光纖分布式數(shù)據(jù)接口 

簡介
光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI是一種以光纖作為傳輸介質(zhì)的高速主干網(wǎng)，它可以用來互連單個計算機與局域網(wǎng)。
FDDI標準采用了IEEE802的體系結(jié)構(gòu)和LLC協(xié)議，研究了FDDI自身的MAC協(xié)議，在物理層提出了物理層介質(zhì)相關（Physical Layer Medium Dependent，PMD）子層與物理層協(xié)議（Physical Layer Protocol，PHY）子層。在1992年，F(xiàn)DDI與SONET互連的接口標準研究完成。
FDDI是專門為數(shù)據(jù)傳輸而設計的，為了傳輸語音、圖像與視頻業(yè)務，F(xiàn)DDI-IⅡ標準將從支持分組交換的FDDI基本模式（Basic Mode）擴展到混合模式（Hybrid Mode）?；旌夏Ｊ娇赏瑫r支持分組交換與電路交換。目前，正在研究的下一代FDDI標準稱為FFOL（FDDI Follow-On LAN）。

組成
實質(zhì)上FDDI由四個子部分組成，每部分具有各自特定的功能。各部分合起來使得FDDI能夠在上層協(xié)議（如TCP/IP、IPX）和介質(zhì)（如光纜）間提供高速連接。
FDDI四個子規(guī)范為介質(zhì)訪問控制（MAC）、物理層協(xié)議層（PHY）、物理介質(zhì)相關層（PMD）以及站管理（SMT）。MAC規(guī)定了怎樣訪問介質(zhì)，包括協(xié)議所需要的幀格式、尋址、令牌處理、循環(huán)冗余校驗算法（CRC）以及差錯恢復機制；PHY規(guī)定了傳輸編碼和解碼程序、時鐘要求及其他功能；PMD規(guī)定了傳輸介質(zhì)應具備的特性，包括光纖鏈路（Fiber-optic Link）、功率電平（Power Level）、誤碼率（Bit-error Rate）、光纖器件（Optical Component）以及連接器（Connector）；SMT規(guī)定了FDDI站配置、環(huán)配置以及環(huán)控制等特征，包括站的插入和刪除、啟動、故障分離和恢復、模式安排及統(tǒng)計集合。

