令牌環(huán)網(wǎng)
1.什么是令牌環(huán)網(wǎng)
令牌環(huán)網(wǎng)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(huán)上,每個工作站只能同直接相鄰的工作站傳輸數(shù)據(jù)。通過圍繞環(huán)的令牌信息授予工作站傳輸權(quán)限。
令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司于70年代發(fā)展的,21世紀以后這種網(wǎng)絡(luò)比較少見。在老式的令牌環(huán)網(wǎng)中,數(shù)據(jù)傳輸速度為4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌環(huán)網(wǎng)速度可達100Mbps。令牌環(huán)網(wǎng)的傳輸方法在物理上采用了星形拓撲結(jié)構(gòu),但邏輯上仍是環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)。其通信傳輸介質(zhì)可以是無屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等。 結(jié)點間采用多站訪問部件(Multistation Access Unit,MAU)連接在一起。MAU是一種專業(yè)化集線器,它是用來圍繞工作站計算機的環(huán)路進行傳輸。由于數(shù)據(jù)包看起來像在環(huán)中傳輸,所以在工作站和MAU中沒有終結(jié)器。
2.令牌環(huán)網(wǎng)的基本原理
令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的基本原理是利用令牌(代表發(fā)信號的許可)來避免網(wǎng)絡(luò)中的沖突,與使用沖突檢測算法CSMA/CD的以太網(wǎng)相比,提高網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送率。此外,還可以設(shè)置發(fā)送的優(yōu)先度。一個4M的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)和一個10M的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送率相當,一個16M的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送率接近一個100M的以太網(wǎng)。但網(wǎng)絡(luò)不可復用,導致網(wǎng)絡(luò)利用率低下。當網(wǎng)絡(luò)中一個結(jié)點拿到令牌使用網(wǎng)絡(luò)后,不管此結(jié)點使用多少帶寬,其它結(jié)點必須等待其使用完網(wǎng)絡(luò)并放棄令牌后才有機會申請令牌并使用網(wǎng)絡(luò)。此外,網(wǎng)絡(luò)中還需要專門結(jié)點維護令牌。
令牌環(huán)也暗示了除了使用令牌外,這還是一個環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)拓撲。令牌環(huán)是一個OSI 7層模型中的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)協(xié)議。除了4Mbps、16Mbps外,IEEE 802.5也定義了100Mbps和1Gbps的數(shù)據(jù)率,不過后兩者極少被用到。
令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)是1980年代中期由IBM開發(fā)出,很長一段時間是IBM的網(wǎng)絡(luò)標準,被所有IBM生產(chǎn)的計算機支持。令牌環(huán)可以橋接器或路由器連接其他網(wǎng)絡(luò)。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中確確實實是“環(huán)”形網(wǎng)絡(luò),只不過由于使用所謂多站接入單元的設(shè)備,可以實現(xiàn)星形的布線。這樣一個設(shè)備具有一定智能,會將不用的端口環(huán)接起來,使令牌能暢通。IEEE 802.5標準是主要基于IBM的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的,但是也有一些細微的差別。