Войти
Два примера сетей Token Ring: a) Использование одного MAU b) Использование нескольких MAU, подключенных друг к другу. 
Сеть Token Ring 
Сеть Token Ring: объяснение работы MAU 
Гермафродитный соединитель IBM с фиксатором. Разъемы экрана хорошо видны, позолоченные сигнальные разъемы - меньше. Token Ring - это компьютерная сетевая технология, используемая для построения локальных сетей. Он был представлен IBM в 1984 году и стандартизирован в 1989 году как IEEE 802.5.
Он использует специальный трехбайтовый фрейм, называемый токеном, который передается по логическому кольцу рабочих станций или серверов. Эта передача маркеров является методом доступа к каналу обеспечения справедливого доступа для всех станций, и устранение коллизий из конкурирующих методов доступа основанного.
Token Ring была успешной технологией, особенно в корпоративной среде, но постепенно уступила место более поздним версиям Ethernet.
В начале 1970-х годов был разработан широкий спектр различных технологий локальных сетей, одна из которых, Cambridge Ring, продемонстрировала потенциал топологии с проходным кольцом для токена, и многие команды по всему миру начали работать над своими собственными реализациями. В Цюрихской исследовательской лаборатории IBM Вернер Букс и Ханс Мюллер, в частности, работали над проектированием и разработкой технологии IBM Token Ring, а ранняя работа в Массачусетском технологическом институте привела к созданию сети Token Ring Proteon 10 Мбит / с ProNet-10 в 1981 году - В том же году производитель рабочих станций Apollo Computer представил свою собственную сеть Apollo Token Ring (ATR) с пропускной способностью 12 Мбит / с, работающую по коаксиальному кабелю RG-6U с сопротивлением 75 Ом. Позднее Proteon разработал версию со скоростью 16 Мбит / с, работающую по неэкранированной витой паре.
IBM выпустила свой собственный продукт Token Ring 15 октября 1985 года. Он работал со скоростью 4 Мбит / с, и подключение было возможно с ПК IBM, компьютеров среднего уровня и мэйнфреймов. В нем использовалась удобная физическая топология «звезда» и проходила экранированная витая пара. Вскоре после этого он стал основой стандарта IEEE 802.5.
В то время IBM утверждала, что локальные сети Token Ring превосходят Ethernet, особенно под нагрузкой, но эти утверждения обсуждались.
В 1988 году рабочая группа 802.5 стандартизировала более быстрое Token Ring со скоростью 16 Мбит / с. Повышение до 100 Мбит / с было стандартизовано и реализовано во время упадка Token Ring и никогда не использовалось широко. В то время как стандарт 1000 Мбит / с был утвержден в 2001 году, никакие продукты так и не были выпущены на рынок, и деятельность по стандартизации прекратилась, поскольку на рынке локальных сетей доминировали Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.
Адаптер управления IBM Token Ring со скоростью 100 Мбит / с с функцией Wake On LAN. Присутствуют интерфейсы как UTP (RJ45), так и STP (IBM Data Connector).
Различные полноразмерные карты Micro Channel Token Ring, включая LANStreamer, который имеет несколько портов RJ45 для использования в сети Token Ring.
Карты сетевого интерфейса Token Ring (NIC) с различными интерфейсами: ISA, PCI и MicroChannel
Madge 4/16 Мбит / с TokenRing ISA NIC
Серия из нескольких 16/4 ранних карт Micro Channel Token Ring, которые были бы заметно установлены во многих машинах Personal System / 2.
Ethernet и Token Ring имеют несколько заметных отличий:
Станции в локальной сети Token Ring логически организованы в кольцевую топологию, при этом данные передаются последовательно от одной кольцевой станции к другой с токеном управления, циркулирующим по кольцу, контролирующим доступ. Подобные механизмы передачи токенов используются ARCNET, шиной токенов, 100VG-AnyLAN (802.12) и FDDI, и они имеют теоретические преимущества перед CSMA / CD раннего Ethernet.