工作原理
FDDI的工作原理主要體現(xiàn)在FDDI的三個主要過程中，這三個主要過程是站點物理連接建立、環(huán)初始化和數(shù)據(jù)傳輸。
（1）站點物理連接建立
FDDI網(wǎng)絡在正常運行時，站管理SMT一直監(jiān)視著環(huán)的運行狀況并管理著所有站點的活動。站管理SMT中的連接管理模塊負責在站點的每對PHY/PMD之間的雙向光纜上建立起端到端的物理連接。
站點通過發(fā)送與接收某些特定的線路狀態(tài)序列與相鄰站點交換端口類型和連接規(guī)則等信息，對物理連接的質(zhì)量進行測試。在測試過程中，一旦檢測到故障，就用跟蹤診斷的方法來確定故障原因，對故障進行隔離，并對網(wǎng)絡進行重新配置。
（2）環(huán)初始化
在完成站點的物理連接后，然后對環(huán)進行初始化。在進行環(huán)的初始化工作之前，首先要確定系統(tǒng)的目標令牌循環(huán)時間TTRT。各個站點都可借助聲明幀，提出各自的TTRT值。系統(tǒng)按照既定的競爭規(guī)則來確定TTRT值，通過被選中TTRT值的那個站點來完成環(huán)的初始化工作。確定TTRT值的過程通常叫做聲明過程，聲明過程是用來確定TTRT值的。
（3）數(shù)據(jù)傳輸
FDDI數(shù)據(jù)傳輸包括數(shù)據(jù)發(fā)送、接收和刪除三個過程。
在FDD1環(huán)網(wǎng)中，想要發(fā)送數(shù)據(jù)的站點必須等待令牌到達該站點并將令牌捕獲后，才能發(fā)送一個或多個數(shù)據(jù)幀，直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送完成或直到THT超時為止。最后，站點釋放一個新令牌。
FDDI環(huán)上的每一個站點隨時都在監(jiān)聽經(jīng)過本站點的幀，站點把幀中的目的地址與本站地址比較，以決定是否接收該幀，如果該幀的目的地址與站點地址匹配，站點接收該幀，同時將此幀的FS字段的“A”標志位置“1”，表示目的站點存在；在接收該幀的同時，站點還對該幀進行差錯校驗。如果沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，則站點將幀中的數(shù)據(jù)字段復制下來，并在該幀F(xiàn)S字段的“C”標志位置“1”，表示該幀已被目的站點接收；如果發(fā)現(xiàn)CRC錯，則把該幀F(xiàn)S字段的“E”標志位置“1”。
在FDDI環(huán)網(wǎng)中，站點在接收幀的同時，還要把該幀轉(zhuǎn)發(fā)到下一站點。發(fā)送站點在發(fā)送完數(shù)據(jù)后將繼續(xù)監(jiān)聽經(jīng)過站點的幀。當發(fā)送站點檢測到某數(shù)據(jù)幀的源地址與本站點的地址相同時，立即停止轉(zhuǎn)發(fā)該幀并將其置為無效幀，使已轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)上的部分幀信息在到達下一站點時被當做幀碎片而被丟棄，以免這些幀碎片在環(huán)上繼續(xù)傳送，然后，發(fā)送站點負責將幀剩余部分從環(huán)上刪除，并同時檢測幀中的FS字段。如果FS字段中的“A”和“C”標志位都為“1”，則說明該幀已被目的站點成功接收；如果只有“A”標志位為“1”則說明目的站點存在但沒有接收該幀，這說明幀在傳輸過程中發(fā)生了錯誤；如果“A”和“C”標志位都為“0”，則說明幀中的目的地址有錯。
正常情況下，只有主環(huán)工作，而備用環(huán)作為備份。一旦網(wǎng)絡發(fā)生故障，無論是線路故障還是站點故障，F(xiàn)DDI網(wǎng)絡都會通過卷繞自動將雙環(huán)重構(gòu)為一個單環(huán)，從而保證網(wǎng)絡不會中斷，這是FDDI區(qū)別于其他局域網(wǎng)的一個重要特點。
FDDI網(wǎng)絡定義了兩種站點：一種是單連接站點（SAS）或稱B類站點；另一種是雙連接站點（DAS）或稱A類站點。單連接站點通過集中器連接在FDDI雙環(huán)的主環(huán)上，集中器能夠同時連接多臺SAS站點，且保證任何SAS站點的出錯或斷電均不會影響FDDI網(wǎng)絡。雙連接站點可以同時與兩個環(huán)路連接。

性能指標
FDDI的主要性能指標如下：
（1）使用802.2LLC協(xié)議，與IEEE802LAN兼容。
（2）使用基于IEEE 802.5令牌環(huán)標準的令牌傳遞MAC協(xié)議。
（3）使用雙環(huán)拓撲，確保網(wǎng)絡具有容錯能力。
（4）可使用多模光纖、單模光纖或雙絞線作為傳輸介質(zhì)。
（5）傳輸速率為100Mbps，光信號碼元的傳輸速率為125Mbps。
（6）連接數(shù)不大于1000個，若每個節(jié)點均為雙連接，則不多于500個。
（7）最大站間距為2km，環(huán)路最大長度為100km。
（8）具有動態(tài)分配帶寬的能力，能同時支持同步和異步數(shù)據(jù)服務。
（9）最大分組長度為4500字節(jié)。

應用環(huán)境
FDDI主要可在以下環(huán)境應用。
（1）計算機機房網(wǎng)，也稱為后端網(wǎng)絡，用于計算機機房中大型計算機與高速外設之間的連接，以及對可靠性、傳輸速率與系統(tǒng)容錯等方面要求較高的環(huán)境。
（2）辦公室或建筑物群的主干網(wǎng)，也稱為前端網(wǎng)絡，用于連接大量的小型機、工作站、個人計算機與各種外設。
（3）校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)的主干網(wǎng)，用于連接分布在校園或企業(yè)中各個建筑物中的小型機、服務器、工作站、個人計算機與局域網(wǎng)。
（4）多個校園網(wǎng)或企業(yè)的主干網(wǎng)，用于連接地理位置相距幾千米的多個校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)，成為一個區(qū)域性的互連多個校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)的主干網(wǎng)。