Управление в сетями FDDI с помощью спецификации SMT

Общая характеристика функций управления сетью по спецификации SMT

Кроме спецификаций уровней PHY, PMD и МАС, стандарт FDDI определяет также спецификацию уровня управления станцией Station Management (SMT). В настоящее время действует версия 7.3 SMT.

Эта спецификация определяет функции, которые должен выполнять каждый узел в сети FDDI. SMT контролирует и управляет всеми процессами канального и физического уровней, протекающими в отдельной станции. Кроме того, процесс SMT каждой станции взаимодействует с аналогичными процессами других станций для того, чтобы следить и координировать все операции в кольце FDDI. В этом случае SMT принимает участие в распределенном одноранговом управлении кольцом.

SMT включает три группы функций (рисунок 2.27):

• Управление соединениями - Connection Management (CMT);
• Управление кольцом - Ring Management (RMT);
• Управление, основанное на кадрах - Frame-Based Management (FBM).

Рис. 2.27. Состав функций управления SMT

Функции управления соединениями CMT уже были рассмотрены в разделах 2.5.2 и 2.5.3 в связи с тем, что их основным назначением является контроль и управление физическими соединениями, организуемыми физическим уровнем.

Функции управления кольцом RMT заключаются в управлении локальными узлами МАС и кольцами, к которым они присоединены. Функции RMT ответственны за обнаружение дублированных адресов, а также за запуск процедуры инициации кольца Claim Token и процедур обработки аварийных ситуаций Beacon и Trace.

Функции управления, основанного на кадрах FBM позволяют узлу получать от других узлов сети информацию о их состоянии и статистике о прошедшем через них трафике. Эта информация хранится в базе данных управляющей информации MIB (Management Information Base).

Функции управления кольцом RMT

Для выполнения своих функций узел RMT взаимодействует с локальным узлом МАС, узлом управления соединениями CMT, а также другими узлами SMT станции. Узел RMT выполняет следующие функции:

Уведомление о статусе и наличии локального МАС-узла. RMT несет ответственность за уведомление других узлов SMT о:

• доступности МАС узла для передачи и приема кадров и токена;
• начале или завершении процесса Beacon в локальном узле;
• обнаружении факта дублирования МАС-адреса;
• старте функции Trace, позволяющей узлу выйти из состояния постоянной генерации кадров сигнализации о неисправности (состояние Stuck Beacon);
• неработоспособности кольца в течение длительного времени.

Процесс Beacon и выход из него. Процесс Beacon (процесс сигнализации) используется для изоляции серьезных повреждений кольца. Узел МАС начинает процесс Beacon в следующих ситуациях:

• процесс инициализации кольца Claim Token не завершился за отведенное ему время;
• узел SMT передал узлу MAC команду на инициацию процесса Beacon.

Если узел входит в процесс Beacon, то он начинает передавать последующему в кольце узлу кадры Beacon, в которых в качестве адреса назначения указывается либо 0, либо адрес предшествующей станции, полученный в этом случае от SMT. В поле данных пересылается один байт причины начала процесса Beacon (0 - неудачное завершение процесса Claim Token, остальные значения зарезервированы на будущее).

Если же узел получает кадр Beacon от другой станции, то она прекращает передавать свои кадры Beacon и переходит в режим повторения кадров.

Через некоторое время после возникновения аварийной ситуации в кольце все станции прекращает генерировать кадры Beacon, кроме одной, той, которая находится в кольце непосредственно за станцией или участком кабеля, являющимися причиной аварийной ситуации в кольце. Станция, продолжающая генерировать кадры Beacon, попадает в состояние Stuck Beacon - "постоянной сигнализации" (рисунок 2.28).

Рис. 2.28. Станция в состоянии Stuck Beacon

Процесс RMT каждой станции при входе станции в процесс Beacon запускает таймер TRM (Ring Management), который измеряет период времени, в течение которого данная станция генерирует кадры Beacon. При превышении им границы T_Stuck процесс RMT считает, что станция попала в состояние постоянной сигнализации Stuck Beacon и что узел управления конфигурацией не смог справиться с возникшей в кольце проблемой.

В этой ситуации узел RMT посылает по кольцу так называемый направленный сигнальный кадр - Directed Beacon - станции управления кольца (подразумевается, что на одной из станций кольца выполняется специальное программное обеспечение управления сетью, например, Sun NetManager, не входящее в компетенцию стандарта FDDI). В качестве адреса назначения в кадре Directed Beacon указывается специальный групповой адрес, который станция управления должна распознать. Поле информации должно содержать адрес предшествующей станции - потенциального виновника проблемы.

