IEEE 802.6标准和分布队列双绞线

IEEE 802.6

DQDB

　　

DQDB：分布式队列双总线 （DQDB：Distributed Queue Dual Bus Defined in IEEE 802.6）
　　

1、为使 MAN 更有效地工作，要求系统：运行的跨越距离范围较大，错误发生率低，适合多节点，并具有可变带宽分配能力。通过 DQDB，网络跨度可达到 30 英里，传输速率范围从 34 Mbps 到 155 Mbps。数据传输速率的波动归因于许多主机共享一个双总线以及单主机到帧发生器的位置，但现在已经有一些方案可以弥补这些缺陷，确保 DQDB 功能可靠且对所有主机都公平对待。
　　DQDB 中包含两根同时连接工作站的总线线路，并且在每根总线的末端各连接一个帧发生器。总线采用并行运行方式，在该方式下，允许帧反向通过工作站传输。 

2、 DQDB工作原理过程　　ＤＱＤＢ层的排队仲裁提供了对双总线的访问控制。这些访问控制为一系列汇合（Ｃonvergence）功能所用，创立如本文左上方图所示的ＤＱＤＢ层服务。

　　 2.1 向ＬＬＣ提供ＭＡＣ服务
　　 提供ＭＡＣ服务给ＬＬＣ的过程是：在源端把ＭＡＣ服务数据单元ＭＳＤＵ进行分段，形成固定长度的单元，并把这些固定长度的单元传送到目的地，在那里把它们装配成ＭＳＤＵ。
　　分段操作进程是按照初始ＭＡＣ协议数据单元ＩＭＰＤＵ的形式，在ＭＳＤＵ上附加一个ＩＭＰＤＵ头部，一个可选的头部扩展，一个可选的３２位ＣＲＣ校验，一个公共ＰＤＵ尾部，以及一个可变长的ＰＡＤ域。ＰＡＤ域保证所有附加到ＭＳＤＵ上的域是与３２位对准的。ＩＭＰＤＵ分割成固定长度的分段单元，放在ＱＡ的有效载荷中传送。ＩＭＰＤＵ可能有取值为０的八位位组跟在尾部作为填充，以保证最后一个分割单元被完全填满。
　　所有支持ＭＡＣ服务的分段的有效载荷叫做派生ＭＡＣ协议数据单元DMPDU（Derived ＭＡＣ Ｐrotocol Ｄata Ｕnit），是由一个头部域，一个尾部域以及分割单元一起组成。ＤＭＰＤＵ的头部域由三个子域组成，第一个是分段类型子域，第二个是顺序号子域，第三个子域是报文标识ＭＩＤ。ＤＭＰＤＵ尾部域由两个子域组成，第一个是有效载荷长度子域，第二个子域是有效载荷ＣＲＣ。
　　ＭＩＤ用来提供从同一个ＩＭＰＤＵ中派生出来的分割单元之间的逻辑连接，该ＩＭＰＤＵ被传送时，它在子网上的ＭＩＤ是唯一的。ＭＩＤ的编号是由ＭＩＤ页分配机制来分配的，这是一种在整个子网上要求和保持ＭＩＤ的值的唯一的分布方法。ＭＩＤ识别所有从单个ＩＭＰＤＵ派生的ＤＭＰＤＵ，在目的地重新装配分割单元组成ＩＭＰＤＵ。
　　下面来说明ＩＭＰＤＵ。如何在源址分割，然后在目的地如何重装。

