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简述以太网和FDDI网的工作原理和数据传输过程

导语 : 简述以太网和FDDI网的工作原理和数据传输过程 FDDI工作原理 FDDI的工作原理主要体现在FDDI的三个工作过程中,这三个工作过程是:站点连接的建 立、环初始化和数据传输。 1.站点连接的建

简述以太网和FDDI网的工作原理和数据传输过程

FDDI工作原理

FDDI的工作原理主要体现在FDDI的三个工作过程中,这三个工作过程是:站点连接的建

立、环初始化和数据传输。

1.站点连接的建立

FDDI在正常运行时,站管理(SMT)一直监视着环路的活动状态,并控制着所有站点的活动

。站管理中的连接管理功能控制着正常站点建立物理连接的过程,它使用原始的信号序列在

每对PHY/PMD之间的双向光缆上建立起端———端的物理连接,站点通过传送与接收这一特

定的线路状态序列来辨认其相邻的站点,以此来交换端口的类型和连接规则等信息,并对连

接质量进行测试。在连接质量的测试过程中,一旦检测到故障,就用跟踪诊断的方法来确定

故障原因,对故障事实隔离,并且在故障链路的两端重新进行网络配置。

2.环初始化

在完成站点连接后,接下去的工作便是对环路进行初始化。在进行具体的初始化工作之

前,首先要确定系统的目标令牌循环时间(TTRT)。各个站点都可借助请求帧(Claim Frame)

提出各自的TTRT值,系统按照既定的竞争规则确定最终的TTRT值,被选中TTRT值的那个站点

还要完成环初始化的具体工作。确定TTRT值的过程通常称之为请求过程(Claim Process)。

(1) 请求过程

请求过程用来确定TTRT值和具有初始化环权力的站点。当一个或更多站点的媒体访问

控制实体(MAC)进入请求状态时,就开始了请求过程。在该状态下,每一个站点的MAC连续不

断地发送请求帧(一个请求帧包含了该站点的地址和目标令牌循环时间的竞争值),环上其它

站点接收到这个请求帧后,取出目标令牌循环时间竞争值并按如下规则进行比较:如果这个

帧中的目标循环时间竞争值比自己的竞争值更短,该站点就重复这个请求帧,并且停止发送

自己的请求帧;如果该帧中的TTRT值比自己的竞争值要长,该站点就删除这个请求帧,接着用

自己的目标令牌循环时间作为新的竞争值发送请求帧。当一个站点接受到自己的请求帧后

,这个站点就嬴得了初始化环的权力。如果两个或更多的站点使用相同的竞争值,那么具有

最长源地址(48位地址与16位地址)的站点将优先嬴得初始化环的权力。

(2) 环初始化

嬴得初始化环权力的站点通过发送一个令牌来初始化环路,这个令牌将不被网上其它站

点捕获而通过环。环上的其它站点在接收到该令牌后,将重新设置自己的工作参数,使本站

点从初始化状态转为正常工作状态。当该令牌回到源站点时,环初始化工作宣告结束,环路

进入了稳定操作状态,各站点便可以进行正常的数据传送。

(3) 环初始化实例

我们用图10-2来说明站点是如何通过协商来赢得对初始化环权力的。在这个例子中,站

点A、B、C、D协商决定谁赢得初始化环的权力。

@@29L17901.GIF;图10-2 环初始化过程@@

其协商过程如下:

① 所有站点开始放出请求帧

② 站点D收到目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更短的站点C的请求帧,它停止

发送自己的帧,向站点A转发站点C的请求帧。与此同时:·站点B收到目标令牌循环时间竞争

值比它自己竞争值更短的站点A的请求帧,停止发送自己的帧,向站点C发送站点A的请求帧。

·站点C收到目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更长的站点A的请求帧,继续发送自己

的帧

③ 站点A收到从站点D传过来的目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更短的站点C

的请求帧,它停止发送自己的帧,并发送站点D转发过来的站点C的请求帧给站点B

④ 站点B收到从站点A传过来的目标令牌循环时间竞争值比它自己竞争值更短的站点C

的请求帧,它停止发送自己的帧,并发送站点A转发过来的站点C的请求帧给站点C

⑤ 站点C收到从站点B传过来的自己的请求帧,表示站点C已嬴得了初始化环的权力,请

求过程宣告结束,站点C停止请求帧的传送,并产生一个初始化环的令令牌发送到环上,开始

环初始化工作

该协商过程以站点C赢得初始化环的权力而告终,网上其它站点A、B和D依据站点C的令

牌初始化本站点的参数,待令牌回到站点C后,网络进入稳定工作状态,从此以后,网上各站点

可以进行正常的数据传送工作。

以太网工作原理

以太网是由Xeros公司开发的一种基带局域网技术,使用同轴电缆作为网络媒体,采用载波多路访问和碰撞检测(CSMA/CD)机制,数据传输速率达到10Mbps。虽然以太网是由Xeros公司早在70年代最先研制成功,但是如今以太网一词更多的被用来指各种采用CSMA/CD技术的局域网。以太网被设计用来满足非持续性网络数据传输的需要,而IEEE 802.3规范则是基于最初的以太网技术于1980年制定。以太网版本2.0由Digital Equipment Corporation、Intel、和Xeros三家公司联合开发,与IEEE 802.3规范相互兼容。

以太网/IEEE 802.3通常使用专门的网络接口卡或通过系统主电路板上的电路实现。以太网使用收发器与网络媒体进行连接。收发器可以完成多种物理层功能,其中包括对网络碰撞进行检测。收发器可以作为独立的设备通过电缆与终端站连接,也可以直接被集成到终端站的网卡当中。

以太网采用广播机制,所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。通过查看包含在帧中的目标地址,确定是否进行接收或放弃。如果证明数据确实是发给自己的,工作站将会接收数据并传递给高层协议进行处理。

以太网采用CSMA/CD媒体访问机制,任何工作站都可以在任何时间访问网络。在发送数据之前,工作站首先需要侦听网络是否空闲,如果网络上没有任何数据传送,工作站就会把所要发送的信息投放到网络当中。否则,工作站只能等待网络下一次出现空闲的时候再进行数据的发送。

作为一种基于竞争机制的网络环境,以太网允许任何一台网络设备在网络空闲时发送信息。因为没有任何集中式的管理措施,所以非常有可能出现多台工作站同时检测到网络处于空闲状态,进而同时向网络发送数据的情况。这时,发出的信息会相互碰撞而导致损坏。工作站必须等待一段时间之后,重新发送数据。补偿算法用来决定发生碰撞后,工作站应当在何时重新发送数据帧。

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