Маркерное кольцо

Token Ring в стеке протоколов TCP / IP :
заявление HTTP IMAP SMTP DNS ...
транспорт TCP UDP
Интернет IP ( IPv4 , IPv6 )
Доступ к сети Маркерное кольцо
Token Ring с AppleTalk -
стек протоколов (TokenTalk)
заявление AFP ADSP
управление ZIP ASP NBP RTMP AEP
транспорт АТФ
сеть DDP
Доступ к сети TLAP AARP
Маркерное кольцо

Token Ring - это сетевая технология для компьютерных сетей , определенная в спецификации IEEE 802.5 . Он определяет типы кабелей и сигнализацию для физического уровня , форматы пакетов и протоколы для управления доступом к среде ( Media Access Control , MAC) / уровня канала данных модели OSI . Это одна из двух форм реализации процесса передачи токена .

Технология Token Ring была почти полностью вытеснена различными вариантами Ethernet . Дальнейшего технического развития он не получит и больше не актуален в сетевых технологиях.

история

Реализации

Структура и принципиальная схема

Первыми реализациями были Cambridge Ring и StarNET от английской компании Procom .

В 1981 году компания Apollo Computer представила сеть Apollo Token Ring (ATR) со скоростью 12 Мбит / с, а в 1984 году Proteon представила сеть Token Ring ProNet-10 со скоростью 10 Мбит / с .

Token Ring получила дальнейшее развитие в исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе в середине 1980 года и долгое время была стандартом для сетей IBM и, следовательно, для всех, кто использует компьютеры IBM. IBM отклоняется от стандарта IEEE 802.5 в некоторых деталях.

Эта технология считалась устаревшей с тех пор, как IBM, главный представитель процесса Token Ring , прекратила маркетинг и продажу Token Ring из-за появления дешевой сетевой технологии Ethernet .

Трансмиссия (техническая)

Основной принцип - передача пакетов данных между отдельными станциями без конфликтов .

Название Token Ring происходит от того факта, что сеть работает с методом доступа с передачей маркера и соответствует структуре топологии логического кольца . Таким образом, тип подключения к среде является активным (в отличие , например , от пассивного Ethernet), то есть станции сети постоянно активно участвуют в передаче токена (см. Ниже), а не только становятся активными, когда они хотят отправить себя. . Передача токенов - это протокол уровня 2 (уровень безопасности данных) в модели OSI .

Используемый линейный код является дифференциальным кодом Манчестера .

Свойства топологии

IBM MAU 8228

Логическая топология Token Ring - кольцо . Однако использовались так называемые MAU (= Multistation Access Unit , также MSAU , German RLV = кольцевой распределитель) или CAU (Controlled Access Unit), которые позволяют использовать звездообразную форму (при использовании нескольких кольцевых распределителей - звездообразное кольцо) прокладка кабеля. Эти распределители интеллектуальны только в той степени, в которой они проходят через неиспользуемые порты или порты, занятые станциями , которые выключены, чтобы поддерживать кольцо. По сравнению с коммутатором Ethernet , который требует обнаружения коллизий , требования к распределителю минимальны. Также были изготовлены переключатели на скорости передачи 4, 16 или 100 Мбит / с.

Передача (логическая)

Процесс передачи токена

В сетях Token Ring токен кружит по кольцу: токен всегда передается от одного узла к другому. Даже когда он простаивает, станции продолжают передавать посылку.

Если теперь компьютер хочет отправить данные, он ждет, пока токен не достигнет его, а затем добавляет к нему свои пользовательские данные. В то же время он дополняет маркер управляющими сигналами, а также устанавливает бит маркера с 0 (для «свободного маркера») на 1, так что свободный маркер становится фреймом данных.

После процесса компьютер помещает фрейм данных обратно в кольцо, где он передается отдельными узлами, как и свободный токен. Каждый компьютер проверяет, адресован ли ему пакет, и в противном случае возвращает его в кольцо. Если предполагаемый получатель получает адресованный ему фрейм данных, он копирует данные пользователя и подтверждает получение данных. Отправитель получает подтверждение и отправляет токен со следующими данными пользователя или помещает свободный токен в кольцо. Отправитель может использовать токен только в течение определенного периода времени, прежде чем он должен снова его выпустить. Это гарантирует, что каждому узлу в кольце разрешено отправлять в кольце по истечении указанного времени («Время удержания токена»).

Структура фрейма токена

Свободный токен состоит из трех байтов со следующей структурой:

Начальный разделитель (SD, Start Delimiter): ДжК 0 ДжК 0 0 0
Контроль доступа (AC, Access Control): PPPTMRRR
Конечный разделитель (ED): JK 1 JK 1 IE
  • J и K обозначают нарушения кода в дифференциальном коде Манчестера ; ЧАС. в середине цикла изменения полярности не происходит.
  • I - межкадровый бит - 1: следуют следующие кадры; 0: последний кадр
  • E - бит ошибки - 0: в начале; 1: Если была обнаружена ошибка
  • P - приоритет доступа
  • T - бит токена - 0: бесплатный токен; 1: рамка
  • M - бит монитора - 1: монитор 0: производитель
  • R - Бит резервирования - следующий токен генерируется с этим битом в бите приоритета.

Типы Token Ring

  • Одиночный кадр: выпуск токена после получения последнего бита собственного кадра .
  • Одиночный токен: выпуск токена после получения первого бита собственного кадра.
  • Множественный фрейм: выпуск токена после отправки последнего бита собственного фрейма.

Ситуации ошибок

Ошибочные ситуации в Token Ring обычно разрешаются так называемой станцией мониторинга (AM, Activity Monitor). Этот AM не обязательно должен быть сервером, обычно это скорее адаптер, который сгенерировал первый токен. Также это может быть вполне обычная рабочая станция :

  • Потеря токена: по истечении контрольного времени (тайм-аута) станция мониторинга генерирует новый бесплатный токен.
  • Бесконечно циркулирующий пакет: если станция-отправитель выйдет из строя до того, как она удалила пакет, который она отправила из кольца, она будет бесконечно кружить без обработки ошибок . Чтобы предотвратить это, контролирующая станция устанавливает бит M в области AC токена (см. Выше), когда токен передает его. Если станция получает тот же токен снова, но получатель не берет его из сети, контролирующая станция уничтожает токен и генерирует новый свободный токен.
  • Двойной маркер: отправляющая станция завершает свою работу, как только получает маркер с внешней адресацией.
  • Отказ монитора: Если вышеупомянутая станция мониторинга выходит из строя, оставшиеся станции согласовывают новый монитор друг с другом.
  • Отказ сетевого интерфейса: если используется распределитель кольцевой линии, он перекрывает затронутую область.

Смотри тоже

литература

  • Ханс-Георг Геринг, Франц-Иоахим Кауффельс: Token Ring: основы, стратегии, перспективы. Datacom 1990, ISBN 3-89238-026-0 .
  • Карло, Лав, Сигел, Уилсон: Понимание протоколов и стандартов Token Ring. Artech House 1998, ISBN 0-89006-458-X .
  • Справочник по сетевой архитектуре IBM Token-Ring. SC30-3374.
  • IBM Token-Ring Network: введение и руководство по планированию. GA27-3677.
  • Руководство по установке сети IBM Token-Ring. GA27-3678.
  • Руководство по устранению неполадок сети IBM Token-Ring. SX27-3710.
  • Технический справочник по LAN: интерфейс программирования приложений 802.2 и NetBIOS . SC30-3587.

веб ссылки

Commons : Token Ring  - коллекция изображений, видео и аудио файлов.