Fiber Distributed Data Interface (FDDI) é um conjunto de padrões ANSI e ISO para transmissão de dados em linhas de fibra óptica em um rede local (LAN) estendendo-se até 200 quilômetros. A tecnologia, caracterizada pela sua alta largura de banda e confiabilidade, foi usado principalmente no final dos anos 1980 e 1990 para conectar LANs e como backbone para redes de área ampla (WAN).
A FDDI usa uma arquitetura de anel duplo, que fornece uma forma de redundância e garante alta disponibilidade da rede. Se um anel falhar, o sistema muda automaticamente para o anel secundário, mantendo assim a operação da rede sem interrupção. Cada anel suporta taxas de transmissão de dados de 100 Mbps (megabits por segundo), significativamente mais rápidas do que as alternativas disponíveis na época. A FDDI suportava a passagem de tokens para integridade de dados e um meio de fibra óptica, que era menos suscetível a interferência eletromagnética, fornecendo um método confiável e seguro de transmissão de dados em comparação com tecnologias baseadas em fio de cobre.
Design de interface de dados distribuídos em fibra
O design da Fiber Distributed Data Interface (FDDI) é centrado em uma topologia de rede de alta velocidade que usa fibra óptica como meio para transmissão de dados. Os elementos-chave do projeto da FDDI incluem sua estrutura física e lógica, método de transmissão de dados e componentes de rede.
Topologia de anel duplo
O FDDI é baseado em uma topologia de anel duplo que consiste em dois anéis independentes de cabos de fibra óptica: o anel primário e o anel secundário. Os dados normalmente fluem em uma direção em cada anel, que transporta o tráfego independentemente do outro anel. Esse design fornece redundância inerente e aumenta a confiabilidade e a tolerância a falhas da rede. Se o anel primário falhar ou for interrompido, o sistema poderá mudar automaticamente para o anel secundário, garantindo operação contínua.
Protocolo de passagem de token
O FDDI usa um protocolo de passagem de token para controlar o acesso ao meio de rede. Um dispositivo deve possuir o token para transmitir dados. Este método garante que apenas um dispositivo transmita por vez, evitando colisões e maximizando a eficiência da transmissão de dados. Depois que um dispositivo adquire o token e envia seus dados, ele os passa para o próximo dispositivo no anel, permitindo a transmissão.
Largura de banda de 100 Mbps
A rede suporta taxas de transmissão de dados de até 100 Mbps (megabits por segundo). Esta capacidade de alta velocidade, combinada com a confiabilidade dos cabos de fibra óptica, tornou o FDDI ideal para servir como espinha dorsal de grandes redes que exigem transferência de dados rápida e confiável.
Meio de fibra óptica
A FDDI utiliza fibra óptica como meio de transmissão, o que oferece diversas vantagens em relação aos fios de cobre tradicionais, incluindo maior capacidade de largura de banda, maior resistência à interferência eletromagnética e capacidade de cobrir distâncias mais longas sem degradação do sinal. O comprimento máximo típico de uma única rede FDDI é de 200 quilômetros, com até 1,000 dispositivos conectados.
Componentes de rede
A rede FDDI consiste em vários componentes principais, incluindo:
- FDDI NIC (placa de interface de rede). Conecta um computador ou outros dispositivos à rede FDDI.
- Concentradores. Funcionam como hubs, permitindo que vários dispositivos se conectem ao anel FDDI.
- Cabos e conectores de fibra óptica. Usado para construir fisicamente a rede e conectar dispositivos.
Padrões e especificações
O FDDI foi padronizado pelo American National Standards Institute (ANSI) e está em conformidade com a especificação ISO 9314. Inclui vários documentos que definem os protocolos das camadas física e lógica, incluindo a camada Media Access Control (MAC) responsável pelo mecanismo de passagem de token e o Physical Layer Protocol (PHY), que define a interface elétrica e processual para o meio de transmissão.
Histórico de interface de dados distribuídos por fibra
A Fiber Distributed Data Interface surgiu como um padrão para transferência de dados em alta velocidade no final dos anos 1980 e início dos anos 1990. O American National Standards Institute (ANSI) iniciou o desenvolvimento do FDDI para atender à necessidade de um padrão de rede de alta largura de banda que pudesse suportar aplicações com uso intensivo de dados e a interconexão de múltiplas LANs em distâncias maiores.
