令牌網

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什麼是令牌網

  令牌網一般是指令牌環網(TokenRing)和令牌匯流排網(TokenBus)。基於IEEE802.4標準的TokenBus是一種物理上的匯流排結構,而其站點組成一個邏輯的環形結構,令牌則在邏輯環上運行,其運行原理與TokenRing基本一樣。TokenBus非常少用;TokenRing是基於IEEE802.5標準的網路結構,說的令牌環網路多是指IBM的令牌傳遞環形網路的實現,它有4Mb/s和16Mb/s兩種傳輸速率。令牌環網路傳輸的主要特點是可以保證每個節點設備在可以預定的時間間隔獲得對網路的訪問,適用於對實時性要求較高的應用。由於這種網路設備價格較高,不利於普及,另外缺乏對多種服務QoS的支持,在國內應用的例子較少。

  令牌指的是包含控制信息的幀。令牌過程允許網路設備向網路傳輸數據。令牌網使用一種標記數據作為令牌,它始終在環上傳輸,當無幀發送時,令牌為空閑狀態,所有的站點都可以俘獲令牌,只有當站點獲得空閑令牌後,才將令牌設置成忙狀態,併發送數據。數據隨令牌至目的站點後,目的站點將數據複製,令牌繼續環行返回到發送站點,這時發送站點才將俘獲的令牌釋放,令牌重新成為空閑狀態。

令牌網的工作狀態

  令牌網就比如A.B.C三台電腦組成的一個區域網.如果A.B.C要同時往外發送數據包.就會形成衝突.所以必須要有令牌.哪台機器獲得令牌便能發出去信息.然後再把令牌送給那台機器才能發出去信息.令牌在工作中有“閑”和“忙”兩種狀態。“閑”表示令牌沒有被占用,即網中沒有電腦在傳送信息;“忙”表示令牌已被占用,即網中有信息正在傳送。希望傳送數據的電腦必須首先檢測到“閑”令牌,將它置為“忙”的狀態,然後在該令牌後面傳送數據。當所傳數據被目的節點電腦接收後,數據被從網中除去,令牌被重新置為“閑”。令牌環網的缺點是需要維護令牌,一旦失去令牌就無法工作,需要選擇專門的節點監視和管理令牌。由於乙太網技術發展迅速,令牌網存在固有缺點,令牌在整個電腦區域網已不多見,原來提供令牌網設備的廠商多數也退出了市場

  TokenRing令牌環網由IBM公司於1969年推出,後來被列為IEEE802.5標準協議,它在物理和邏輯上均基於環結構,傳輸速率可以達到4或16Mbps。令牌環網使用雙絞線或同軸電纜作為傳輸介質,並將與各個站相連的介面逐個連接起來組成一個閉合的環路,環上的每個環介面均有兩種工作方式:發送方式與收轉方式。

  該網路通過一個很小的自由令牌(FreeToken,一種有別與數據信號幀的特殊信號幀)在環上單向迴圈來控制和管理傳輸介質的使用,以保證整個環路最多只有一個站處於發送方式,其他的站都處於收轉方式。在收轉方式下,對應站點與環介面實際上是斷開的,此時環介面每次先接收一個比特,並複製到緩存區,經檢查或修改後(只造成一個比特的延時),再轉發之。此時它監視兩種特殊的比特組合:本站地址和自由令牌。

  當要發送數據的站對應的環介面探測到自由令牌後,則將自由令牌改為忙令牌(數據信號幀),同時接通站點,併進入發送方式,將緩存區中的數據由環介面逐位發送出去,發送完畢後再斷開站點,回到收轉方式。當處於收轉方式下的環介面探測到帶本站地址的數據信號幀後,則接通站點,併在繼續轉發比特流的同時,逐位複製給與其相連的站,併在該數據幀上標記已被識別和複製的記號,在接收完該數據信號幀後,再斷開站點;隨後當數據幀繞環一周回到發送站時,則被其吸收,並插入一個自由令牌。

  牌環網的媒體接入控制機制採用的是分散式控制模式的迴圈方法。在令牌環網中有一個令牌(Token)沿著環形匯流排在入網節點電腦間依次傳遞,令牌實際上是一個特殊格式的幀,本身並不包含信息,僅控制通道的使用,確保在同一時刻只有一個節點能夠獨占通道。當環上節點都空閑時,令牌繞環行進。節點電腦只有取得令牌後才能發送數據幀,因此不會發生碰撞。由於令牌在網環上是按順序依次傳遞的,因此對所有入網電腦而言,訪問權是公平的。

  在這種網路中,有一種專門的幀稱為“令牌”,在環路上持續地傳輸來確定一個結點何時可以發送包。令牌為24位長,有3個8位的域,分別是首定界符(StartDelimiter,SD)、訪問控制(AccessControl,AC)和終定界符(EndDelimiter,ED)。首定界符是一種與眾不同的信號模式,作為一種非數據信號表現出來,用途是防止它被解釋成其它東西。這種獨特的8位組合只能被識別為幀首標識符(SOF)。

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