Мережа Token Ring спочатку була розроблена компанією IBM в 1970 рр. Вона як і раніше є основною технологією IBM для локальних мереж (LAN). поступаючись за популярністю серед технологій LAN тільки Ethernet / IEEE 802.3. Специфікація IEEE 802.5 майже ідентична і повністю сумісна з мережею Token Ring IBM. Специфікація IEEE 802.5 була фактично створена за зразком Token Ring IBM, і вона продовжує відстежувати її розробку. Термін "Token Ring" oбично застосовується як при посиланні на мережу Token Ring IBM, так і на мережу IEEE 802.5.
Мережі Token Ring і IEEE 802.5 в основному майже сумісні, хоча їх специфікації мають відносно невеликі відмінності. Мережа Token Ring IBM обумовлює звездообразное з'єднання, причому всі кінцеві пристрої підключаються до пристрою, що зветься "пристроєм доступу до многостанционного мережі" (MSAU), в той час як IEEE 802.5 не обумовлює топологію мережі (хоча віртуально всі реалізації IEEE 802.5 також базуються на зіркоподібній мережі ). Є й інші відмінності, в тому числі тип носія (IEEE 802.5 не обумовлює тип носія, в той час як мережі Toke Ring IBM використовують кручену пару) і розмір поля маршрутної інформації (дивись далі в цій главі обговорення характеристик полів маршрутної інформації). На Рис. 6-1 представлені узагальнені характеристики мереж Token Ring і IЕЕЕ 802.5.
Token Ring і IEEE 802.5 є головними прикладами мереж з передачею маркера. Мережі з передачею маркера переміщують уздовж мережі невеликої блок даних, званий маркером. Володіння цим маркером гарантує право передачі. Якщо вузол, який приймає маркер, не має інформації для відправки, він просто переправляє маркер до наступної кінцевої станції. Кожна станція може утримувати маркер протягом певного максимального часу.
Якщо у станції, що володіє маркером, є інформацією для передачі, вона захоплює маркер, змінює у нього один біт (в результаті чого маркер перетворюється в послідовність "початок блоку даних"), доповнює інформацією, яку він хоче передати і, нарешті, відсилає цю інформацію до наступної станції кільцевої мережі. Коли інформаційний блок циркулює по кільцю, маркер в мережі відсутня (якщо тільки кільце не забезпечує "раннього звільнення маркера" - early token release), тому інші станції, які бажають передати інформацію, змушені очікувати. Отже, в мережах Token Ring не може бути колізій. Якщо забезпечується раннє вивільнення маркера, то новий маркер може бути випущений після завершення передачі блоку даних.
На відміну від мереж CSMA / CD (наприклад, Ethernet) мережі з передачею маркера є детерминистическими мережами. Це означає, що можна обчислити максимальний час, який пройде, перш ніж будь-яка кінцева станція зможе передавати. Ця характеристика, а також деякі характеристики надійності, які будуть розглянуті далі, роблять мережу Token Ring ідеальної для застосувань, де затримка повинна бути передбачена і важлива стійкість функціонування мережі. Прикладами таких застосувань є середовище автоматизованих станцій на заводах.
Станції мережі IBM Token Ring безпосередньо підключаються до MSAU, які можуть бути об'едінени за допомогою кабелів, утворюючи одну велику кільцеву мережу (дивись Рис. 6-2). Кабелі- перемички з'єднують MSAU із суміжними MSAU. Кабелі-пелюстки підключають MSAU до станцій. У складі МSAU є шунтуючі реле для виключення станцій з кільця.
Мережі Тоkеn Ring використовують складну систему пріоритетів, яка дозволяє деяким станціям з високим пріоритетом, призначеним користувачем, більш часто користуватися мережею. Блоки даних Token Ring містять два поля, які керують пріоритетом: поле пріоритетів і поле резервування.
Тільки станції з пріоритетом, який дорівнює або вище величини пріоритету, що міститься в маркері, можуть заволодіти ним. Після того, як маркер захоплений і змінений (в результаті чого він перетворився в інформаційний блок), тільки станції чекають своєї черги вище пріоритету передавальної станції, можуть зарезервувати маркер для наступного проходу по мережі. При генерації наступного маркера в нього включається більш високий пріоритет даної резервуючій станції. Станції, які підвищують рівень пріоритету маркера, повинні відновити попередній рівень пріоритету після завершення передачі.
Мережі Token Ring використовують кілька механізмів виявлення та компенсації несправностей в мережі. Наприклад, одна станція в мережі Token Ring вибирається "активним монітором" (active monitor). Ця станція, якій в принципі може бути будь-яка станція мережі, діє як централізоване джерело синхронизирующей інформації для інших станцій кільця і виконує разнообразразние функції для підтримки кільця. Однією з таких функцій є видалення з кільця постійно циркулюють блоків даних. Якщо пристрій, що відправило блок даних, відмовило, то цей блок може постійно циркулювати по кільцю. Це може перешкодити іншим станціям передавати власні блоки даних і фактично блокує мережу. Активний монітор може виявляти і видаляти такі блоки і генерувати новий маркер.
Зіркоподібна топологія мережі IBM Token Ring також сприяє підвищенню загальної надійності мережі. Оскільки вся інформація мережі Token Ring просматрівется активними MSAU, ці пристрої можна запрограмувати так, щоб вони перевіряли наявність проблем і при необхідності вибірково видаляли станції з кільця.
Мережі Token Ring визначають два типи блоку даних: блоки маркерів і блоки даних / блоки команд. Обидва формати представлені на Ріс.6-3.
Даний документ підготовлений для HTML версії Володимиром Плешаковим.
Версія: 0.1
Vladimir V. Pleshakov. [email protected].