Fiber Distributed Data Interface (FDDI) is een set ANSI- en ISO-normen voor datatransmissie op glasvezellijnen in een lokaal netwerk (LAN) strekt zich uit tot 200 kilometer. De technologie, gekenmerkt door zijn hoge bandbreedte en betrouwbaarheid, werd eind jaren tachtig en negentig voornamelijk gebruikt om LAN's met elkaar te verbinden en als ruggengraat voor Wide Area-netwerken (WAN).
FDDI maakt gebruik van een dual-ring-architectuur, die een vorm van redundantie biedt en ervoor zorgt dat het netwerk in hoge mate beschikbaar is. Als één ring uitvalt, schakelt het systeem automatisch over naar de secundaire ring, waardoor de netwerkwerking zonder onderbrekingen behouden blijft. Elke ring ondersteunt datatransmissiesnelheden van 100 Mbps (megabits per seconde), aanzienlijk sneller dan de op dat moment beschikbare alternatieven. FDDI ondersteunde zowel het doorgeven van tokens voor data-integriteit als een glasvezelmedium, dat minder gevoelig was voor elektromagnetische interferentie, waardoor een betrouwbare en veilige methode voor datatransmissie werd geboden in vergelijking met op koperdraad gebaseerde technologieën.
Vezelgedistribueerd data-interfaceontwerp
Het Fiber Distributed Data Interface (FDDI)-ontwerp is gecentreerd rond een hogesnelheidsnetwerktopologie die optische vezels gebruikt als medium voor datatransmissie. De belangrijkste elementen van het ontwerp van FDDI zijn de fysieke en logische structuur, de datatransmissiemethode en de netwerkcomponenten.
Dual Ring-topologie
FDDI is gebaseerd op een dual-ring-topologie die bestaat uit twee onafhankelijke glasvezelkabelringen: de primaire en secundaire ring. Gegevens stromen doorgaans in één richting op elke ring, waardoor het verkeer onafhankelijk van de andere ring wordt vervoerd. Dit ontwerp biedt inherente redundantie en verbetert de betrouwbaarheid en fouttolerantie van het netwerk. Als de primaire ring uitvalt of wordt verstoord, kan het systeem automatisch overschakelen naar de secundaire ring, waardoor een continue werking wordt gegarandeerd.
Protocol voor het doorgeven van tokens
FDDI gebruikt een token-passing-protocol om de toegang tot het netwerkmedium te controleren. Een apparaat moet over het token beschikken om gegevens te kunnen verzenden. Deze methode zorgt ervoor dat slechts één apparaat tegelijk verzendt, waardoor botsingen worden voorkomen en de efficiëntie van de gegevensoverdracht wordt gemaximaliseerd. Zodra een apparaat het token heeft verkregen en de gegevens heeft verzonden, geeft het deze door aan het volgende apparaat in de ring, zodat het kan verzenden.
100 Mbps bandbreedte
Het netwerk ondersteunt datatransmissiesnelheden tot 100 Mbps (megabits per seconde). Deze hoge snelheidsmogelijkheden, gecombineerd met de betrouwbaarheid van glasvezelkabels, maakten FDDI ideaal om te dienen als de ruggengraat van grote netwerken die snelle en betrouwbare gegevensoverdracht vereisen.
Optische vezel medium
FDDI gebruikt optische vezels als transmissiemedium, wat verschillende voordelen biedt ten opzichte van traditionele koperdraden, waaronder een hogere bandbreedtecapaciteit, grotere weerstand tegen elektromagnetische interferentie en de mogelijkheid om langere afstanden te overbruggen zonder signaalverslechtering. De typische maximale lengte voor een enkel FDDI-netwerk is 200 kilometer, met maximaal 1,000 aangesloten apparaten.
netwerk Componenten
Het FDDI-netwerk bestaat uit verschillende belangrijke componenten, waaronder:
- FDDI NIC (netwerkinterfacekaart). Verbindt een computer of andere apparaten met het FDDI-netwerk.
- Concentratoren. Functioneren als hubs, waardoor meerdere apparaten verbinding kunnen maken met de FDDI-ring.
- Glasvezelkabels en connectoren. Wordt gebruikt om het netwerk fysiek op te bouwen en apparaten aan te sluiten.
Normen en specificaties
FDDI is gestandaardiseerd door het American National Standards Institute (ANSI) en voldoet aan de ISO 9314-specificatie. Het bevat verschillende documenten die de fysieke en logische laagprotocollen definiëren, waaronder de Media Access Control (MAC)-laag die verantwoordelijk is voor het token-passing-mechanisme en het Physical Layer Protocol (PHY), dat de elektrische en procedurele interface met het transmissiemedium definieert.
Geschiedenis van gedistribueerde data-interfaces via glasvezel
De Fiber Distributed Data Interface ontstond eind jaren tachtig en begin jaren negentig als standaard voor snelle gegevensoverdracht. Het American National Standards Institute (ANSI) begon met de ontwikkeling van FDDI om tegemoet te komen aan de behoefte aan een netwerkstandaard met hoge bandbreedte die data-intensieve applicaties en de onderlinge verbinding van meerdere LAN's over grotere afstanden zou kunnen ondersteunen.
FDDI werd in 3 gestandaardiseerd door ANSI onder de X9.5T1987-commissie. De eerste FDDI-standaard werd gepubliceerd, gericht op netwerkarchitecturen die transmissiesnelheden van 100 Mbps konden ondersteunen, wat aanzienlijk hoger was dan de 10 Mbps die destijds door Ethernet werd aangeboden.
In de jaren negentig zag FDDI de wijdverbreide acceptatie als de ruggengraat van veel bedrijfs-, academische en overheidsnetwerken, waar hoge doorvoer en netwerkbetrouwbaarheid van cruciaal belang waren. Het vermogen om ongelijksoortige LAN's over grotere afstanden met elkaar te verbinden zonder significante signaalverslechtering maakte het een populaire keuze voor grootschalige netwerkomgevingen.
De komst van snellere, kosteneffectievere technologieën, zoals Gigabit Ethernet, eind jaren negentig en begin jaren 1990 begon FDDI te verdringen. Deze nieuwere technologieën boden vergelijkbare of superieure prestaties tegen lagere kosten en met eenvoudiger implementatie en onderhoud.
Ondanks de achteruitgang blijft de impact van FDDI op netwerkstandaarden en de ontwikkeling van snelle netwerktechnologieën aanzienlijk. Het hielp de weg vrij te maken voor de adoptie van glasvezel in netwerkbackbones en maakte de weg vrij voor de hogesnelheidsnetwerken met hoge capaciteit die tegenwoordig gangbaar zijn.
Gebruiksscenario's voor gedistribueerde data-interfaces via glasvezel
Fiber Distributed Data Interface (FDDI) werd voornamelijk gebruikt in omgevingen die hoge bandbreedte, betrouwbaarheid en ondersteuning voor langeafstandscommunicatie vereisten. Hier zijn enkele belangrijke gebruiksscenario's voor FDDI.
1. Bedrijfs- en campusnetwerken
Grote bedrijven en universiteitscampussen met uitgebreide geografische footprints gebruikten FDDI om verschillende gebouwen of faciliteiten met elkaar te verbinden. De hoge bandbreedte en betrouwbaarheid van FDDI ondersteunden de uiteenlopende en data-intensieve behoeften van deze omgevingen, waaronder het delen van bestanden, snelle internettoegang en de onderlinge verbinding van lokale netwerken (LAN's).
2. Data Center Connectiviteit
Data centers huisvesting servers en opslagapparaten voor grootschalige bedrijfstoepassingen vereisen netwerken die een aanzienlijk dataverkeer met minimale latentie kunnen verwerken. FDDI werd binnen en tussen gebruikt data centers om snelle, betrouwbare toegang tot kritieke gegevens en applicaties te garanderen. Het door FDDI aangeboden snelheids- en glasvezelmedium van 100 Mbps was zeer geschikt voor de hoge doorvoer- en betrouwbaarheidseisen van data center omgevingen, die efficiënte gegevensreplicatie ondersteunen, backupen ophaalprocessen.
3. Metropolitan Area Networks (MAN's)
FDDI werd ook ingezet in grootstedelijke netwerken, waarbij verschillende LAN's in een stad of grootstedelijke regio met elkaar werden verbonden. Deze gebruikssituatie was met name relevant voor overheidsinstellingen, onderwijsinstellingen en bedrijven die hogesnelheidsconnectiviteit nodig hebben over grotere afstanden dan doorgaans gedekt door een LAN. De optische vezel die in FDDI werd gebruikt, maakte communicatie over lange afstanden mogelijk zonder significante signaalverslechtering, waardoor het ideaal was voor het creëren van onderling verbonden netwerken in een grootstedelijk gebied. De hoge bandbreedte vergemakkelijkte de overdracht van grote datasets en multimedia-inhoud.
4. Backup en Disaster Recovery
Organisaties gebruikten FDDI voor backup en rampenherstel doeleinden, waarbij gebruik wordt gemaakt van de hoge bandbreedte om grote hoeveelheden gegevens naar externe opslaglocaties over te dragen. Deze applicatie was van cruciaal belang voor het behoud van de gegevensintegriteit en de bedrijfscontinuïteit tijdens systeemstoringen of andere verstoringen. De betrouwbaarheid en fouttolerantie van FDDI, samen met zijn capaciteit voor snelle datatransmissie, maakten het geschikt voor uitgebreide implementatie backup strategieën en het minimaliseren van de downtime tijdens hersteloperaties.
5. High-Performance Computing (HPC)-clusters
Onderzoeksinstellingen en ondernemingen draaien high-performance computing clusters voor simulaties, data-analyse en andere rekenintensieve taken waren afhankelijk van FDDI om de clusterknooppunten met elkaar te verbinden. Hogesnelheidsgegevensuitwisseling tussen knooppunten was essentieel voor efficiënte parallelle verwerking. De bandbreedte en lage latentie van FDDI vergemakkelijkten de snelle uitwisseling van informatie tussen clusterknooppunten, waardoor de algehele prestaties van HPC-applicaties werden verbeterd en complexe berekeningen efficiënter konden worden uitgevoerd.