После передачи нескольких кадров Directed Beacon (для надежности) процесс RMT инициирует процесс Trace.

Процесс Trace используется для обнаружения домена неисправности - то есть группы станций, которые работают некорректно.

Станция, которая инициирует процесс Trace, посылает об этом сигнал станции, непосредственно предшествующей ей в кольце - то есть предыдущему соседу. Сигнал Trace передается в форме последовательности символов Halt и Quiet.

Станция, которая получила сигнал Trace, и станция, которая передала сигнал Trace, на некоторое время отключаются от кольца и выполняют тест проверки внутреннего пути, так называемый Path Test. Детали теста Path Test не определены спецификацией SMT. Ее общее назначение состоит в том, что станция должна автономно проверить передачу символов и кадров между всеми своими внутренними узлами, чтобы убедиться в том, что не она является причиной отказа кольца.

Если тест внутреннего пути Path Test выполнен успешно, то процесс SMT посылает блокам управления конфигурацией сигнал PC_Start, по которому они начинают восстановление физических соединений портов. Если же Path Test не выполняется, то станция остается отсоединенной от кольца.

Функции управления, основанные на передаче кадров

Эта часть функций SMT, называемая FBM (Frame Based Management) является наиболее высокоуровневой, так как для ее работы требуется, чтобы кольцо находилось в работоспособном состоянии и могло передавать между станциями кадры. Спецификация FBM определяет большое количество типов кадров, которыми обмениваются станции:

• Кадры информации о соседстве (Neighborhood Information Frames, NIF) позволяют станции выяснить адреса ее предшествующего и последующего соседей, выяснить наличие дублированных адресов, а также проверить работоспособность своего МАС-узла при отсутствии другого трафика. Информация об адресах соседей может быть собрана управляющей станцией для построения логической карты кольца.
• Кадры информации о статусе (Station Information Frames, SIF) используются станцией для передачи запроса о конфигурации и операционных параметрах другой станции. С помощью кадров SIF запрашиваются и передаются, например, данные о состоянии станции, значении счетчика кадров, приоритетах кадров, идентификаторе производителя.
• Кадры отчета о статусе (Station Report Frames, SRF) позволяют станции периодически посылать по кольцу информацию о своем состоянии, которая может быть интересна станции управления кольцом. Это может быть, например, информация об изменении состояния станции, о нежелательных соединениях, о слишком высокой интенсивности ошибочных кадров.
• Кадры управления параметрами (Parameter Management Frames, PMF) используются станцией для чтения или записи значений параметров базы данных управляющей информации SMT MIB.
• Эхо-кадры (Echo Frames, ECF) позволяют станции проверить связь с любой станцией кольца.

Кадр SMT имеет собственный заголовок достаточно сложного формата, который вкладывается в информационное поле MAC кадра. За заголовком следует информационное поле SMT, которое содержит данные о нескольких параметрах станции. Каждый параметр описывается тремя полями - полем типа параметра, полем длины параметра и полем значения параметра.

С помощью кадров PMF управляющая станция может получить доступ к значению параметров, хранящихся в базе данных управляющей информации станции - Management Information Base, MIB.

Спецификация SMT определяет состав объектов SMT MIB и их структуризацию. База SMT MIB состоит из 6 поддеревьев (рисунок 2.29). Поддерево 5 зарезервировано на будущее.

Рис. 2.29. Структура базы управляющей информации SMT MIB

Сообщество Internet разработало стандарт на базу управляющей информации MIB для сетей FDDI. Стандарт RFC 1285 определяет объекты, которые нужны для управления станциями FDDI по протоколу SNMP. База Internet FDDI MIB является поддеревом ветви Transmission базы MIB-II.

Объекты, определенные в RFC 1285, идентичны объектам SMT MIB. Однако, имена объектов и их синтаксис отличаются от спецификации SMT MIB. Эти отличия должны учитываться производителями оборудования и программного обеспечения управления. Обычно совместимость этих двух спецификаций достигается за счет встроенных в оборудование агентов-посредников FDDI/SNMP, а также за счет функций трансляции спецификаций в системах управления сетями.

На рисунке 2.30 приведена структура базы FDDI MIB по спецификации RFC 1285.

Рис. 2.30. Структура базы FDDI MIB по спецификации RFC 1285