Fiber Distributed Data Interface (FDDI) ist eine Reihe von ANSI- und ISO-Standards fรผr die Datenรผbertragung auf Glasfaserleitungen in einem lokales Netzwerk (LAN) erstreckt sich รผber bis zu 200 Kilometer. Die Technologie zeichnet sich durch ihre hohe Qualitรคt aus Bandbreite und Zuverlรคssigkeit, wurde in den spรคten 1980er und 1990er Jahren hauptsรคchlich zur Verbindung von LANs und als Backbone fรผr verwendet Weitverkehrsnetze (WAN).
FDDI verwendet eine Dual-Ring-Architektur, die eine Form der Redundanz bietet und eine hohe Verfรผgbarkeit des Netzwerks gewรคhrleistet. Fรคllt ein Ring aus, schaltet das System automatisch auf den sekundรคren Ring um und hรคlt so den Netzwerkbetrieb unterbrechungsfrei aufrecht. Jeder Ring unterstรผtzt Datenรผbertragungsraten von 100 Mbit/s (Megabit pro Sekunde), deutlich schneller als die damals verfรผgbaren Alternativen. FDDI unterstรผtzte sowohl die Token-Weitergabe fรผr die Datenintegritรคt als auch ein Glasfasermedium, das weniger anfรคllig fรผr elektromagnetische Stรถrungen war und im Vergleich zu auf Kupferkabeln basierenden Technologien eine zuverlรคssige und sichere Methode der Datenรผbertragung bot.
Design verteilter Glasfaser-Datenschnittstellen
Das Fiber Distributed Data Interface (FDDI)-Design basiert auf einer Hochgeschwindigkeits-Netzwerktopologie, die Glasfaser als Medium fรผr die Datenรผbertragung verwendet. Zu den Schlรผsselelementen des FDDI-Designs gehรถren die physische und logische Struktur, die Datenรผbertragungsmethode und die Netzwerkkomponenten.
Dual-Ring-Topologie
FDDI basiert auf einer Dual-Ring-Topologie, die aus zwei unabhรคngigen Glasfaserkabelringen besteht: dem Primรคr- und dem Sekundรคrring. Der Datenfluss erfolgt in der Regel auf jedem Ring in eine Richtung, wodurch der Datenverkehr unabhรคngig vom anderen Ring รผbertragen wird. Dieses Design bietet inhรคrente Redundanz und erhรถht die Zuverlรคssigkeit und Fehlertoleranz des Netzwerks. Bei Ausfall oder Stรถrung des Primรคrrings kann das System automatisch auf den Sekundรคrring umschalten und so den kontinuierlichen Betrieb gewรคhrleisten.
Token-Passing-Protokoll
FDDI verwendet ein Token-Passing-Protokoll, um den Zugriff auf das Netzwerkmedium zu steuern. Um Daten รผbertragen zu kรถnnen, muss ein Gerรคt รผber den Token verfรผgen. Diese Methode stellt sicher, dass immer nur ein Gerรคt gleichzeitig sendet, wodurch Kollisionen verhindert und die Effizienz der Datenรผbertragung maximiert wird. Sobald ein Gerรคt das Token erhรคlt und seine Daten sendet, gibt es diese an das nรคchste Gerรคt im Ring weiter, sodass dieses รผbertragen kann.
100 Mbit/s Bandbreite
Das Netzwerk unterstรผtzt Datenรผbertragungsraten von bis zu 100 Mbit/s (Megabit pro Sekunde). Diese Hochgeschwindigkeitsfรคhigkeit in Kombination mit der Zuverlรคssigkeit von Glasfaserkabeln machte FDDI ideal als Rรผckgrat groรer Netzwerke, die eine schnelle und zuverlรคssige Datenรผbertragung erfordern.
