一、引述

1、由來

分布式隊(duì)列雙總線（DQDB，Distributed Queue Dual Bus）技術(shù)，是IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（LMSC）為組建數(shù)據(jù)傳輸城域網(wǎng)（MAN，Metropolitan Area Networks）而采用的一種技術(shù)。我們此道，局域網(wǎng)（LAN）通常局限于單個(gè)場所，例如單幢建筑物或單幢建筑物內(nèi)的樓層或房間。正是由于局域網(wǎng)的快速發(fā)展，迫切需要有一個(gè)更大區(qū)域進(jìn)行互連的網(wǎng)絡(luò)，這就是城域網(wǎng)（MAN）出現(xiàn)的初衷。MAN將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍擴(kuò)展到包括某個(gè)有限區(qū)域內(nèi)的幾幢建筑物或地點(diǎn)。這些地點(diǎn)通常位于一個(gè)城市的范圍內(nèi)或限制在包括若干城市的特定區(qū)域。正當(dāng)此時(shí)，IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（LMSC）開始為城域網(wǎng)研究制定其標(biāo)準(zhǔn)，并為此在1982年專門成立了IEEE 802.6工作組。

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大家知道，對(duì)于局域網(wǎng)（LAN），LMSC采用了不同技術(shù)（CSMA/CD、令牌環(huán)、令牌總線等）制定了幾種媒體控制訪問方法。同樣，對(duì)于城域網(wǎng)（MAN），LMSC也是采用了不同的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，如光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）技術(shù)、異步轉(zhuǎn)移模式環(huán)（ATM）和分布式隊(duì)列雙總線（DQDB）等。IEEE 802.6工作組采用的是DQDB技術(shù)來開發(fā)、研制相應(yīng)的城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的，稱為IEEE 802.6標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)初確定要在整個(gè)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）實(shí)用化以前必須建立這一標(biāo)準(zhǔn)。因此于1987年7月開始發(fā)布了基于DQDB技術(shù)的城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，DQDB技術(shù)的城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是在FDDI技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上的改進(jìn)。

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2、淡出

IEEE 802.6工作組經(jīng)過不懈的努力，已推出了完整的基于分布式隊(duì)列雙總線（DQDB）技術(shù)的城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，但由于：其一，該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的成本較為昂貴；二是，以同步光纖網(wǎng)絡(luò)（SONET）的同步數(shù)字序列（SDH）的出現(xiàn)，來組建城域網(wǎng)（MAN），其性能更加優(yōu)越。鑒于此，基于DQDB技術(shù)的IEEE 802.6城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際推廣普及中受到極大的掣肘，其慢慢地淡出了城域網(wǎng)的技術(shù)市場，最終IEEE 802.6工作組也被IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（LMSC）給解散了。

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二、DQDB技術(shù)簡介

IEEE 802.6工作組根據(jù)制定的目標(biāo)和相應(yīng)的技術(shù)策略勾劃了如下城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)原則：城域網(wǎng)有一個(gè)媒體訪問控制層（MAC）和一個(gè)物理層（PHY），把網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)配置在一個(gè)典型的50公里直徑范圍內(nèi)提供連續(xù)的和突發(fā)的兩種數(shù)字比特流的交換，并要求保證服務(wù)帶寬和有限的時(shí)延，傳輸速率可以從1Mbit/s到所用通信媒體允許的適當(dāng)速率值。注意到城域網(wǎng)產(chǎn)生于局部網(wǎng)互連的需要，網(wǎng)絡(luò)的高效率自然是必須的。 這與局部網(wǎng)的要求有所不同。城域網(wǎng)滿足用戶服務(wù)的程度比專用線路方案在功能性、可靠性和速度上都大大提高， 所以用戶有很多理由選擇城域網(wǎng)作為局域網(wǎng)互連的需要。下表2-0給出了城域網(wǎng)應(yīng)具備的特性。

表 2-0：與專用線路方案相比城域網(wǎng)應(yīng)具備的特性

1、DQDB的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>

DQDB的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由兩條數(shù)據(jù)流向相反的單向總線、總線頭幀產(chǎn)生器和中間若干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成，如下圖2-1-1所示。每條總線頭連續(xù)地發(fā)送固定長度的空閑時(shí)槽，沿著總線傳輸方向一直傳送到總線末端，并在那里清除所有進(jìn)來的時(shí)槽。網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)分別用“或?qū)憽倍撕汀白x”端粘接在兩條總線所需位置上。

圖 2-1-1：DQDB的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

如果把雙總線系統(tǒng)的總線頭端和末端配置在一起形成一個(gè)頭-尾節(jié)點(diǎn)，但數(shù)據(jù)流不流過該節(jié)點(diǎn)，即在邏輯上開路，就構(gòu)成了環(huán)形的總線體系結(jié)構(gòu)，如下圖2-1-2所示。這樣的體系結(jié)構(gòu)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，第一，頭-尾節(jié)點(diǎn)兩總線頭的幀產(chǎn)生器可共用一個(gè)，既簡化了設(shè)備又保證兩總線同步運(yùn)行；第二，可在環(huán)路發(fā)生故障鏈路斷裂或某一光端機(jī)有故障時(shí)重新配置。這樣能有效地恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，且不降低網(wǎng)絡(luò)的性能，確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