Сеть Token Ring можно смоделировать как систему опроса, в которой один сервер обслуживает очереди в циклическом порядке.
Процесс передачи данных выглядит следующим образом:
Блок многостанционного доступа IBM 8228 с сопутствующим помощником по настройке для включения реле на каждый порт. Физически сеть Token Ring представляет собой звезду с «MAU» в центре, «руками» к каждой станции и петлей, проходящей взад и вперед через каждую.
MAU может быть представлен в виде концентратора или коммутатора; Поскольку у Token Ring не было коллизий, многие MAU были изготовлены как концентраторы. Хотя Token Ring работает на LLC, оно включает в себя маршрутизацию от источника для пересылки пакетов за пределы локальной сети. Большинство MAU настроены по умолчанию в конфигурации «концентрации», но более поздние MAU также поддерживают функцию работы в качестве разделителей, а не исключительно концентраторов, как на IBM 8226.
Позже IBM выпустит модули контролируемого доступа, которые могут поддерживать несколько модулей MAU, известных как Lobe Attachment Module. CAU поддерживает такие функции, как резервирование Dual-Ring для альтернативной маршрутизации в случае неработающего порта, модульная концентрация с LAM и несколько интерфейсов, как и большинство более поздних MAU. Это предлагало более надежную настройку и удаленное управление, чем неуправляемый концентратор MAU.
Обычно используется кабель IBM "Type-1", тяжелый двухпарный экранированный кабель витой пары с сопротивлением 150 Ом. Это был основной кабель для «IBM Cabling System», структурированной кабельной системы, которая, как надеялась IBM, получит широкое распространение. Были использованы уникальные гермафродитные соединители, обычно называемые соединителями данных IBM в официальной письменной форме или в просторечии - соединителями Бой Джорджа. Недостатком разъемов является то, что они довольно громоздкие, занимают площадь панели не менее 3 × 3 см и являются относительно хрупкими. Преимущества разъемов заключаются в том, что они не имеют пола и имеют превосходное экранирование по сравнению со стандартным неэкранированным 8P8C. Разъемы у компьютера обычно были розетки ДЕ-9.
В более поздних реализациях Token Ring также поддерживалось кабельное соединение категории 4, поэтому разъемы 8P8C («RJ45») использовались как на MAU, так и на CAU и сетевых интерфейсах; со многими сетевыми картами, поддерживающими как 8P8C, так и DE-9 для обратной совместимости.
Соединители данных IBM на модуле многостанционного доступа IBM 8228.
8P8C «Media Filters», которые подключаются к IBM Data Connector, преобразуя его для использования с разъемами 8P8C.
Когда ни одна станция не отправляет фрейм, специальный фрейм маркера обходит цикл. Этот специальный фрейм маркера повторяется от станции к станции до тех пор, пока не будет доставлен на станцию, которая должна отправить данные.
Токены имеют длину 3 байта и состоят из начального ограничителя, байта управления доступом и конечного ограничителя.
| Начальный разделитель | Контроль доступа | Конечный разделитель |
|---|---|---|
| 8 бит | 8 бит | 8 бит |
Используется для прерывания передачи передающей станцией.
| SD | ED |
|---|---|
| 8 бит | 8 бит |
Кадры данных несут информацию для протоколов верхнего уровня, а кадры команд содержат информацию управления и не содержат данных для протоколов верхнего уровня. Фреймы данных / команд различаются по размеру в зависимости от размера информационного поля.
| SD | AC | FC | DA | SA | PDU от LLC (IEEE 802.2) | CRC | ED | FS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 бит | 8 бит | 8 бит | 48 бит | 48 бит | до 4500x8 бит | 32 бит | 8 бит | 8 бит |
| J | K | 0 | J | K | 0 | 0 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит |
| + | Биты 0–2 | 3 | 4 | 5–7 | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Приоритет | Токен | Монитор | Бронирование | ||||||||||||||||||||||||||||
| + | Биты 0–1 | Биты 2–7 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Тип кадра | Контрольные биты | ||||||
Тип кадра - 01 указывает кадр LLC IEEE 802.2 (данные) и игнорирует биты управления; 00 указывает кадр MAC, а биты управления указывают тип кадра управления MAC.
