令牌网

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什么是令牌网

  令牌网一般是指令牌环网(TokenRing)和令牌总线网(TokenBus)。基于IEEE802.4标准的TokenBus是一种物理上的总线结构,而其站点组成一个逻辑的环形结构,令牌则在逻辑环上运行,其运行原理与TokenRing基本一样。TokenBus非常少用;TokenRing是基于IEEE802.5标准的网络结构,说的令牌环网络多是指IBM的令牌传递环形网络的实现,它有4Mb/s和16Mb/s两种传输速率。令牌环网络传输的主要特点是可以保证每个节点设备在可以预定的时间间隔获得对网络的访问,适用于对实时性要求较高的应用。由于这种网络设备价格较高,不利于普及,另外缺乏对多种服务QoS的支持,在国内应用的例子较少。

  令牌指的是包含控制信息的帧。令牌过程允许网络设备向网络传输数据。令牌网使用一种标记数据作为令牌,它始终在环上传输,当无帧发送时,令牌为空闲状态,所有的站点都可以俘获令牌,只有当站点获得空闲令牌后,才将令牌设置成忙状态,并发送数据。数据随令牌至目的站点后,目的站点将数据复制,令牌继续环行返回到发送站点,这时发送站点才将俘获的令牌释放,令牌重新成为空闲状态。

令牌网的工作状态

  令牌网就比如A.B.C三台计算机组成的一个局域网.如果A.B.C要同时往外发送数据包.就会形成冲突.所以必须要有令牌.哪台机器获得令牌便能发出去信息.然后再把令牌送给那台机器才能发出去信息.令牌在工作中有“闲”和“忙”两种状态。“闲”表示令牌没有被占用,即网中没有计算机在传送信息;“忙”表示令牌已被占用,即网中有信息正在传送。希望传送数据的计算机必须首先检测到“闲”令牌,将它置为“忙”的状态,然后在该令牌后面传送数据。当所传数据被目的节点计算机接收后,数据被从网中除去,令牌被重新置为“闲”。令牌环网的缺点是需要维护令牌,一旦失去令牌就无法工作,需要选择专门的节点监视和管理令牌。由于以太网技术发展迅速,令牌网存在固有缺点,令牌在整个计算机局域网已不多见,原来提供令牌网设备的厂商多数也退出了市场

  TokenRing令牌环网由IBM公司于1969年推出,后来被列为IEEE802.5标准协议,它在物理和逻辑上均基于环结构,传输速率可以达到4或16Mbps。令牌环网使用双绞线或同轴电缆作为传输介质,并将与各个站相连的接口逐个连接起来组成一个闭合的环路,环上的每个环接口均有两种工作方式:发送方式与收转方式。

  该网络通过一个很小的自由令牌(FreeToken,一种有别与数据信号帧的特殊信号帧)在环上单向循环来控制和管理传输介质的使用,以保证整个环路最多只有一个站处于发送方式,其他的站都处于收转方式。在收转方式下,对应站点与环接口实际上是断开的,此时环接口每次先接收一个比特,并复制到缓存区,经检查或修改后(只造成一个比特的延时),再转发之。此时它监视两种特殊的比特组合:本站地址和自由令牌。

  当要发送数据的站对应的环接口探测到自由令牌后,则将自由令牌改为忙令牌(数据信号帧),同时接通站点,并进入发送方式,将缓存区中的数据由环接口逐位发送出去,发送完毕后再断开站点,回到收转方式。当处于收转方式下的环接口探测到带本站地址的数据信号帧后,则接通站点,并在继续转发比特流的同时,逐位复制给与其相连的站,并在该数据帧上标记已被识别和复制的记号,在接收完该数据信号帧后,再断开站点;随后当数据帧绕环一周回到发送站时,则被其吸收,并插入一个自由令牌。

  牌环网的媒体接入控制机制采用的是分布式控制模式的循环方法。在令牌环网中有一个令牌(Token)沿着环形总线在入网节点计算机间依次传递,令牌实际上是一个特殊格式的帧,本身并不包含信息,仅控制信道的使用,确保在同一时刻只有一个节点能够独占信道。当环上节点都空闲时,令牌绕环行进。节点计算机只有取得令牌后才能发送数据帧,因此不会发生碰撞。由于令牌在网环上是按顺序依次传递的,因此对所有入网计算机而言,访问权是公平的。

  在这种网络中,有一种专门的帧称为“令牌”,在环路上持续地传输来确定一个结点何时可以发送包。令牌为24位长,有3个8位的域,分别是首定界符(StartDelimiter,SD)、访问控制(AccessControl,AC)和终定界符(EndDelimiter,ED)。首定界符是一种与众不同的信号模式,作为一种非数据信号表现出来,用途是防止它被解释成其它东西。这种独特的8位组合只能被识别为帧首标识符(SOF)。

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