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TOKEN RING FDDI - CDDI …….. Gina Milena Prieto Novoa Jhohan Franco Sanchez Cristian Sandoval Pineda ……..

HISTORIA Token Ring es una arquitectura de red desarrollada por IBM en los años 1970 con topología logica en anillo y técnica de acceso de paso de testigo, usando un frame de 3 bytes llamado token que viaja alrededor del anillo. Token Ring se recoge en el estándar IEEE 802.5. En desuso por la popularización de Ethernet ; actualmente no es empleada en diseños de redes.

CARACTERISTICAS Topología Lógica: anillo Física: estrella (conectadas a una MAU) Velocidad de trasferencia: 4-16 Mbps Protocolo de acceso al medio: Token Passing Medios físicos: STP, UTP Red determinística: es posible calcular exactamente el máximo tiempo que transcurrirá antes que otra estación vuelva a transmitir.

Nivel físico - Unidad de acceso de múltiples estaciones (MSAU)

- Adaptador de red token ring. - STP -- conector RJ-45. 4 hilos. máx. 33 MSAUs y 260 nodos - UTP -- conector RJ-45. 4 hilos. máx. 9 MSAUs y 72 nodos - Max Distancia “lobe cable”: 100m.

Conexión física

Multi Station Access Unit (MSAU)

Cada nodo es conectado a la red (a un MSAU) utilizando un relé electromagnético. Tan pronto como la estación esté arriba, envía un voltaje (llamado “voltaje fantasma”) que hace que el relé se abra y la estación se incluya en la red. Si la estación es apagada, el relé se cierra, pasando por alto la estación, sin romper el anillo.

Nodo

Nodo Del MSAU anterior La conexión entre MSAUs se hace a través de unos puertos especiales llamados Ring In (RI) y Ring Out (RO).

El cable que conecta el puerto MSAU al nodo se llama “lobe cable”. El cable utiliza cuatro hilos: dos para transmitir y dos para recibir. Puede ser STP o UTP.

Nodo RI

R O Nodo Al siguiente MSAU

Token Passing en Token Ring 1

B

El nodo que quiere transmitir datos busca un token libre

C

A

2

A

D

3

B

D

El nodo destino copia los datos que le han enviado

C

A

D

B

4

B

A

D

El nodo cambia el token por un frame. El frame transmitido lleva datos y la dirección CMAC del nodo destino (esta dirección también puede ser multicast o broadcast)

El frame fluye hasta el nodo que lo transmitió. Este nodo retira el frame de la red y genera un nuevo C token libre

El frame de Token Ring Un elemento importante de Token Ring es el frame que utiliza para llevar los datos entre las estaciones. El frame Token Ring tiene varios formatos: token (cuando no lleva datos), abort token (para terminar a la fuerza una transmisión previa) y frame de informacion (cuando lleva datos).

Sistema de Prioridad Permite que las estaciones con mayor prioridad puedan tener el token más cantidad de veces que las estaciones con menor prioridad.

REGLAS: Cualquier estación puede capturar el token sólo si la prioridad actual del token es menor que su prioridad. Si la prioridad del token es más alta que la prioridad de la estación, se establece la prioridad de reservación con un valor inferior, sólo si otra estación no ha establecido una reservación con mayor prioridad. Toda estación que incremente el valor de la prioridad del token debe decrementarla a su valor original cuando termine la trasmisión.

Funciones de mantenimiento y supervisión Active Monitor (AM) : Encargado de asegurar el buen funcionamiento del anillo - Proporciona el reloj maestro para el anillo. - Proporciona un “buffer de latencia” de mínimo 24 bits. - Asegura un paso del token (token passing) correcto. - Compensa el “frequency jitter” (desfases de frecuencia). - Inicia el Ring Polling cada siete segundos. - Monitorea el Ring Polling

Standby Monitor (SM): Asegurar que el AM funcione correctamente.

- Monitoreo el paso del token (token passing) en el anillo. - Monitoreo del Ring Polling. - Monitoreo de la frecuencia utilizada en el anillo. - Si detecta un mal funcionamiento del AM inicia el proceso de monitor contention.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE TOKEN RING VENTAJAS: •No requiere de enrutamiento.

•Requiere poca cantidad de cable. •Fácil de extender su longitud, ya que el nodo está diseñado como repetidor, por lo que permite amplificar la señal y “mandarla más lejos”.

DESVENTAJAS: •Altamente susceptible a fallas. •Una falla en un nodo deshabilita toda la red (esto hablando estrictamente en el concepto puro de lo que es una topología de anillo). •El software de cada nodo es mucho más complejo.

FDDI (Estándar IEEE 802.8) Fiber Distributed Data Interface

HISTORIA FDDI fue desarrollado por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) a mediados de 1980. En ese entonces, las estaciones de trabajo de ingeniería de alta velocidad comenzaban a cobrar el ancho de banda de redes de área local existentes (LANs) basadas en Ethernet y Token Ring. Se requería de un nuevo medio para que las LAN pudieran soportar fácilmente estas estaciones de trabajo y sus nuevas aplicaciones distribuidas. Al mismo tiempo la fiabilidad de la red se había vuelto un problema importante para como los administradores de sistemas emigraban aplicaciones de grandes computadores a redes. FDDI fue desarrollado para cumplir estas necesidades. Luego de ser completadas las especificaciones de FDDI, ANSI envío FDDI a la ISO, quien creó una versión internacional de FDDI que es completamente compatible con la versión estándar de ANSI.

Medio de Transmisión ● La fibra óptica tiene numerosas ventajas sobre el cobre, en particular, la seguridad, fiabilidad y rendimiento: ● La fibra óptica no emite ningún tipo de señal eléctrica ● Es inmune a la interferencia eléctrica de radiofrecuencia (RFI) y electromagnética (EMI). ● Soporta mucho más ancho de banda que el cobre y mayor distancia de transporte entre estaciones.

Medio de Transmisión ● FDDI define dos tipos de fibra óptica: monomodo y multimodo. ◦ Un modo es un rayo de luz que entra a la fibra en un ángulo particular. ◦ Multimodo usa LED como el dispositivo. ◦ Monomodo generalmente usa laser.

MEDIO DE TRANSMISIÓN Fibra Multimodo: ● Permite múltiples modos de luz para propagar a través de la fibra. ● Generalmente es usado para comunicaciones en áreas no muy dispersas. Fibra monomodo: ● Permite un único modo de luz para propagar a través de la fibra. ● Generalmente es usado para conecciones en áreas dispersas.

FDDI ESPECIFICACIONES ● FDDI especifica la parte física y acceso a medio de el modelo de referencia OSI.

● FDDI es una colección de cuatro especificaciones separadas, cada una con una función específica. ● Combinadas, esta especificaciones tienen la capacidad de proveer conecciones de alta velocidad entre protocolos de capas superiores como TCP/IP, y medios como cableado de fibra óptica.

NOTA: FDDI es similar al IEEE 802.3 Ethernet y IEEE 802.5 Token Ring en relación con el modelo OSI. Su propósito principal es proveer conectividad entre capas superiores de protocolos similares del modelo OSI y el medio usado para conectar redes.

Las cuatro especificaciones de FDDI

Especificaciones - Capa física PMD (Physical-Medium Dependent) Se refiere el nivel dependiente del medio es decir las características del medio de transmisión, acá se encuentran las siguientes especificaciones: 1.Enlaces de fibra óptica. 2.Niveles de potencia. 3.Tasas de error de bit. El error máximo es de 10e-9 bits, es decir un error por cada gigabit. 4.Componentes ópticos. 5.Conectores. Especifica una distancia máxima entre cada nodo de de 2 km.

Especificaciones - Capa física PMD (Physical-Medium Dependent) Fibra óptica: La fibra óptica es de 62,5/125 mm en una circunferencia máxima de 200 km.

Propiedades ópticas conforme a CEI 60793-2-10, ISO/IEC 11801, EN 50173, TIA/EIA-492AAAC y EIA/TIA 568-B.

Especificaciones - Capa física PMD (Physical-Medium Dependent) Conectores: Se especifica el uso de conectores DB9.

Es un conector lógico de 9 clavijas para conexiones en serie. Norma: RS-232 (RS-232C).

Especificaciones - Capa física PHY (Physical Layer Protocol) Aprobada por ANSI en 1998, se encarga de: ●Codificación y decodificación de señales. ●Sincronización mediante el esquema 4-bytes/5-bytes.

Codificación NRZI: Es un método para mapear una señal binaria para que sea enviada a través de algunos medios de transmisión.

“1” representa una transición a nivel físico y “0” representa ausencia de transmisión.

Especificaciones - Capa de enlace MAC (Media Access Control) Define la forma en que se accede al medio: a) formato de trama b) tratamiento del token c) direccionamiento d) algoritmo para calcular una verificación por redundancia cíclica e) mecanismos de recuperación de errores

Especificaciones - Capa de enlace MAC (Media Access Control) Trama de Datos

PA: Preámbulo SD: Delimitador de Inicio FC: Control de Trama DA: Dirección Destino SA: Dirección de Origen INFO: Datos FCS: Secuencia de Verificación de Trama ED: Delimitador de Fin FS: Estado de la Trama

Especificaciones - Capa de gestión SMT (Station Management) La especificación SMT define la configuración de estaciones FDDI, configuración de anillo, características de control de anillo, incluyendo inserción y extracción, inicialización, aislamiento de errores, planificación y estadísticas de colección.