　　2.1.1源址的分割
　　
　　源址把一系列的ＤＭＰＤＵ作为ＱＡ有效载荷，第一个分割单元是报文开始（ＢＯＭ）ＤＭＰＤＵ，是由分段类型子域中的ＢＯＭ编码来识别，并表示一个新的ＩＭＰＤＵ传送的开始。ＭＩＤ子域是源址得到的ＤＩＭ值，顺序号子域带的与相继的ＤＭＰＤＵ的联系的编号顺序相关联的初始值。ＢＯＭＤＭＰＤＵ还将包括ＩＭＰＤＵ的头部和头部扩展信息，再加上ＭＳＤＵ的前面一些八位位组，足以填满一个分割单元。
　　后续的是一系列ＣＯＭ（Ｃontinuation of Ｍessage）ＤＭＰＤＵ，也是由分段类型子域中的ＣＯＭ码来识别。ＩＭＰＤＵ的最后一个分割单元是ＥＯＭ（Ｅnd ＯfＭessage）ＤＭＰＤＵ。在分段类型子域中包含ＥＯＭ码。ＣＯＭ和ＥＯＭ的顺序号值是从ＢＯＭ ＤＭＰＤＵ开始依次加１。所有从一个ＩＭＰＤＵ派生出的ＣＯＭ ＤＭ－ＰＤＵ和ＥＯＭ ＤＭＰＤＵ都与ＢＯＭ ＤＭＰＤＵ具有相同的ＭＩＤ值。如ＩＭＰＤＵ只要求以单个分割单元发送，则在ＤＭＰＤＵ的分段类型子域中采用ＳＳＭ（Ｓingle Ｓegment Ｕnit Ｍessage）码标识，在此时不用ＭＩＤ，即ＭＩＤ值为０。
　　ＤＭＰＤＵ尾部的有效载荷长度子域填写八位位组的数目。对于提给ＬＬＣ的无连接ＭＡＣ服务，ＢＯＭ和ＣＯＭ ＤＭＰＤＵ有效载荷长度总是４４。写在ＥＯＭ Ｄ－ＭＰＤＵ的长度值是指出生在ＩＭＰＤＵ中最后剩下多少八位位组要传送，这一长度值可以是４到４４之间４的整数倍。写入ＳＳＭ ＤＭＰＤＵ的长度值是指出整个ＩＭ－ＰＤＵ的长度，它可以是２８到４４之间４的整数倍。尾部的有效载荷ＣＲＣ子域是依据分段有交效载荷的八位位组计算出的ＣＲＣ码。

