令牌環網

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令牌環網(Token-ring network)

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什麼是令牌環網

  令牌環網是一種定義在 IEEE 802.5 中,其中所有的工作站都連接到一個環上,每個工作站只能同直接相鄰的工作站傳輸數據。通過圍繞環的令牌信息授予工作站傳輸許可權。

  令牌環網是IBM公司於70年代發展的,21世紀以後這種網路比較少見。在老式的令牌環網中,數據傳輸速度為4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌環網速度可達100Mbps。令牌環網的傳輸方法在物理上採用了星形拓撲結構,但邏輯上仍是環形拓撲結構。其通信傳輸介質可以是無屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等。 結點間採用多站訪問部件(Multistation Access Unit,MAU)連接在一起。MAU是一種專業化集線器,它是用來圍繞工作站電腦的環路進行傳輸。由於數據包看起來像在環中傳輸,所以在工作站和MAU中沒有終結器。

令牌環網的基本原理

  令牌環網路的基本原理是利用令牌(代表發信號的許可)來避免網路中的衝突,與使用衝突檢測演算法CSMA/CD乙太網相比,提高網路的數據傳送率。此外,還可以設置發送的優先度。一個4M的令牌環網路和一個10M的乙太網數據傳送率相當,一個16M的令牌環網路的數據傳送率接近一個100M的乙太網。但網路不可復用,導致網路利用率低下。當網路中一個結點拿到令牌使用網路後,不管此結點使用多少帶寬,其它結點必須等待其使用完網路並放棄令牌後才有機會申請令牌並使用網路。此外,網路中還需要專門結點維護令牌。

  令牌環也暗示了除了使用令牌外,這還是一個環形的網路拓撲。令牌環是一個OSI 7層模型中的第二層(數據鏈路層)協議。除了4Mbps、16Mbps外,IEEE 802.5也定義了100Mbps和1Gbps的數據率,不過後兩者極少被用到。

  令牌環網路是1980年代中期由IBM開發出,很長一段時間是IBM的網路標準,被所有IBM生產的電腦支持。令牌環可以橋接器路由器連接其他網路。令牌環網路在實際應用中確確實實是“環”形網路,只不過由於使用所謂多站接入單元的設備,可以實現星形的佈線。這樣一個設備具有一定智能,會將不用的埠環接起來,使令牌能暢通。IEEE 802.5標準是主要基於IBM的令牌環網路的,但是也有一些細微的差別。

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