| J | K | 1 | J | K | 1 | я | E |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит |
| А | C | 0 | 0 | А | C | 0 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит | 1 бит |
A = 1, адрес распознан C = 1, кадр скопирован
Каждая станция в сети Token Ring является станцией либо активного монитора (AM), либо станции резервного монитора (SM). В кольце одновременно может быть только один активный монитор. Активный монитор выбирается в процессе выборов или в процессе разногласий по мониторингу.
Процесс мониторинга конкуренции инициируется, когда происходит следующее:
Когда любое из вышеперечисленных условий имеет место и станция решает, что необходим новый монитор, она передает кадр «маркер заявки», объявляя, что она хочет стать новым монитором. Если этот токен возвращается отправителю, он может стать монитором. Если какая-то другая станция одновременно попытается стать монитором, то в процессе выборов победит станция с наивысшим MAC-адресом. Каждая другая станция становится резервным монитором. При необходимости все станции должны быть способны стать активными станциями мониторинга.
Активный монитор выполняет ряд функций администрирования кольца. Первая функция - работать как ведущие часы для кольца, чтобы обеспечить синхронизацию сигнала для станций на проводе. Другая функция AM - вставить в кольцо 24-битную задержку, чтобы гарантировать, что в кольце всегда имеется достаточная буферизация для циркуляции маркера. Третья функция AM - гарантировать, что ровно один токен циркулирует всякий раз, когда нет передаваемого кадра, и обнаруживать разорванное кольцо. Наконец, AM отвечает за удаление циркулирующих кадров из кольца.
Станции Token Ring должны пройти 5-фазный процесс вставки кольца, прежде чем им будет разрешено участвовать в кольцевой сети. В случае сбоя любой из этих фаз станция Token Ring не будет вставлена в кольцо, и драйвер Token Ring может сообщить об ошибке.
В некоторых приложениях есть преимущество в возможности назначить одну станцию с более высоким приоритетом. Token Ring определяет необязательную схему такого рода, как и CAN-шина (широко используемая в автомобильных приложениях), но Ethernet этого не делает.
В MAC-адресе приоритета Token Ring используются восемь уровней приоритета, 0–7. Когда станция, желающая передать, получает маркер или кадр данных с приоритетом, меньшим или равным запрошенному приоритету станции, она устанавливает биты приоритета на свой желаемый приоритет. Станция не сразу передает; жетон циркулирует вокруг носителя, пока не вернется на станцию. После отправки и получения собственного кадра данных станция понижает приоритет маркера до исходного.
Вот следующие восемь приоритетов доступа и типов трафика для устройств, поддерживающих 802.1Q и 802.1p :
| Биты приоритета | Тип трафика |
|---|---|
| x'000 ' | Нормальный трафик данных |
| x'001 ' | Не используется |
| x'010 ' | Не используется |
| x'011 ' | Не используется |
| x'100 ' | Обычный трафик данных (перенаправляется с других устройств) |
| x'101 ' | Данные, отправленные с учетом требований к времени |
| x'110 ' | Данные с чувствительностью в реальном времени (например, VoIP) |
| x'111 ' | Управление станцией |
Интерфейсы Token Ring и Ethernet на 2210-24M Мостовые решения для сетей Token Ring и Ethernet включали мост ATamp;T StarWAN 10: 4, мост IBM 8209 LAN и мост Microcom LAN. Альтернативные решения для подключения включали маршрутизатор, который можно было настроить для динамической фильтрации трафика, протоколов и интерфейсов, например многопротокольный маршрутизатор IBM 2210-24M, который содержал интерфейсы Ethernet и Token Ring.
