基本介紹
- 中文名：令牌環網
- 外文名：Token Ring NetWork
- 屬性：電氣電子工程師協會
- 版本：4Mbps和16Mbps
令牌環網,安裝情況,版本,電纜類型,適配器,適配器電纜,介質過濾器,令牌環幀,
令牌環網
Token Ring NetWork
IBM在八十年代中期將第一個4Mbps的令牌環網路推向市場，於是就可以使用這種標準了。雖然這種網路在物理上看似一種星形結構，信號在網路上的傳輸卻是從一個站點到下一個站點的。因而，布纜的配置和設備的增加或減少必須保持邏輯環。
連線到中央集線器的工作站被稱為多站點訪問單元(MAU)。將多個集線器連線在一起，可以建立大型多站點網路。這個集線器本身包含一個“摺疊環(collapsed ring)”，如圖T-6所示。如果一個工作站失效了，MAU立即旁路這個站點，就可以維持這個網路的環。注意，沒有連線的站點是被旁路的。
圖T-7示意了對
安裝情況
為與其它MAU進行連線，在每個MAU上提供了一個環內和一個環外電容。當一個MAU按照這種方式進行連線時，就保持了這個環的模式。由於這條電纜包括多個電線對，於是如果這條電纜在某處被切斷，就導致這個環在自身上返回，如圖T-8所示。信號將簡單地在反方向再進行路由選擇，產生了一個迴路返回電纜配置。使用中繼器以擴展令牌環網路的距離。圖T-9示意了如何在一個大的辦公室或多層建築物中進行令牌環網配置。主環以一種圓圈的形狀將所有的MAU連線在一起。
版本
可以使用的IBM令牌環卡有4Mbps和16Mbps兩種版本。16Mbps版本採用了增加幀長度的技術，它傳輸相同數量的數據只需要較少的時間。現在可以從許多廠商處獲得跟隨IEEE802．5標準，並使用在IBM設計上進一步擴展的連線方式的令牌環網。無禁止雙絞線電纜與16連線埠的MAU現在很普及。另外，可以從一些廠商處獲得兩連線埠和四連線埠集線器。這些集線器從八連線埠MAU處分支出來，並向一個機群中的兩個或多個工作站提供連線。非IBM廠商也生產包括附加連線埠、失效檢查功能和管理功能的MAU設備。在小型計算機和大型計算機系統中也可以使用令牌環連線。
圖T-8如果MAU的一條電纜切斷了，這個網路通過使用電纜中的一組冗餘電線形成一個迴路返回，從而保證這個網路可以繼續工作。圖T-9中，大型令牌環網路包括一個可以跨越整個機構的環。
電纜類型
IBM令牌環允許下列電纜類型
類型1一種雙絞線22AWG電線的禁止電纜。
類型2一種音頻/數據禁止電纜。對數據，需要雙絞線22AWG電線；對音頻需要26AWG電線的四雙絞線，外加禁止保護。
類型3包括四個實心非禁止雙絞線22或24AWG電纜。為在令牌環網路上使用，需要一個介質過濾器。
類型5光纖(100/140micron)纜線(兩股)。
類型6可彎曲的禁止雙絞線26AWG線路的插線電纜(patch cable)。限制距離為類型1的三分之二距離。插線電纜將一台PC連線到另外一台設備或一個牆壁插口上。
類型8為在地毯下使用的禁止雙絞線26AWG纜線。限制距離為類型1的一半。
類型9禁止雙絞線26AWG通風防火電纜。限制距離為類型1的三分之二距離。
雖然類型1禁止電纜是最經常使用的電纜，但是類型3也常使用。雖然類型3不用於16Mbps的令牌環卡，但是已經實現了一種規範可以使它用於這個工作。下面介紹使用類型1的標準令牌環網路的部件。
適配器
可獲得的令牌環卡有4Mbps和16Mbps兩種型號。如果在4Mbps的網路上使用了16Mbps的卡，它就轉換到4Mbps進行操作。在16Mbps網路上必須運行16Mbps波特率的網卡。用於無盤工作站的令牌環卡將需要一個遠程自舉晶片。
適配器電纜
令牌環電纜通常在網路接口卡的一端有一個九針連線器和一個插進MAU的特殊類型A數據連線器。適配器電纜通常僅有8英尺長，但是可以使用插線電纜將它們擴展到150英尺。也可以從一些廠商獲得電話型電纜和適配器。
