mbps natolik pevně zabudovaných, že její zvyšování cestou dalšího vývoje FDDI je velmi nepravděpodobné. FDDI je tedy robustní a dobře "zažitou" technologií, kterou se stále vyplatí používat, ale která nemá téměř žádné perspektivy dalšího rozvoje.

---