Token Ring

Token Ring jest kolejną architekturą sieci LAN znormalizowaną przez IEEE. Ma ona wiele cech wspólnych z Ethernetem i innymi architekturami sieci LAN należącymi do standardów sieciowych IEEE 802. W rezultacie może z nimi współpracować, korzystając z mostu tłumaczącego. Początkowo Token Ring był technologią dostosowaną do pasma 4 Mbps, później przepustowość podniesiono do 16 Mbps. Dziś istnieją rozwiązania zwiększające prędkość sygnału w sieci Token Ring do 100 lub nawet 128 Mbps.

W odróżnieniu od Ethernetu, z jego chaotyczną i nieregulowaną metodą wielodostępu, Token Ring pozwala w danym czasie nadawać tylko jednemu urządzeniu. Nie występują więc dzięki temu rozwiązaniu żadne kolizje. Dostęp do nośnika jest przyznawany poprzez przekazywanie tokenu w ustalony sposób. Token może być tylko jeden i jest on modyfikowany przez urządzenie transmitujące w celu utworzenia nagłówka ramki danych. Gdyby nie było tokenu, nie dałoby się utworzyć nagłówka ramki danych i transmisja byłaby niemożliwa. Urządzenie odbierające kopiuje dane przesyłane w ramce, zmieniając przy tym (negując) niektóre bity nagłówka ramki i w ten sposób potwierdzając odbiór. Sama ramka dalej krąży w pierścieniu, aż powróci do swojego nadawcy. Urządzenie, które wysłało ramkę, pobiera ją teraz z sieci i usuwa z niej dane oraz adresy. Jeśli urządzenie chce przesłać więcej danych, może to zrobić. Jeśli nie, nagłówek ramki jest przekształcany z powrotem w token i umieszczany w medium transmisyjnym, przez które podróżuje do następnego urządzenia.

Współdzielona sieć Token Ring posiada wiele zalet w porównaniu z innymi architekturami LAN. Sieć ta wyróżnia się również monitorowaniem działania sieci. Specyfikacja jej warstwy fizycznej dostarcza kilku ważnych mechanizmów. Są to min. agenci zarządzania stacją (SMT), zajmujący się zbieraniem danych i raportowaniem. Istnieją również mechanizmy automatycznego wykrywania awarii sprzętu i informowania o nich innych stacji w pierścieniu. Warstwa fizyczna dostarcza także kilku mechanizmów dostrajania działania pierścienia.

Urządzenia Token Ring nie mogą nadawać niczego bez tokenu. Podstawowy token służy dwóm celom:

  • · Jest używany do przyznawania przywilejów dostępu.
  • · Podstawowa ramka tokenu jest przekształcana w nagłówki rozmaitych, specjalizowanych ramek.
  • W rzeczywistości każda funkcja (w tym także przesyłanie danych) wymaga ramki o określonej strukturze. Token Ring obsługuje następujące rodzaje ramek:
    • · Ramkę Token
    • · Ramkę danych
    • · Ramkę danych LLC
    • · Ramki zarządzania MAC
    • · Ramkę przerwania
  • Ramka Token
  • Token Ring IEEE 802.5 wykorzystuje do sterowania dostępem do nośnika specjalną sekwencję bitów, znaną jako token. Token ten zawiera następujące pola: Ogranicznik Początku, Sterowanie Dostępem i Ogranicznik Końca. Każde pole ma długość 1 oktetu (8 bitów).

    Ramka danych

    Minimalna długość ramki danych w sieci Token Ring wynosi 21 oktetów. Rozmiar maksymalny zależy od prędkości sygnału w pierścieniu. Czas potrzebny na przesłanie ramki musi być mniejszy niż ustalony czas przetrzymywania tokenu. Czas ten domyślnie ustawiany jest na 10 milisekund. W sieci Token Ring pracującej z szybkością 4 Mbps maksymalna długość ramki może wynieść 4500 oktetów. Struktura ramki danych Token Ring 802.5 składa się z dwóch części: ramki Token i ramki danych.

    Ramki zarządzania MAC

    Protokół Token Ring IEEE 802.5 ustanawia czterech agentów zarządzania siecią. Agenci przebywają w każdej stacji Token Ringu i są wykorzystywani w zwykłych czynnościach zarządzania pierścieniem. Agentami tymi są:

    • · monitory: aktywny lub oczekujący
    • · monitor błędów pierścienia
    • · serwer raportu konfiguracji
    • · serwer parametrów pierścienia
  • Każda ramka MAC wykonuje określoną funkcję zarządzania siecią, między innym takie jak:
    • · lobe test (test podłączenia stacji końcowej)
    • · inicjalizacja pierścienia
    • · czyszczenie pierścienia
    • · token zgłoszenia
    • · różne funkcje monitora aktywnego
  • Ramka przerwania
  • Ramka przerwania zawiera wyłącznie pola ograniczników początku i końca ramki. Choć z powodu braku danych i adresów tak struktura ramki może wydawać się bezużyteczna, to ramka przerwania znajduje zastosowanie i jest wykorzystywana do natychmiastowego zakończenia transmisji.

     

    by Krzysztof Pietrzak 2004

    [1.Warstwa sieciowa] [Ethernet] [Token BUS] [Token Ring] [FDDI] [ISDN] [Modemowe] [xDSL] [atm] [Okablowanie]