Token Ring Technology
Tehnologia Token Ring a fost dezvoltată de IBM în 1984 și apoi transferată ca proiect de standard pentru comitetul IEEE 802, care, pe baza sa, a adoptat standardul 802.5 în 1985. IBM a folosit mult timp Token Ring ca principală tehnologie de rețea pentru construirea de rețele locale bazate pe computere de diferite clase - mainframe, mini-calculatoare și computere personale. Cu toate acestea, recent, chiar și reprezentanții familiei Ethernet domină produsele IBM.
Rețelele Token Ring funcționează la rate de 2 biți - 4 și 16 Mbps. Nu este permisă amestecarea într-un inel de stații care operează la viteze diferite. Rețelele Token Ring care funcționează la 16 Mbps au unele îmbunătățiri în algoritmul de acces comparativ cu standardul de 4 Mbps.
Tehnologia Token Ring este mai complexă decât Ethernet. Are câteva proprietăți inițiale de toleranță la erori. Rețeaua Token Ring definește procedurile de control al rețelei care se bazează pe proprietatea feedback-ului inerentă structurii de tip ring-ring - cadrul trimis trimite întotdeauna la postul de expeditor. În unele cazuri, erorile detectate de rețea sunt rezolvate automat, de exemplu, poate fi recuperat un jeton pierdut. În alte cazuri, erorile sunt înregistrate, iar eliminarea lor este efectuată manual de către personalul de întreținere.
Rețelele Token Ring folosesc un mediu partajat prin trecerea unui token, ale cărui principii au fost discutate în Capitolul 12, când descriu funcțiile stratului MAC. Să trăim în mai multe detalii cu privire la unele dintre caracteristicile acestei metode, inerente tehnologiei Token Ring 4 Mbit / s, descrisă în standardul 802.5.
În rețeaua Token Ring, orice stație primește întotdeauna direct date de la o singură stație - cea care este cea precedentă din ring. Și transmite date către cel mai apropiat vecin din fluxul de date.
Fig. 1. Acces cu transmisie token
Timpul pentru deținerea unui mediu partajat în rețeaua Token Ring este limitat la o valoare fixă, numită timpul de menținere a tokenului. După expirarea acestui timp, stația trebuie să înceteze să transmită propriile date (cadrul curent este permis să se termine) și să transmită jetonul mai departe de-a lungul inelului. Stația poate fi capabilă să transmită unul sau mai multe cadre în timpul de așteptare a tokenului, în funcție de dimensiunea cadrului și de timpul pe care este ținut tokenul.
În mod obișnuit, timpul de menținere a jetonului este implicit 10 ms, iar dimensiunea maximă a cadrului în standardul 802.5 nu este definită. Pentru rețelele de 4 Mbit / s, este de obicei 4 Kbytes, iar pentru rețelele de 16 Mbit / s este de 16 Kbytes. Acest lucru se datorează faptului că în timpul în care jetonul este ținut, stația trebuie să poată transmite cel puțin un cadru. La o viteză de 4 Mbit / s într-un timp de 10 ms, pot fi transmise 5000 de octeți și la o viteză de 16 Mbit / s - 20.000 de octeți. Dimensiunile maxime ale cadrelor sunt alese cu o anumită marjă.
În rețelele Token Ring 16 Mbit / s folosind o versiune modernizată a accesului algoritmului la inel, numit un algoritm de eliberare anticipată a token-ul. În conformitate cu aceasta statie transmite token-ul de acces la stația următoare, imediat după transmiterea ultimului bit al cadrului, fără a aștepta întoarcerea cadrului de inel cu biți set A și C. În acest caz, capacitatea de inel este folosit mai eficient, deoarece inelul simultan imagini în mișcare mai multe stații. Cu toate acestea, materialul filmat în orice moment poate genera doar o singură stație - cea care deține în prezent token-ul. Stațiile rămase în acest moment doar repetă cadrele altor persoane, astfel încât principiul de împărțire a inelului în timp este păstrat, numai procedura de transferare a posesiei inelului este accelerată.
Pentru diferite tipuri de mesaje transmise prin cadre, pot fi atribuite diferite priorități: de la 0 (mai mic) la 7 (mai mare). Decizia privind prioritatea unui cadru specific este luată de stația de transmisie (protocolul Token Ring primește acest parametru prin intermediul interfețelor inter-layer de la protocoalele de nivel superior, de exemplu cele de aplicație). Un token, de asemenea, are întotdeauna un anumit nivel de prioritate curentă. Stația are dreptul de a captura tokenul care îi este transmis numai dacă prioritatea cadrului pe care dorește să o transfere este mai mare decât prioritatea jetonului (sau egal cu acesta). În caz contrar, stația trebuie să transmită un simbol către următoarea stație din ring.
