ファストイーサネット（100Base-T）とFDDI

Fibermart
2014年11月05日(Wed)
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ファストイーサネット

ファストイーサネット (100Base-T) は、IEEE802.3 CSMA/CD の拡張版です。その LAN は、UTP または光ファイバーケーブルを使用して、最大直径 210 メートルのスター型トポロジー接続を備えています。ファストイーサネットは 10Base-T イーサネットと同じ MAC 層を使用するため、イーサネットユーザーは簡単にファストイーサネットに移行できます。10Base-T イーサネットで開発されたアプリケーションおよび上位レベルのプロトコルは、変更せずに 100Base-T ファストイーサネットで実行でき、100Base-T アダプタを使用して、広く使用されている 10 Mbps イーサネットと 100 Mbps 標準を切り替えることができます。イーサネットの利点に加えて、ファストイーサネットは 100 Mbps のスループットを備えており、FDDI ネットワークと競合できます。イーサネットの制限は 2500 メートル、ホスト数は 1024 台で、各ホストペア間のリピータは 4 台までです。ファストイーサネットの最大セグメント長はわずか 100 メートルで、光ファイバーリンクを使用すると最大 2000 メートルです。

FDDI

FDDI（Fiber Distributed Data Interface）は、ツリーの二重リング上でタイムドトークンを使用する 100 メガビットテクノロジです。FDDI ネットワークは、データを反対方向に転送する 2 つの独立したリングで構成されているため、ケーブルの単一の断線を許容できます。各ホストは、フレームがホストを通過する際にそのビットを一時的に保持する小さな弾性バッファを実装しているため、すべてのホストを同期させることなく、フレームをリング上に送信できます。FDDI では、リングの構成で SAS（シングルアタッチメントステーション）も使用できます。これらの FDDI の改良により、100 Mbps のスループットが実現されています。FDDI の制限は、100 km の距離と 1000 台のホストです。FDDI は最大 4500 バイトのフレームを転送でき、これはイーサネットの約 3 倍に相当します。

FDDI ネットワークは消滅の危機に瀕していますか?

スループット、レイテンシ、決定論、構成、メンテナンス、互換性、信頼性、コスト、ユーザーコミュニティ、相互接続性の観点から 2 つのテクノロジーを比較してみましょう。

スループット - ファストイーサネットやFDDIなどの共有メディアLANでは、利用可能な帯域幅の一部を競合するノード数に比例して回線速度が低下します。LAN上のホスト数が同数の場合、ファストイーサネットとFDDIのスループットは同じ100Mbpsですが、衝突検出によって帯域幅が30～50%削減されるため、FDDIはファストイーサネットよりも高速になります。
レイテンシ – FDDIでは、データフレームが多くのホストを通過する必要があるため、レイテンシがはるかに高くなります。イーサネットの場合、レイテンシは比較的低くなりますが、衝突検出後のランダムな待機時間に基づいて非決定論的に発生します。
決定論的 – FDDIは決定論的です。しかし、イーサネットは衝突を検知した後にランダムな時間待機する必要があるため、決定論的ではありません。
設定とメンテナンス – イーサネットLANは構造がシンプルなため、設定とメンテナンスが比較的容易です。イーサネットにホストを1台追加する作業は、FDDIよりもはるかに簡単です。イーサネットプロトコルはシンプルで、ネットワーク全体を停止させることなく、ホストを即座にインストールできます。
距離 – ツイストペアの場合は 100 m、ファストイーサネットセグメント上の光ファイバーの場合は 2000 m ですが、距離が最大 100 km の場合、FDDI の方が明らかに優れた選択肢です。
ホスト負荷 – ファストイーサネットとFDDIはどちらも最大約1000台のホストを接続できます。FDDIの場合、ホスト数が増えるとレイテンシが増加する可能性があります。ファストイーサネットの場合、ホスト数が増えると衝突や輻輳が増加します。さらに負荷が60%を超えると、ホストが衝突/待機の検出に追われ、送信できなくなるため、イーサネット全体のスループットが低下する可能性があります。
互換性 - イーサネットユーザーは簡単にファストイーサネットに移行できます。10Base-Tイーサネットで開発されたアプリケーションや上位プロトコルは、変更を加えることなく100Base-Tファストイーサネットでも動作します。また、広く普及している10Mbpsイーサネットと100Mbps規格を切り替えるための100Base-Tアダプタも利用可能です。
信頼性 - イーサネットはシンプルで、故障しやすい箇所が少ないため、非常に信頼性が高いです。FDDIの場合、リング内の1台以上のホストが故障すると、LAN全体がダウンする可能性があります。デュアルリングでは、ケーブルの1つの故障しか許容されません。
コスト – ファストイーサネットは速度面ではFDDIに勝る技術的優位性はありませんが、設定と保守はFDDIよりもはるかに容易です。さらに、ファストイーサネット製品のコストはFDDI製品の数分の1です。
ユーザー数 – イーサネットはより多くのユーザーを抱えています。高性能ネットワークの導入における最大の障害の一つは、ユーザーが新しい技術を受け入れられないことです。イーサネットの場合、メーカーが標準の追加機能を提供できるため、多くのユーザーコミュニティが、一般的に受け入れられているタイプの高性能ネットワークを導入することに納得しました。これらの機能は大量生産されているため、安価に提供できます。
相互接続性 – FDDIとファストイーサネットをブリッジ接続した場合、クライアントサーバー実験で大量のパケット損失が発生する前に処理できるのは50Mbpsのみです。対照的に、イーサネットスイッチは専用の帯域幅を提供します。

結論

FDDIは100Mbpsレベルの高帯域幅でより効率的ですが、レイテンシに敏感なアプリケーションにはファストイーサネットの方が適しています。ファストイーサネットはコスト効率が高く、既に大規模なユーザーコミュニティも存在します。そのため、私たちはファストイーサネットがFDDIに代わる技術であると考えています。