圖 2-1-2：DQDB的環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2、DQDB物理層

DQDB物理層的媒體是采用光纖構(gòu)成雙總線，支持 可達(dá)150 Mbit/s 傳輸速率。DQDB的額定長度最大為160 km，光纖的工作波長為1310 nm。對(duì)于DQDB物理層協(xié)議，規(guī)定了一種雙總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在前后方向上傳輸數(shù)據(jù)。前向總線傳送數(shù)據(jù)而反向處理隊(duì)列和控制信息。物理層采用調(diào)度計(jì)數(shù)器跟蹤通過總線的數(shù)據(jù)幀（稱為時(shí)隙）。采用請(qǐng)求機(jī)制處理總線爭用，達(dá)到運(yùn)送數(shù)據(jù)時(shí)隙的目的。增/減計(jì)數(shù)器保持總線上各站作出的通信數(shù)據(jù)請(qǐng)求的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。對(duì)于作出的每一個(gè)請(qǐng)求，增/減計(jì)數(shù)器增1；對(duì)于滿足的每一個(gè)請(qǐng)求，減1。一個(gè)單獨(dú)的減法計(jì)數(shù)器記錄反方向上通過的空時(shí)隙數(shù)。這些計(jì)數(shù)器監(jiān)視總線在任何特定時(shí)刻的繁忙程度。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)站準(zhǔn)備傳輸時(shí)，它發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求使增/減計(jì)數(shù)器增1。當(dāng)通過的每一個(gè)空時(shí)隙滿足其他站的請(qǐng)求時(shí)，減法計(jì)數(shù)器減1。當(dāng)減法計(jì)數(shù)器達(dá)到0時(shí)，請(qǐng)求的傳輸在下一個(gè)空（可用）時(shí)隙上進(jìn)行。每當(dāng)使用一個(gè)時(shí)隙滿足傳輸請(qǐng)求時(shí)，增/減計(jì)數(shù)器減1。

3、DQDB的幀

基于DQDB技術(shù)的城域網(wǎng)是時(shí)分多路訪問系統(tǒng)，多種服務(wù)綜合在MAC層進(jìn)行。 MAC層幀格式簡單地分成相等的時(shí)間間隔，稱為時(shí)槽。因此，DQDB的幀格式如下圖2-3-1所示，其幀周期為125μs，總的幀大小是53字節(jié)，使得DQDB與異步傳輸模式（ATM）信元大小相兼容。

圖 2-3-1：DQDB的幀格式

一個(gè)DQDB的時(shí)槽格式如下圖2-3-2所示，包含一個(gè)訪問控制域（1字節(jié)），該部分包含一個(gè)指示時(shí)槽是否被使用的忙位。訪問控制域還包括4個(gè)請(qǐng)求位，每個(gè)位用于4個(gè)優(yōu)先級(jí)之一。當(dāng)站作出請(qǐng)求時(shí)，它也可以通過設(shè)置相應(yīng)請(qǐng)求位置位的方法指定請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)。訪問控制域后面跟隨的是段報(bào)頭（4字節(jié)），該部分包含關(guān)于DQDB時(shí)槽有效負(fù)載部分的尋址和序列信息。有效負(fù)載本身在48字節(jié)長度內(nèi)包含數(shù)據(jù)和高層報(bào)頭信息。

圖 2-3-2：DQDB時(shí)槽格式

三、基于DQDB技術(shù)的城域網(wǎng)的應(yīng)用

城域網(wǎng)的跨接距計(jì)劃為整個(gè)城市，網(wǎng)可運(yùn)行更大的地域。由于IEEE 802.6設(shè)計(jì)目標(biāo)是使網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最小，所以它非常適合于各種局部網(wǎng)的互連。 同時(shí)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和速率無關(guān)，可靠性、網(wǎng)絡(luò)管理、帶寬控制方便等特點(diǎn)正是用作公共網(wǎng)所要求的。同時(shí)，滿足不同通信量的服務(wù)，例如話音、視頻和數(shù)據(jù)服務(wù)等。

因此，當(dāng)基于DQDB技術(shù)的城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.6標(biāo)準(zhǔn)）發(fā)布后，也被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）所接納，ISO在1994年發(fā)布了ISO/IEC 8802-6《信息技術(shù) 信息間遠(yuǎn)程通信和信息交換 局域網(wǎng)和城域網(wǎng) 特殊要求 第6部分：分布式排隊(duì)雙總線（DQDB）訪問方法和物理層規(guī)范》，它是根據(jù)IEEE 802.6-1994標(biāo)準(zhǔn)而制定。ISO/IEC 8802-6-1994的推出，為基于DQDB技術(shù)的城域網(wǎng)在國際上的推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。

按照我國的“局域網(wǎng)和城域網(wǎng)系列標(biāo)準(zhǔn)”編制計(jì)劃，本應(yīng)將ISO/IEC 8802-6-1994轉(zhuǎn)化為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15629系列的第6部分GB/T 15629.6。但由于上述所述的原因，GB/T 15629.6標(biāo)準(zhǔn)最終并未被發(fā)布，因此，基于DQDB技術(shù)的城域網(wǎng)在我國基本上也未被推廣應(yīng)用。

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