TokenRing

Технологія Token Ring

Мережі Token Ring (стандарт 802.5), так само як і мережі Ethernet, характеризує середовище передачі даних, яка в даному випадку складається з відрізків кабелю, що сполучають всі станції мережі в кільце, що розділяється. Кільце розглядається як загальний ресурс, що розділяється, і для доступу до нього потрібний не випадковий алгоритм, як в мережах Ethernet, а детермінований, заснований на передачі станціям права на використання кільця в певному порядку. Це право передається за допомогою кадру спеціального формату, званого маркером, або токеном (token).

Технологія Token Ring був розроблена компанією IBM в 1984 році, а потім передана як проект стандарту в комітет IEEE 802, який на її основі прийняв в 1985 році стандарт 802.5. Компанія IBM протягом довгого часу використовувала технологію Token Ring як свою основну мережеву технологію для побудови локальних мереж на основі комп’ютерів різних класів – мейнфреймів, міні-комп’ютерів і персональних комп’ютерів. Проте останнім часом навіть в продукції компанії IBM домінують представники сімейства Ethernet.

Мережі Token Ring працюють з двома бітовими швидкостями – 4 і 16 Мбит/с. Змішення станцій, що працюють на різних швидкостях, в одному кільці не допускається. Мережі Token Ring, що працюють із швидкістю 16 Мбит/с, мають деякі удосконалення в алгоритмі доступу в порівнянні із стандартом 4 Мбит/с.

Технологія Token Ring є складнішою технологією, ніж Ethernet. Вона володіє властивостями відмовостійкості. У мережі Token Ring визначені процедури контролю роботи мережі, які використовують зворотний зв’язок кільцеподібної структури, – посланий кадр завжди повертається в станцию-отправітель. В деяких випадках виявлені помилки в роботі мережі усуваються автоматично, наприклад може бути відновлений втрачений маркер. У інших випадках помилки тільки фіксуються, а їх усунення виконується уручну обслуговуючим персоналом.

Для контролю мережі одна із станцій виконує роль так званого активного монітора. Активний монітор вибирається під час ініціалізації кільця як станція з максимальним значенням МАС-адреси. Якщо активний монітор виходить з ладу, процедура ініціалізації кільця повторюється і вибирається новий активний монітор. Щоб мережа могла виявити відмову активного монітора, останню в працездатному, стані кожні три секунди генерує спеціальний кадр своєї присутності. Якщо цей кадр не з’являється в мережі більше 7 з, то решта станцій мережі починає процедуру виборів нового активного монітора.

В мережах з маркерним методом доступу (а до них, окрім мереж Token Ring, відносяться мережі FDDI, а також мережі, близькі до стандарту 802.4, – ArcNet, мережі виробничого призначення MAP) право на доступ до середовища передається циклічно від станції до станції по логічному кільцю.

Висновки

Технологія Token Ring розвивається в основному компанією IBM і має також статус стандарту IEEE 802.5, який відображає найбільш важливі удосконалення, що вносяться до цієї технології.

В мережах Token Ring використовується маркерний метод доступу, який гарантує кожній станції доступ до кільця, що розділяється, протягом часу обороту маркера. Із-за цієї властивості маркерний метод іноді називають детермінованим.

Метод доступу заснований на пріоритетах: від 0 (нижчий) до 7 (вищий). Станція сама визначає пріоритет поточного кадру і може захопити кільце тільки у тому випадку, коли в кільці немає пріоритетніших кадрів.

Мережі Token Ring працюють на двох швидкостях (4 і 16 Мбит/с) і можуть використовувати як фізичне середовище екрановану виту пару, неекрановану виту пару, а також волоконно-оптичний кабель. Максимальна кількість станцій в кільці – 260, а максимальна довжина кільця – 4 км.

Технологія Token Ring володіє елементами відмовостійкості. За рахунок зворотного зв’язку кільця одна із станцій – активний монітор – безперервно контролює наявність маркера, а також час обороту маркера і кадрів даних.

При некоректній роботі кільця запускається процедура його повторної ініціалізації, а якщо вона не допомагає, то для локалізації несправної ділянки кабелю або несправної станції використовується процедура beaconing.

Максимальний розмір поля даних кадру Token Ring залежить від швидкості роботи кільця. Для швидкості 4 Мбит/с він рівний близько 5000 байт, а при швидкості 16 Мбит/с – близько 16 Кбайт. Мінімальний розмір поля даних кадру не визначений, тобто може бути рівний 0.

В мережі Token Ring станції в кільце об’єднують за допомогою концентраторів, званих MSAU. Пасивний концентратор MSAU виконує роль кросової панелі, яка сполучає вихід попередньої станції в кільці з входом подальшій. Максимальна відстань від станції до MSAU – 100 м для STP і 45 м для UTP.

Активний монітор виконує в кільці також роль повторітеля – він ресинхронізіруєт сигнали, що проходять по кільцю.

Кільце може бути побудоване на основі активного концентратора MSAU, який в цьому випадку називають повторітелем.

Мережа Token Ring може будуватися на основі декількох кілець, розділених мостами, маршрутізірующимі кадри за принципом «від джерела», для чого в кадр Token Ring додається спеціальне поле з маршрутом проходження кілець.

--Viper 17:35, 16 грудня 2012 (EET)