Especificaciones - Capa de gestión SMT (Station Management) Incluye servicios y funciones basados en tramas, así como la gestión de conexión (CMT-Connection Management) y la gestión del anillo (RMT-Ring Management).

Tipos de conecciones a estaciones FDDI. Una de las caracteristicas unicas de FDDI es que existen múltiples caminos para conectar dispositivos FDDI. FDDI define cuatro tipos de dispositivos: ● Single attachment station (SAS): ● Se une a un solo anillo a través de un concentrador. ● Los dispositivos conectados no afectarán el anillo FDDI si están apagados. ● Dual attachment station (DAS): ◦ Cada FDDI DAS tiene dos puertos, estos conectan cada DAS a el anillo dual FDDI. ◦ Cada puerto provee una coneccion para cada anillo. ◦ Dispositivos usando conecciones DAS pueden afectar los anillos si están apagados.

Tipos de conecciones a estaciones FDDI. ● Concentradores: ◦ Un concentrador FDDI es el bloque constructor de una red FDDI. Se conecta directamente a los dos anillos y asegura que el fallo o ausencia de los dispositivos no hará fallar al anillo. ⚫ Single attached concentrator (SAC) ⚫ Dual attached concentrator (DAC)

Tipos de conecciones a estaciones FDDI.

Puertos FDDI DAS conectados a los anillos primero y secundario.

Tipos de conecciones a estaciones FDDI.

Un concentrador conecta a los anillos principal y secundario.

Tolerancia a Fallos FDDI. ● FDDI provee un número de características para la tolerancia a fallos. ● FDDI esta un entorno de doble anillo.

● La implementación de un “optical bypass switch”. ● El uso de concentradores. ● Soporte a “dual homing”.

Tolerancia a Fallos FDDI.

Recuperación del anillo de un fallo de estación

Tolerancia a Fallos FDDI.

Recuperación del anillo de un fallo de cableado.

Tolerancia a Fallos FDDI.

Optical bypass Switch

Tolerancia a Fallos FDDI.

Configuración Dual-Homed

FORMATO DE FRAME FDDI ● El formato de cada frame en FDDI es similar a el formato de un frame en Token Ring. ● Los frames en FDDI pueden ser de hasta 4,500 bytes.

Copper Distributed Data Interface CDDI

CDDI Es una modificación de la especificación FDDI aplicados sobre un medio de transmisión de COBRE(categoría 5 - alta calidad para transmisión de datos). ● Provee rangos de tasas de transferencia de datos a 100Mbps. ● Arquitectura de doble anillo para la redundancia de la información. ◦ a prueba de fallos ● Alcance máximo entre el dispositivo final y el concentrador de 100 metros Para el estándar ANSI son aplicables dos tipos de cables en CDDI: ● shielded twisted pair (STP). (Cable de Par Trenzado acorazado) ● unshielded twisted pair (UTP). (Cable de Par Trenzado noacorazado)

CDDI

VENTAJAS Y DESVENTAJAS CDDI VENTAJAS ● Cable UTP menos costoso que la fibra óptica. ● Costes de instalación y terminación menores. ● Transceptores de cobre menos costosos que la fibra óptica. ● los transceptores de cobre son de menor tamaño, consumen menos y ofrecen una mayor densidad de puertos, con un menor coste por puerto.

DESVENTAJAS ● Menos confiable la seguridad de la transmisión de datos ● Menor alcance entre estaciones.

DATO: La tecnología de Ethernet a 100 Mbps (100BASE-FX y 100BASE-TX) está basada en FDDI

Conclusiones - La red Token-Ring es una implementación del estándar IEEE 802.5, en el cual se distingue más por su método de transmitir la información que por la forma en que se conectan las computadoras.

-Aunque Ethernet se ha convertido en la opción más popular para soluciones de redes , las redes token ring experimentan menos colisiones de datos. - Los datos de velocidad también se pueden calcular en una red token ring , por lo que es más previsible, con opciones más sólidas, controladas por el usuario.

Referencias -http://docwiki.cisco.com/wiki/Token_Ring/IEEE_802.5 - Redes informáticas: conceptos fundamentales Philippe Atelin,José Dordoigne -El Gran libro del PC interno: programación de sistemas hardware a fondo Luis Durán Rodríguez -Estudio científico de las redes de ordenadores Angel Cobo Yera -http://www.consulintel.es/Html/Tutoriales/Articulos/fddi.html - http://www.lcc.uma.es/~eat/services/fddi/fddi.htm -http://searchnetworking.techtarget.com/definition/CDDI http://ieeexplore.ieee.org.ezproxy.unal.edu.co/stamp/stamp.jsp?tp=&arn umber=972831&tag=1 http://docstore.mik.ua/univercd/cc/td/doc/product/cddi/c1100/con14icg/5 6153.htm

GRACIAS