令牌环网

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令牌环网(Token-ring network)

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什么是令牌环网

  令牌环网是一种定义在 IEEE 802.5 中,其中所有的工作站都连接到一个环上,每个工作站只能同直接相邻的工作站传输数据。通过围绕环的令牌信息授予工作站传输权限。

  令牌环网是IBM公司于70年代发展的,21世纪以后这种网络比较少见。在老式的令牌环网中,数据传输速度为4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌环网速度可达100Mbps。令牌环网的传输方法在物理上采用了星形拓扑结构,但逻辑上仍是环形拓扑结构。其通信传输介质可以是无屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等。 结点间采用多站访问部件(Multistation Access Unit,MAU)连接在一起。MAU是一种专业化集线器,它是用来围绕工作站计算机的环路进行传输。由于数据包看起来像在环中传输,所以在工作站和MAU中没有终结器。

令牌环网的基本原理

  令牌环网络的基本原理是利用令牌(代表发信号的许可)来避免网络中的冲突,与使用冲突检测算法CSMA/CD以太网相比,提高网络的数据传送率。此外,还可以设置发送的优先度。一个4M的令牌环网络和一个10M的以太网数据传送率相当,一个16M的令牌环网络的数据传送率接近一个100M的以太网。但网络不可复用,导致网络利用率低下。当网络中一个结点拿到令牌使用网络后,不管此结点使用多少带宽,其它结点必须等待其使用完网络并放弃令牌后才有机会申请令牌并使用网络。此外,网络中还需要专门结点维护令牌。

  令牌环也暗示了除了使用令牌外,这还是一个环形的网络拓扑。令牌环是一个OSI 7层模型中的第二层(数据链路层)协议。除了4Mbps、16Mbps外,IEEE 802.5也定义了100Mbps和1Gbps的数据率,不过后两者极少被用到。

  令牌环网络是1980年代中期由IBM开发出,很长一段时间是IBM的网络标准,被所有IBM生产的计算机支持。令牌环可以桥接器路由器连接其他网络。令牌环网络在实际应用中确确实实是“环”形网络,只不过由于使用所谓多站接入单元的设备,可以实现星形的布线。这样一个设备具有一定智能,会将不用的端口环接起来,使令牌能畅通。IEEE 802.5标准是主要基于IBM的令牌环网络的,但是也有一些细微的差别。

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