Optisches Fasermedium
FDDI verwendet Glasfaser als รbertragungsmedium, was mehrere Vorteile gegenรผber herkรถmmlichen Kupferkabeln bietet, darunter eine hรถhere Bandbreitenkapazitรคt, eine grรถรere Widerstandsfรคhigkeit gegen elektromagnetische Stรถrungen und die Mรถglichkeit, grรถรere Entfernungen ohne Signalverschlechterung zu รผberbrรผcken. Die typische maximale Lรคnge fรผr ein einzelnes FDDI-Netzwerk betrรคgt 200 Kilometer mit bis zu 1,000 angeschlossenen Gerรคten.
Netzwerk-Komponenten
Das FDDI-Netzwerk besteht aus mehreren Schlรผsselkomponenten, darunter:
- FDDI NIC (Netzwerkschnittstellenkarte). Verbindet einen Computer oder andere Gerรคte mit dem FDDI-Netzwerk.
- Konzentratoren. Funktionieren als Hubs und ermรถglichen die Verbindung mehrerer Gerรคte mit dem FDDI-Ring.
- Glasfaserkabel und Steckverbinder. Wird verwendet, um das Netzwerk physisch aufzubauen und Gerรคte zu verbinden.
Standards und Spezifikationen
FDDI wurde vom American National Standards Institute (ANSI) standardisiert und entspricht der ISO 9314-Spezifikation. Es enthรคlt mehrere Dokumente, die die Protokolle der physischen und logischen Schicht definieren, einschlieรlich der Media Access Control (MAC)-Schicht, die fรผr den Token-Passing-Mechanismus verantwortlich ist, und des Physical Layer Protocol (PHY), das die elektrische und prozedurale Schnittstelle zum รbertragungsmedium definiert.
Geschichte der verteilten Glasfaser-Datenschnittstelle
Die Fiber Distributed Data Interface entwickelte sich Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre zum Standard fรผr die Hochgeschwindigkeits-Datenรผbertragung. Das American National Standards Institute (ANSI) begann mit der Entwicklung von FDDI, um den Bedarf an einem Netzwerkstandard mit hoher Bandbreite zu decken, der datenintensive Anwendungen und die Verbindung mehrerer LANs รผber grรถรere Entfernungen unterstรผtzen kann.
FDDI wurde 3 von ANSI im Rahmen des X9.5T1987-Komitees standardisiert. Der erste FDDI-Standard wurde verรถffentlicht und konzentrierte sich auf Netzwerkarchitekturen, die รbertragungsraten von 100 Mbit/s unterstรผtzen konnten, was deutlich hรถher war als die damals von Ethernet angebotenen 10 Mbit/s.
In den 1990er Jahren wurde FDDI weit verbreitet als Rรผckgrat fรผr viele Unternehmens-, Hochschul- und Regierungsnetzwerke, bei denen hoher Durchsatz und Netzwerkzuverlรคssigkeit von entscheidender Bedeutung waren. Seine Fรคhigkeit, unterschiedliche LANs รผber grรถรere Entfernungen ohne nennenswerte Signalverschlechterung zu verbinden, machte es zu einer beliebten Wahl fรผr groรe Netzwerkumgebungen.
Das Aufkommen schnellerer und kostengรผnstigerer Technologien wie Gigabit-Ethernet in den spรคten 1990er und frรผhen 2000er Jahren begann, FDDI zu verdrรคngen. Diese neueren Technologien boten eine vergleichbare oder bessere Leistung bei geringeren Kosten und einfacherer Implementierung und Wartung.
Trotz seines Rรผckgangs bleibt der Einfluss von FDDI auf Netzwerkstandards und die Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsnetzwerktechnologien erheblich. Es hat dazu beigetragen, den Weg fรผr die Einfรผhrung von Glasfasern in Netzwerk-Backbones zu ebnen und die Voraussetzungen fรผr die heute vorherrschenden Hochgeschwindigkeitsnetzwerke mit hoher Kapazitรคt zu schaffen.
Anwendungsfรคlle fรผr verteilte Glasfaser-Datenschnittstellen
Fiber Distributed Data Interface (FDDI) wurde hauptsรคchlich in Umgebungen eingesetzt, die eine hohe Bandbreite, Zuverlรคssigkeit und Unterstรผtzung fรผr die Kommunikation รผber groรe Entfernungen erforderten. Hier sind einige wichtige Anwendungsfรคlle fรผr FDDI.