插線電纜 插線電纜擴展MAU到工作站的距離，或將兩個或多個MAU設備連線在一起。在IBM系統，它們必須是150英尺範圍內的任何長度的類型6電纜，並且在使用時，它們將工作站對MAU的距離減少一半。
連線器(或稱為接外掛程式)類型1電纜使用IBM布纜系統類型A數據連線器，它們是同時性連線器。可以通過輕輕一插就將一個類型A接外掛程式與另外一個接外掛程式直接相連。
介質過濾器
接插板 在MAU和與電話接插塊之間連線電纜時，接插板是很有用的。可以使用標準的電話接外掛程式將這個接插板連線到這個接插塊。另外一種方法是，直接用電線將MAU連線到接插塊。
在一個令牌環上的最大站點的數目是：對禁止電纜為260，對非禁止電話絞線電纜是72。當使用類型1電纜時，從工作站到MAU的最大距離是101米(330英尺)。這裡假設這條電纜是一個連續的段。如果使用插線電纜將多個電纜段聯合在一起工作站對MAU最大的距離是45米(150英尺)。
如果使用多個MAU，它們必須連線在一起，並在一個地方用電纜連線。令牌環網的本質決定了計算它的最大長度是一件非常複雜的事情。這個區域網路的總長度可能因為每個站點的登錄情況而改變。例如，如果通過一條8英尺插線電纜相連的站點進行登錄，那么就在總的環距離上增加了16英尺。這是因為從MAU輸出到這個工作站的信號，然後還返回這個MAU再到下一個站點。
任何人如果希望在很廣的區域為IBM令牌環網布纜，他就需要進一步參考IBM在這個問題方面的出版物。這些出版物可以從IBM的銷售商那裡獲得。如果使用了其它廠商的產品，就需要參考他們的說明書。Black Box、Andrews，Star-Tek、和Nevada-Western是提供非IBM令牌環產品的廠商，他們都有非常好的說明書和規劃指南。
令牌環幀
Token Ring Frames 令牌環幀
圖T-10示意了兩種令牌環幀的格式。上面的幀用於令牌，下面的幀用於傳輸數據或控制信息。下面介紹這些幀中域的情況。
起始符 說明數據的開始。它是一個獨用的代碼，以示與其它數據的區別。
訪問控制 包含這個幀的優先權，以及需要保留的一些令牌信息。如果還有其它的幀具有較低的優先權，其它的站點就會賦予這些保留信息。
源地址 傳送這個幀的站點的地址。
數據 包括數據的“原樣(playload)”。如果這個幀是一個MAC幀，這個域可能包含附加控制信息。
幀檢查序列 包括錯誤檢查信息，以保證接收方的接收幀的完整性。
結束區分符 指示這個幀的結束。
幀的身份 提供是否一個或多個令牌環的站點識別了這個幀，是否這個幀被複製了，或是否不可抵達目的站點等的指示信息。
在令牌環網路，一個站點擁有了一個令牌並改變一位，將這個令牌轉變為一個幀的開始序列(SFS)。在這個令牌上，有一個域被工作站指明為進行傳輸所需的優先權類型。這種優先權的設定基本上是一次對將使用這個令牌的站點的請求。其它站點將這個站的優先權級別與自己的優先權級別進行比較。如果這個工作站的優先權比它們高，它們就允許這個工作站繼續使用這個令牌一段時間。如果可能，其它工作站可以獲取更高的優先權別。
連線在這個令牌環上的工作站，將分組傳送給它們下游的鄰居。於是，每個工作站都象一個中繼器。當一個新的站點連進這個網路時，它通過一個起始過程就成為了這個令牌環的一部分。這個過程需要檢查是否有重複地址，並且它的存在告知它的鄰居。
活躍監督器(active monitor)的地位被授於這個網路中的工作站之一。通常在這個區域網路建立時，授予為第一個工作站。這個活躍監督器觀察整個網路，並檢查問題，例如提交幀時的錯誤，或由於一個工作站的失效，需要在MAU中旁路這個工作站。這個活躍監督器基本上保證了網路有效無錯地運行。如果這個活躍監督器失效了，可以用另外一個工作站頂替它，並通過傳送“宣布令牌”來開始它的工作。