O FDDI foi padronizado pela ANSI sob o comitê X3T9.5 em 1987. O primeiro padrão FDDI foi publicado, com foco em arquiteturas de rede que poderiam suportar taxas de transmissão de 100 Mbps, que eram significativamente superiores aos 10 Mbps oferecidos pela Ethernet na época.
Durante a década de 1990, a FDDI foi amplamente adotada como a espinha dorsal de muitas redes corporativas, acadêmicas e governamentais, onde o alto rendimento e a confiabilidade da rede eram essenciais. Sua capacidade de conectar LANs diferentes em distâncias maiores sem degradação significativa do sinal tornou-o uma escolha popular para ambientes de rede de grande escala.
O advento de tecnologias mais rápidas e econômicas, como a Gigabit Ethernet, no final da década de 1990 e início da década de 2000, começou a substituir o FDDI. Estas tecnologias mais recentes ofereceram desempenho comparável ou superior a um custo menor e com implementação e manutenção mais fáceis.
Apesar do seu declínio, o impacto da FDDI nos padrões de rede e no desenvolvimento de tecnologias de rede de alta velocidade continua significativo. Ajudou a preparar o caminho para a adoção de fibra ótica em backbones de rede e preparou o terreno para as redes de alta velocidade e alta capacidade que prevalecem hoje.
Casos de uso de interface de dados distribuídos de fibra
A Interface de Dados Distribuídos de Fibra (FDDI) foi usada principalmente em ambientes que exigiam alta largura de banda, confiabilidade e suporte para comunicação de longa distância. Aqui estão vários casos de uso importantes para FDDI.
1. Redes Corporativas e Campus
Grandes corporações e campi universitários com extensa presença geográfica utilizaram o FDDI para interligar vários edifícios ou instalações. A alta largura de banda e a confiabilidade da FDDI apoiaram as necessidades diversas e de uso intensivo de dados desses ambientes, incluindo compartilhamento de arquivos, acesso à Internet de alta velocidade e interconexão de redes locais (LANs).
2. Data Center Conectividade
Data centerhabitação serverS e dispositivos de armazenamento para aplicativos empresariais de grande escala exigem redes que possam lidar com tráfego de dados significativo com latência mínima. O FDDI foi usado dentro e entre data centers para garantir acesso rápido e confiável a dados e aplicativos críticos. A velocidade de 100 Mbps e o meio de fibra óptica oferecidos pela FDDI eram adequados para as demandas de alto rendimento e confiabilidade de data center ambientes, suportando replicação eficiente de dados, backupe processos de recuperação.
3. Redes de Área Metropolitana (MANs)
A FDDI também foi implantada em redes metropolitanas, conectando diversas LANs em uma cidade ou região metropolitana. Este caso de uso foi particularmente relevante para instituições governamentais, instalações educacionais e empresas que exigem conectividade de alta velocidade em distâncias maiores do que as normalmente cobertas por uma LAN. A fibra óptica utilizada no FDDI permitiu a comunicação de longa distância sem degradação significativa do sinal, tornando-o ideal para a criação de redes interconectadas em uma área metropolitana. Sua alta largura de banda facilitou a transferência de grandes conjuntos de dados e conteúdo multimídia.
4. Backup e recuperação de desastres
As organizações usaram o FDDI para backup e recuperação de desastres propósitos, aproveitando sua alta largura de banda para transferir grandes volumes de dados para locais de armazenamento externos. Esse aplicativo foi fundamental para manter a integridade dos dados e a continuidade dos negócios durante falhas do sistema ou outras interrupções. A confiabilidade e tolerância a falhas da FDDI, juntamente com sua capacidade de transmissão de dados em alta velocidade, tornaram-na adequada para a implementação abrangente backup estratégias e minimizando o tempo de inatividade durante as operações de recuperação.
5. Clusters de computação de alto desempenho (HPC)
Instituições de pesquisa e empresas que operam computação de alto desempenho clusters para simulações, análise de dados e outras tarefas de uso intensivo de computação dependiam do FDDI para interconectar os nós do cluster. A troca de dados em alta velocidade entre nós era essencial para um processamento paralelo eficiente. A largura de banda e a baixa latência do FDDI facilitaram a rápida troca de informações entre os nós do cluster, melhorando o desempenho geral dos aplicativos HPC e permitindo que cálculos complexos fossem realizados de forma mais eficiente.