Pentru prezența unui token în rețea și singura copie a acestuia, monitorul activ răspunde. Dacă monitorul activ nu primește un token pentru o perioadă lungă de timp (de exemplu, 2,6 secunde), atunci generează un nou simbol.
Accesul prioritar în tehnologia Token Ring este conceput pentru a suporta cerințele aplicațiilor QoS. Cu toate acestea, dezvoltatorii de aplicații pentru rețelele locale practic nu le-au folosit.
Stratul fizic al tehnologiei Token Ring
Standardul IBM Token Ring a prevăzut inițial crearea conexiunilor într-o rețea utilizând concentratori (Figura 2), numite unități de acces multiple (unitate de acces multi-stație, MAU sau MSAU). Rețeaua Token Ring poate include până la 260 de noduri. Folosirea concentratorilor conduce la faptul că rețelele Token Ring au o topologie fizică a stelelor, iar o topologie logică este un inel.
Fig. 2. Configurația fizică a rețelei Token Ring
Concentratorul Token Ring poate fi activ sau pasiv. Un buton pasiv conectează pur și simplu porturile cu conexiuni interne, astfel încât stațiile conectate la aceste porturi să formeze un inel. Nu se efectuează nici amplificarea semnalelor, nici concentratorul lor pasiv de resincronizare. Un astfel de dispozitiv MSAU poate fi considerat un bloc simplu de cross-over cu o excepție - MSAU permite să ocolească orice port atunci când computerul conectat la acest port este oprit. Această funcție este necesară pentru a asigura conectivitatea inelului, indiferent de starea computerelor conectate. De obicei, portul este bypassed de circuite releu care sunt alimentate de un curent direct de la adaptorul de rețea și atunci când adaptorul de alimentare este oprit, contactele de releu închise în mod normal conectează intrarea portului la ieșirea acestuia.
Hubul activ efectuează funcții de regenerare a semnalului și, prin urmare, poate fi numit un repetor.
Se pune întrebarea - în cazul în care concentratorul este un dispozitiv pasiv, cum este transmisia de semnal de înaltă calitate pe distanțe lungi care apare atunci când mai multe sute de calculatoare sunt conectate la rețea? Răspunsul este că rolul amplificatorului de semnal în acest caz este asumat de fiecare adaptor de rețea, iar rolul unității de sincronizare este adaptorul de rețea al monitorului activ al inelului. Fiecare adaptor de rețea Token Ring are un bloc de repetare care poate regenera și sincroniza semnale, dar ultima funcție din ring este efectuată numai de blocul de repetare al monitorului activ.
În general, rețeaua Token Ring are o configurație combinată cu inele stea. Nodurile finale sunt conectate la dispozitivele MSAU din topologia stelelor, iar concentratoarele sunt combinate prin porturi speciale Ring In (RI) și Ring Out (RO), formând un inel fizic principal.
Tehnologia Token Ring permite conectarea stațiilor terminale și nodurile sunt diferite tipuri de cablu: STP de tip 1, tip UTP 3, UTP tip 6, precum și cabluri de fibră optică. Când se folosește un răsucită de tip pereche 1 sistem ecranat cablu STP de la IBM nomenclaturi inelul este lăsat să se unească la stațiile de 260 lungime cablu picătură de 100 de metri, iar atunci când se utilizează numărul maxim UTP stațiilor este redus la 72 la lungimi de cabluri picătură la 45 de metri. Distanța dintre butucul pasiv poate fi de până la 100 m folosind STP cablu tip 1 și 45 m când se utilizează un cablu UTP de tip 3. Între concentratoare activ creșteri maxime la distanță în mod corespunzător la 730 sau 365 m, în funcție de tipul de cablu.
Lungimea maximă a ringului Token Ring este de 4000 m.
Limitările privind lungimea maximă a inelului și numărul de stații din ring în tehnologia Token Ring nu sunt la fel de stricte ca în tehnologia Ethernet. Aici, aceste restricții sunt în mare măsură legate de timpul de rulare al simbolului pe inel. Există și alte considerente care dictează alegerea constrângerilor. Deci, dacă inelul constă din 260 de stații, atunci când țineți tokenul la 10 ms, tokenul se va întoarce la monitorul activ în cel mai rău caz în 2.6 secunde, iar acest timp este doar intervalul de timp pentru monitorizarea cifrei de afaceri a jetonului. În principiu, pot fi configurate toate valorile de timp în adaptoarele de rețea ale nodurilor de rețea Token Ring, astfel încât să puteți construi o rețea Token Ring cu un număr mai mare de stații și cu o lungime mai lungă a inelului.
Trimiteți-le prietenilor: