Merkkisormus

Token ring verkko.

IBM 8228 MAU.

IBM hermafrodiittinen liitin, jossa lukitusklipsi.

Token Ring on IBM:n 1970-luvulla kehittämä verkkoarkkitehtuuri, jossa on looginen rengastopologia ja token-passing access -tekniikka, joka käyttää renkaan ympäri kulkevaa 3 - tavuista kehystä, jota kutsutaan tokeniksi . Token Ring on määritelty IEEE 802.5 -standardissa. Ei käytössä Ethernetin yleistymisen vuoksi ; Sitä ei tällä hetkellä käytetä verkkosuunnittelussa.

IEEE 802.5 -standardi

IEEE 802.5 on Institute of Electrical and Electronics Engineersin ( IEEE ) standardi, ja se määrittelee LAN- paikallisverkon rengaskonfiguraatiossa (Ring), jossa median pääsyn hallinta on tunnuksen välitysmenetelmä. Sen standardin nopeus on kuparilankakaapeleihin toteutettuna 4 tai 16 Mb/s, nopeampia toteutuksia on sekä CDDI kuparilangoilla että FDDI optisella kuidulla, joka saavuttaa 100 Mbps ja 200 km pituuden.

Token Ring - verkon suunnittelusta annettiin EE Newhall vuonna 1969 . IBM julkaisi Token Ring -topologiansa ensimmäisen kerran maaliskuussa 1982 , kun IBM toimitti asiakirjat IEEE Project 802:ta varten . IBM julkisti Token Ring -tuotteen vuonna 1984 , ja vuonna 1985 siitä tuli ANSI/IEEE-standardi.

Se on lähes identtinen ja täysin yhteensopiva IBM:n Token Ring -verkon kanssa. Itse asiassa IEEE 802.5 -spesifikaatio mallinnettiin tämän Token Ringin mukaan, ja se jatkuu sen varjossa. Lisäksi IBM:n Token Ring määrittää tähden, jossa kaikki pääteasemat on liitetty laitteeseen, jota kutsutaan moniasemapääsyyksiköksi ( MSAU ). Sitä vastoin IEEE 802.5 ei määritä topologiaa, vaikka käytännössä kaikki IEEE 802.5 -toteutus perustuu tähtiin, eikä se määrittele mediatyyppiä, kun taas IBM:n Token Ring -verkot käyttävät reitityksen tietokentän kokoa.

IEEE 802.5 tukee kahta peruskehystyyppiä: tokeneja sekä komento- ja datakehyksiä. Todistaja on juoni, joka kiertää renkaan läpi sen ainoaan kiertosuuntaan. Kun asema haluaa lähettää ja token kulkee sen läpi, se ottaa sen. Tämä voi olla hallussasi vain tietyn ajan (10 ms). Ne ovat 3 tavua pitkiä ja koostuvat aloituserottimesta, kulunvalvontatavusta ja loppuerottimesta . Mitä tulee komento- ja tietokehykseen, ne voivat vaihdella kooltaan tietokentän koosta riippuen. Datakehykset sisältävät tietoa tärkeimmistä protokollista, kun taas komentokehykset sisältävät ohjaustietoja.

Token ring topologia

Token ring -topologia koostuu Multistation Access Unit (MAU) -yksiköistä, jotka mahdollistavat tietokoneiden kytkemisen tähtikuviolla. Jakelija on solmupiste, joka on kytketty kaikkiin verkon osallistujiin. Tietokoneiden välillä ei ole suoraa yhteyttä.

Vertailu Ethernetiin

Token Ringin ja Ethernetin välillä on useita merkittäviä eroja:

• Token Ring -yhteys on deterministisempi verrattuna CSMA/CD - pohjaisiin Ethernet -yhteyksiin
• Ethernet tukee suoria yhteyksiä kahden verkkokortin välillä crossover-kaapelilla tai automaattisen tunnistuksen avulla, jos se on sallittua. Vaikka Token Ring ei tue tällaista käyttöä. ]
• Token Ring eliminoi törmäyksen käyttämällä kertaluonteista merkkiä ja vapauttaa ennenaikaisesti käyttökatkoksia. Ethernet helpottaa törmäystä siirtotietunnisteen monikäyttöisyyden ja älykkään kytkimen avulla. Primitiiviset Ethernet-laitteet, kuten keskittimet , voivat aiheuttaa törmäyksiä liikenteen sokean toistumisen vuoksi. ]
• Token Ring -verkkokortit pystyvät tunnistamaan automaattisesti nopeuden, reitittämään ja kulkemaan useiden MAU:iden (multi-station access unit) läpi, jotka toimivat ilman virtaa (useimmat MAU:t toimivat tällä tavalla, vaativat vain yhden virtalähteen). LEDit ). Ethernet-verkkoliitäntäkortit voivat teoriassa toimia jossain määrin passiivisessa keskittimessä, mutta eivät suurena lähiverkona, ja törmäysongelmat ovat edelleen olemassa. ]
• Token Ring käyttää "pääsyprioriteettia", jossa tietyt solmut voivat olla etusijalla tunnukseen nähden. Kytkemättömässä Ethernet-verkossa ei ole mahdollisuutta pääsyprioriteettijärjestelmään, koska kaikilla solmuilla on sama käyttäytyminen liikenteessä.
• Useita identtisiä MAC-osoitteita tukee Token Ring (ominaisuus, jota käyttävät S/390 -mainframe ). Kytketty Ethernet-verkko ei voi tukea päällekkäisiä MAC-osoitteita aiheuttamatta virheitä. ]
• Token Ring on monimutkaisempi kuin Ethernet, ja se vaatii erikoisprosessorin ja MAC/LLC-lisensoidun laiteohjelmiston jokaiselle liitännälle. Sitä vastoin Ethernet sisältää sekä (yksinkertaisemman) laiteohjelmiston että edullisimman MAC-sirun lisenssin. Texas Instruments TMS380C16 MAC:ta ja PHY:tä käyttävän Token Ring -liitännän hinta on noin kolme kertaa suurempi kuin Intel 82586 MAC:ia ja PHY:tä käyttävän Ethernet-liitännän hinta.
• Alun perin molemmissa verkoissa käytettiin kalliita kaapeleita, mutta kun Ethernet standardisoitiin suojaamattomille kierretyille pareille 10BASE-T : n ( Cat 3 ) ja 100BASE-TX:n ( Cat 5 (e) kanssa), sillä oli selvä etu ja myynti kasvoi huomattavasti.
• Vielä merkittävämpää järjestelmän kokonaiskustannuksia verrattaessa oli Token Ringin reitittimen porttien ja verkkokorttien paljon korkeammat kustannukset Ethernetiin verrattuna. Ethernet-kytkimien ilmestyminen oli viimeinen pisara järjestelmän kehitykselle.

IBM 100 Mb/s Token Ring -hallintasovitin Wake on LAN:lla. Sekä UTP (RJ45) että STP (IBM Data Connector) -liitännät ovat käytettävissä.

Token Ring -verkkoliitäntäkortit (NIC) eri liitännöillä: ISA, PCI ja MicroChannel

Madge 4/16 Mbit/s TokenRing ISA NIC

Pääominaisuudet

• Se käyttää loogista rengastopologiaa, vaikka usean aseman pääsyyksikön ( MSAU tai MAU ) avulla verkko voidaan nähdä kuin se olisi tähti. Siinä on fyysinen tähtitopologia ja looginen rengastopologia.
• Siinä käytetään erityistä suojattua kaapelia, vaikka johdotus voi olla myös kierretty.
• Verkon kokonaispituus ei saa ylittää 366 metriä.
• Tietokoneen ja MAU:n välinen etäisyys ei saa olla yli 100 metriä (koska signaali heikkenee tämän etäisyyden jälkeen kierretyssä parikaapelissa).
• Jokaiseen MAU:hun voidaan kytkeä kahdeksan tietokonetta.
• Nämä verkot saavuttavat enimmäissiirtonopeuden, joka vaihtelee välillä 4-16 Mb/s.
• Myöhemmin High Speed ​​​​Token Ring (HSTR) nosti nopeuden 110 Mb/s:iin, mutta useimmat verkot eivät tue sitä.

MAC Token Ringissä

• Kehysmuoto:

1 tavu	1 tavu	1 tavu	6 tavua	6 tavua	>= 0	4 tavua	1 tavu	1 tavu
SD	AC	HR	määränpään osoite	Alkuperäosoite	Tiedot	FCS	DE	FS

• Todistajan muoto:

SD

AC

DE

• SD/ED (alku-/lopputunnus): alun/lopun osoitus; HH- tai LL-koodaus (ei voimassa differentiaali Manchesterissa).
• AC: Kulunvalvonta.

PPP

T

M

RRR

• PPP: prioriteetti.
• T: todistaja (kyllä/ei).
• M: seuranta.
• RRR: etuoikeusvaraus.

