Сеть Token Ring является реализацией стандарта IEEE 802.5. От других сетей ее отличает не только кабельная система, но и использование доступа с передачей маркера.
Сеть Token Ring имеет следующие характеристики:
топология — звезда-кольцо;
метод доступа — с передачей маркера;
кабельная система — экранированная и неэкранированная витая пара
скорость передачи данных — 4 и 16 Мбит/с;
тип передачи — узкополосная;
спецификации — 802.5
Топология типичной сети Token Ring - «кольцо». Однако в версии IBM это топология «звезда-кольцо»: компьютеры в сети соединяются с центральным концентратором, а маркер передается по логическому кольцу. Физическое кольцо реализуется в концентраторе. Пользователи — часть кольца, но соединяются они с ним через концентратор.
Основной формат кадра Token Ring показан на рис. 4 (относительный масштаб полей не соблюден) и описан в следующей таблице. Данные составляют большую часть кадра.
Поле кадра
Описание
Стартовый разделитель
Сигнализирует о начале кадра
Управление доступом
Указывает на приоритет кадра и на то, что передается — кадр маркера или кадр данных
Управление кадром
Содержит информацию Управления доступом к среде — для всех компьютеров или информацию «конечной станции» — только для одного компьютера
Адрес приемника
Адрес компьютера-получателя
Адрес источника
Адрес компьютера-отправителя
Данные
Передаваемая информация
Контрольная последовательность кадра
CRC
Конечный разделитель
Сигнализирует о конце кадра
Статус кадра
Сообщает, был ли распознан и скопирован кадр (доступен ли адрес приемника)
Когда в сети Token Ring начинает работать первый компьютер, сеть генерирует маркер. (см. тему методы доступа)
Маркер проходит по кольцу от компьютера к компьютеру, пока один из них не сообщит о готовности передать данные и не возьмет управление маркером на себя. Маркер — это предопределенная последовательность битов (поток данных), которая позволяет компьютеру отправить данные по кабелю. Когда маркер захвачен каким-либо компьютером, другие компьютеры передавать данные не могут. Захватив маркер, компьютер отправляет кадр данных в сеть, кадр данных проходит по кольцу, пока не достигнет узла с адресом, соответствующим адресу приемника в кадре. Компьютер-приемник копирует кадр в буфер приема и делает пометку в поле статуса кадра о получении информации.
Кадр продолжает передаваться по кольцу, пока не достигнет отправившего его компьютера, который и удостоверяет, что передача прошла успешно. После этого компьютер изымает кадр из кольца и возвращает туда маркер.
В сети одномоментно может передаваться только один маркер, причем только в одном направлении.
Передача маркера — детерминистический процесс, это значит, что самостоятельно начать работу в сети не может. Он будет передавать данные лишь после получения маркера. Каждый компьютер действует как однонаправленный репитер, генерирует маркер и посылает его дальше.
Компьютер, который первым начал работу, наделяется системой Token Ring особыми функциями: он должен осуществлять текущий контроль за работой всей сети. Он проверяет корректность отправки и получения кадров, отслеживая кадры, проходящие по кольцу более одного раза. Кроме того, он гарантирует, что в кольце одномоментно находится лишь один-единственный маркер.
В сети Token Ring концентратор, в котором организуется фактическое кольцо, имеет несколько названий, например:
· MAU [Multistation Access Unit (модуль множественного доступа);
· MSAU (Multistation Access Unit);
· SMAU (Smart Multistation Access Unit (интеллектуальный модуль множественного доступа).
Кабели соединяют клиенты и серверы с MSAU, который работает по принципу других пассивных концентраторов. При подсоединении компьютера он включается в кольцо.
IBM MSAU имеет 10 портов соединения. К нему можно подключить до восьми компьютеров. Однако сеть Token Ring не ограничивается одним кольцом (концентратором). Каждое кольцо может насчитывать до 33 концентраторов.
Сеть на базе MSAU может поддерживать до 72 компьютеров — при использовании неэкранированной витой пары и до 260 компьютеров — при использовании экранированной витой пары.
В «чистой» сети с передачей маркера вышедший из строя компьютер останавливает движение маркера, что, в свою очередь, останавливает работу всей сети. MSAU разработаны таким образом, чтобы обнаруживать вышедшую из строя плату сетевого адаптера и вовремя отключать ее. Эта процедура позволяет «обойти» отказавший компьютер, поэтому маркер продолжает свое движение по сети.
Компьютеры в сети Token Ring соединяются с концентратором кабелем STP или UTP.
Тема № 13. «Сетевая архитектура AppleTalk и ArcNet».