1. Unternehmens- und Campusnetzwerke
Groรe Unternehmen und Universitรคtsgelรคnde mit ausgedehnten geografischen Flรคchen nutzten FDDI, um verschiedene Gebรคude oder Einrichtungen miteinander zu verbinden. Die hohe Bandbreite und Zuverlรคssigkeit von FDDI unterstรผtzte die vielfรคltigen und datenintensiven Anforderungen dieser Umgebungen, darunter Dateifreigabe, Hochgeschwindigkeits-Internetzugang und die Verbindung lokaler Netzwerke (LANs).
2. Data Center Viele Anschlussmรถglichkeiten
Data centers Wohnen servers und Speichergerรคte fรผr groรe Unternehmensanwendungen erfordern Netzwerke, die erheblichen Datenverkehr mit minimaler Latenz verarbeiten kรถnnen. FDDI wurde innerhalb und zwischen data centers, um einen schnellen und zuverlรคssigen Zugriff auf kritische Daten und Anwendungen zu gewรคhrleisten. Die von FDDI angebotene Geschwindigkeit von 100 Mbit/s und das Glasfasermedium waren fรผr die hohen Durchsatz- und Zuverlรคssigkeitsanforderungen von gut geeignet data center Umgebungen, die eine effiziente Datenreplikation unterstรผtzen, backupund Abrufprozesse.
3. Metropolitan Area Networks (MANs)
FDDI wurde auch in stรคdtischen Netzwerken eingesetzt und verband verschiedene LANs in einer Stadt oder Metropolregion. Dieser Anwendungsfall war besonders relevant fรผr Regierungseinrichtungen, Bildungseinrichtungen und Unternehmen, die eine Hochgeschwindigkeitskonnektivitรคt รผber grรถรere Entfernungen benรถtigen, als sie normalerweise von einem LAN abgedeckt werden. Die in FDDI verwendete Glasfaser ermรถglichte die Kommunikation รผber groรe Entfernungen ohne nennenswerte Signalverschlechterung und eignet sich daher ideal fรผr die Schaffung miteinander verbundener Netzwerke in einem Ballungsgebiet. Seine hohe Bandbreite erleichterte die รbertragung groรer Datenmengen und Multimediainhalte.
4. Backup und Notfallwiederherstellung
Organisationen nutzten FDDI fรผr backup und Notfallwiederherstellung Zwecken, indem es seine hohe Bandbreite nutzt, um groรe Datenmengen an externe Speicherorte zu รผbertragen. Diese Anwendung war von entscheidender Bedeutung fรผr die Aufrechterhaltung der Datenintegritรคt und der Geschรคftskontinuitรคt bei Systemausfรคllen oder anderen Stรถrungen. Aufgrund der Zuverlรคssigkeit und Fehlertoleranz von FDDI sowie der Fรคhigkeit zur Hochgeschwindigkeits-Datenรผbertragung eignete sich FDDI fรผr die umfassende Implementierung backup Strategien und die Minimierung von Ausfallzeiten wรคhrend Wiederherstellungsvorgรคngen.
5. Hochleistungs-Computing-Cluster (HPC).
Forschungseinrichtungen und Unternehmen laufen High Performance Computing Cluster fรผr Simulationen, Datenanalysen und andere rechenintensive Aufgaben verlieรen sich auf FDDI, um die Clusterknoten miteinander zu verbinden. Fรผr eine effiziente Parallelverarbeitung war ein schneller Datenaustausch zwischen Knoten unerlรคsslich. Die Bandbreite und die geringe Latenz von FDDI erleichterten den schnellen Informationsaustausch zwischen Clusterknoten, verbesserten die Gesamtleistung von HPC-Anwendungen und ermรถglichten die effizientere Ausfรผhrung komplexer Berechnungen.