• FC: Frame Control (tyyppi)

• Data ( LLC-PDU ).
• Ohjaus (verkon ylläpito ja käyttö).

• FCS: CRC virheiden varalta.
• FS: kehysvaihe; Sitä käytetään MAC-vahvistukseen.

A

C

rr

A

C

rr

• V: Määränpää on ohittanut sen.
• C: vastaanottaja on lukenut sen.

Operaatio

• Ajatuksena on pitää merkki aktiivisena kiertona renkaan ympärillä, jotta mikä tahansa asema, joka haluaa lähettää, voi tehdä sen kulkiessaan sen läpi. Tässä vaiheessa vastaanottava asema tarkistaa tunnuksen prioriteettikentän, jos sen lähettämillä tiedoilla on korkeampi tai yhtä suuri prioriteetti, se säilyttää tunnuksen suurimman hallussapitoajan miinus 10 ms tai kunnes sillä ei ole enää dataa. lähettää (kumpi tulee ensin) ja aloittaa lähetyksen. Kun kehykset kulkevat renkaan läpi, jokainen asema tarkistaa, vastaako kohdeosoite omaa, jos ei, se yksinkertaisesti jättää sen huomioimatta. Muussa tapauksessa vastaanottava asema kopioi kehyksen (ilmoittaen tästä asettamalla kopiointibitin arvoksi 1) ja toiminnon tuloksen mukaan myös bitti A kytkeytyy päälle; myöhemmin se sallii kehyksen jatkaa kiertämistä renkaan ympärillä niin, että kun se saavuttaa lähettäjän, se vedetään pois. Lopuksi lähettäjän on syötettävä renkaaseen uusi token, jonka prioriteetti on X (jossa X on prioriteetti, joka oli aiemmin merkitty tokeniin ennen kuin asemamme piti sitä aloittaakseen lähetyksen), tämän tavoitteena on, että asemat, joilla on tietoja, prioriteetti on pienempi, eivät kärsi nälkään ja voivat välittää.

Vinkkejä:

• Isännät, joilla on prioriteettidata P (kahdeksan tasoa).
• Tokenin kaappaus: hyödyntää tunnuksen SD:tä ja ottaa käyttöön sen kehyksen vain, jos tunnuksen prioriteetti on pienempi tai yhtä suuri kuin lähetettävän datan prioriteetti.

Toiminnallisuus

Käyttötapa

Se tunnetaan nimellä token passing tai witness passing ja se koostuu siitä, että yksittäinen asema voi lähettää tietyllä hetkellä ja juuri se, jolla on token sillä hetkellä, on vastuussa datan siirtolupien myöntämisestä.

Lähetystila

lähetystekniikat; Kantataajuus, suuntaava Manchester-koodi, tämä koostuu bitistä, jonka arvo on 1, joka ilmaisee lähetyksen puuttumisen intervallin alussa, ja bitistä, jonka arvo on nolla, joka osoittaa siirtymän olemassaolon, keskellä on siirtymä väliltä.

Baseband

Signaali lähetetään suoraan digitaalisessa muodossa ilman modulaatiota, joten se vie siirtovälineen kaistanleveyden, viestintälinjan läpi kulkee vain korkea tai matala jännitetaso.

Huolto/valvontatoiminnot

• Valvojan asema:

• Valvo verkkoa.
• Se lähettää ajoittain AMP-tyyppisen ohjauskehyksen (aktiivinen monitori läsnä).
• Tarkkaile todistajan läsnäoloa:

• Jos se ei löydä sitä tietyn ajan kuluttua, se laskee sen takaisin liikkeeseen.

• Varmista, että tunnuksen pituus on suurempi tai yhtä suuri kuin 24 bittiä (täysi merkki), lisää tarvittaessa lisää.
• Se tarkkailee orpojen kehysten esiintymistä ja poistaa ne:

• Se aktivoi kehyksen M-bitin sen läpi kulkiessaan (supervisor station), jos toisen kerran kehys vastaanotetaan M-bitin ollessa päällä, se hylätään.

• Se tarkkailee silvottujen kehysten esiintymistä ja poistaa ne.

Prioriteetit

• Varaus:

• Tietoja tietokehyksen RR-kentästä.
• Kehyksen poistamisesta vastaava henkilö laittaa tunnuksen kiertoon tällä prioriteettitasolla.
• Varaukset voidaan korvata korkeamman prioriteetin varauksilla, tallentaa ja käyttää myöhemmin.

Ulkoiset linkit

• IEEE