　　2.1.2在目的地的重新装配
　　 为了接收如上所述的分割的ＩＭＰＤＵ，每个ＡＵ将监控总线上所有通过的分段。所有的ＤＭＰＤＵ在分段头部含有一个特定的ＶＣＩ值的集合。如果ＶＣＩ的值是Ａ－Ｕ准备接收的，ＡＵ将借助有效载荷ＣＲＣ子域来验证此ＤＭＰＤＵ。如果ＣＲＣ验证失败，则此ＤＭＰＤＵ被丢弃。
　　对于每个在分段类型子域中有ＢＯＭ码的有效ＤＭＰＤＵ，ＡＵ将检查在ＢＯＭ分割单元中的ＭＣＰ头部。如果ＭＣＰ头部指示此ＩＭＰＤＵ是给此ＡＵ的，那么它将拷贝这个ＢＯＭ分割单元并继续以下所述的操作。如果此ＩＭＰＤＵ不是给这个ＡＵ的，则不拷贝这分割单元。
　　为了接收到此BOM分割单元有关的剩余的ＩＭＰＤＵ，ＡＵ还将从ＢＯＭ Ｄ－ＭＰＤＵ中记录顺序号与ＭＩＤ值。从同一个ＩＭＰＤＵ派生的后续ＤＭＰＤＵ，在分段头部具有同样的ＶＣＩ值，对于每一个后续的ＤＭＰＤＵ有一个递增的顺序号，并且在ＤＭＰＤＵ头部有同样的ＶＣＩ值，这时都应接收下来。ＡＵ用有效载荷ＣＲＣ子域来验证所有在同样的ＶＣＩ上接收的ＤＭＰＤＵ。然后把ＭＩＤ值与原先记录的那个相比，一旦匹配，只要顺序号是所期望的值，ＡＵ就拷贝此ＤＭＰＤＵ的已验证过的分割单元。当收到一个验证过ＤＭＰＤＵ，ＭＩＤ值是匹配的，其顺序号也是所期望的，在分段类型子域中是ＥＯＭ码，并且其分割单元被拷贝下来以后，那么整的ＩＭＰＤＵ就接收好了。分段在ＤＢＤＱ子网保证按序递交，ＡＵ能够重新装配成ＩＭＰＤＵ。链接起来减去公共ＰＤＵ头部和尾部的长度，从公共ＰＤＵ尾部中接收到的长度值，就与Ｉ－ＭＰＤＵ所接收到的八位位组的总数相比较，如果不相同，则接收方丢弃此ＩＭＰ－ＤＵ。这个校验用来保证已经接收的正确个数ＤＭＰＤＵ，从而防止丢失或误插入的Ｃ－ＯＭ ＤＭＰＤＵ。
　　另一个验证信息是开始结束标签ＢＥtag。ＢＥtag值在给定ＩＭＰＤＵ的公共Ｐ－ＤＵ头部和公共ＰＤＵ尾部两处都发送。接收方收到后比较两个ＢＥtag的值，如果不匹配就丢弃此ＩＭＰＤＵ。ＢＥtag用来保证重装的ＩＭＰＤＵ的ＢＯＭ ＤＭＰＤＵ和ＥＯＭ ＤＭＰＤＵ都是从同一个源ＩＭＰＤＵ派生的，以及收到的ＤＭＰＤＵ数目正好是ＣＯＭ ＤＭＰＤＵ的那一类丢失的。因为此一类丢失从接收到的ＤＭＰＤＵ重新装配好的ＩＭＰＤＵ仍然具有公共ＰＤＵ尾部所指定的长度，但不是同一个ＩＭＰＤＵ的开始结束标签。
　　如果节点支持用３２位ＣＲＣ来检验ＩＭＰＤＵ并且在接收到的ＩＭＰＤＵ的Ｍ－ＣＰ头部有一位指出具有ＣＲＣ３２域，那么ＡＵ将用ＣＲＣ３２域来验证此ＩＭＰ－ＤＵ。如果ＣＲＣ验证失败则丢弃此ＩＭＰＤＵ；如果ＣＲＣ验证通过。此ＩＭＰＤＵ就被有效地接受。
　　所有这些比较和验证都通过，这一ＩＭＰＤＵ才认为是有效的。
　　在接收完一个ＩＭＰＤＵ的所有ＤＭＰＤＵ之后，记录的ＭＩＤ值必须清除，因为源址有可能在不同的ＩＭＰＤＵ中重新使用同样的ＭＩＤ值。
　　为了保证能正常终止一个ＩＭＰＤＵ的传送，必须设置一个时钟来确定在ＡＵ中Ｍ－ＩＤ值可以维持多长时间有效，如果ＥＯＭ ＤＭＰＤＵ丢失，在时钟周期内未收到具有相匹配的ＭＩＤ值的ＥＯＭ ＤＭＰＤＵ，所记录的ＭＩＤ值被清除，并且将已收到与此ＭＩＤ值相等的分割单元均被丢弃。
　　有了以上所述机制，ＡＵ能够并发地接收和重装多个ＩＭＰＤＵ，这是通过ＶＣＩ和ＭＩＤ值和匹配来实现的。
　　单个分割单元的ＩＭＰＤＵ以类似于ＢＯＭ ＤＭＰＤＵ的方式来接收。ＡＵ用有效载荷ＣＲＣ子域来验证，检查ＭＣＰ头部域是否此ＡＵ接收，如果有效载荷ＣＲＣ通过且ＩＭＰＤＵ所列地址是此ＡＵ，则拷贝分割单元。不过，既对于ＳＳＭ来说没有后续ＤＭＰＤＵ，所以不需记录ＭＩＤ值。接收后，用公共ＰＤＵ尾部的长度和在公共Ｐ－ＤＵ头部与公共ＰＤＵ尾部的ＢＥtag值加以证实即可。

　　 2.2 提供等时服务
　　在IEEE802.6标准中的等时服务只提供访问媒体以读写等时服务八位位组所要求的DQDB层功能，这包括每个单元中的预先仲裁访问控制功能和总线头上周期性地产生PA时隙的功能。

　　 2.3 提供面向连接的数据服务
　  在IEEE802.6的目前版本标准中说明了支持到LLC的无连接MAC数据服务，给出关于提供等时服务的指南，面向连接数据服务仍在研究之中。

 

DQDB是交换式多兆位数据服务（SMDS Switched Multimegabit DataService）基本访问协议，SMDS是许多公共电信局提供的一种在城域范围内建立专用网的方法。DQDB是一个信元中继网，交换固定长度为53个字节的信元；因此，它与宽带ISDN（B –ISDN）和异步传输模式（ATM）兼容。信元的交换发生在802.2的逻辑链路控制层。

3、DQDB适用的场合：

城域网：在较大范围内将多个局域网互联起来。

城域网可以是公用网，也可以是专用主干网，或者用网桥、路由器、网关和其他网络来互联DQDB子网，形成更大的城域网。

目前，由于城域网使用Internet的工作标准进行创建和管理，所以802.6工作组目前也处于休眠状态，并没有进行任何的研发工作。