Схема подключения сети по технологии Token Ring представляет собой замкнутое кольцо.
Протокол сети относится к канальному уровню модели OSI .
Передача данных осуществляется с помощью токенов (маркеров). Токен протокола представляет собой трёхбайтовый фрейм. Состояние передачи и целостности данных контролируется состоянием токена. Владение токеном предоставляет обладателю право передавать информацию на носителе. Кадры кольцевой сети с маркерным доступом перемещаются в цикле.
Данные передаются по кругу от одного участника сети к другому.
Характеристики сети Token Ring:
- максимальное число станций 96;
- максимальное число концентраторов 12;
- максимальная длина замыкающего кабеля 120 м;
- максимальная длина кабеля между двумя концентраторами или между концентратором и станцией 45 метров;
- два варианта скорости передачи данных по линии 4 или 16 Мбит/с.
Принцип передачи данных с использованием токена
Token Ring и IEEE 802.5 являются главными примерами сетей с маркировкой данных специальным токеном. Данные, в сети маркируются специальным токеном и передаются небольшими блоками. Наличие токена в заголовке пакета, предоставляет право передачи данных. Если узел, принимающий пакет с токеном, не имеет информации для отправки, он просто переправляет этот пакет к следующему участнику сети. Каждый участник процесса передачи данных, может удерживать пакет с токеном в течение определенного максимального времени (по умолчанию — 10 мс).
Если у станции, владеющей токеном, имеется информация для передачи, она захватывает токен, изменяет у него один бит (в результате чего токен превращается в последовательность «начало блока данных»), дополняет информацией, которую он хочет передать и отсылает эту информацию к следующей станции кольцевой сети. Когда информационный блок циркулирует по кольцу, токен в сети отсутствует (если только кольцо не обеспечивает «раннего освобождения токена» — early token release), поэтому другие станции, желающие передать информацию, вынуждены ожидать. Если обеспечивается раннее высвобождение токена, то новый токен может быть выпущен после завершения передачи блока данных. При использовании данной технологии полностью решается проблемы коллизий. Сетевые коллизии – наложение одновременно передаваемых данных несколькими участниками процесса передачи данных друг на друга, что приводит к ошибкам при приёме данных.
Информационный блок циркулирует по кольцу, пока не достигнет предполагаемой станции назначения, которая копирует информацию для дальнейшей обработки. Информационный блок продолжает циркулировать по кольцу и окончательно удаляется только после достижения станции, отославшей этот блок. Станция отправки может проверить вернувшийся блок, чтобы убедиться, что он был просмотрен и затем скопирован станцией назначения.
Сфера применения
В отличие от сетей CSMA/CD (например, Ethernet) сети с передачей токена являются детерминистическими сетями. Это означает, что можно вычислить максимальное время, которое пройдет, прежде чем любая конечная станция сможет передавать блок данных. Эта характеристика, а также некоторые характеристики надежности, делают сеть Token Ring идеальной для применений, где задержка должна быть предсказуема и важна устойчивость функционирования сети. Примерами таких применений является среда автоматизированных станций на заводах.
Применяется как наиболее дешёвая технология.
Данная технология получила распространение везде, где применяются ответственные приложения, для которых важна не столько скорость, сколько гарантированная доставка информации.
История
Изначально технология была разработана компанией IBM в 1984 году. В 1985 комитет IEEE 802 на основе этой технологии принял стандарт IEEE 802.5. В последнее время даже в продукции IBM доминируют технологии семейства Ethernet, несмотря на то, что ранее в течение долгого времени компания использовала Token Ring в качестве основной технологии для построения локальных сетей.
В основном, технологии похожи, но имеются незначительные различия. Token ring от IBM описывает топологию «звезда», когда все компьютеры присоединены к одному центральному устройству (англ. multistation access unit (MSAU)), в то время как IEEE 802.5 не заостряет внимания на топологии.
Модификации Token Ring
Существуют два вида модификации по скоростям передачи: 4 Мбит/с и 16 Мбит/с. В Token Ring 16 Мбит/с используется технология раннего освобождения маркера. Суть этой технологии заключается в том, что станция, «захватившая» маркёр, по окончании передачи данных генерирует свободный маркёр и запускает его в сеть. Попытки внедрить 100 Мбит/с технологию не увенчались коммерческим успехом.
В настоящее время технология Token Ring не поддерживается.