2. Технология сети Ethernet

Сеть Ethernet с топологией шина разработана фирмами Xerox, DEC, Intel в 70-ые годы и имела скорость передачи – 1 Мбит/с. В ней накладываются жесткие ограничения на суммарную длину линии связи, т.к. при прохождении сигналы ослабляются. Для увеличения длины сети используют несколько шин (сегментов) соединенных с помощью восстановителей сигналов – репитеров и многопортовых репитеров (концентраторов). Однако и такое наращивание сети не безгранично.

В 1985 году сеть стандартизирована институтом IEEE. Стандарт получил название IEEE 802.3, его характеристики немного отличается от стандарта Ethernet:

• топология – шина;

• метод доступа множественный с контролем передачи и обнаружением конфликтов (CSMA/CD);

• среда передачи – тонкий и толстый коаксиальный кабель (50 ОМ);

• скорость передачи – 10 Мбит/с;

• максимальная длина – 5 км;

• максимальное число абонентов – 1024;

• длина сегмента сети – до 500 м;

• количество абонентов на одном сегменте - до 100;

• передача узкополосная (без модуляции), т.е. моноканал.

В настоящее время в стандарт внесены изменения:

• определено применение топологий «пассивная звезда» и «пассивное дерево»;

• определен стандарт на использование витой пары и о/в кабеля;

• появился стандарт IEEE 802.3u (т.н. Fast Ethernet) на скорость 100 Мбит/с;

• появился стандарт IEEE 802.3z (т.н. Gigabit Ethernet) на скорость 1 Гбит/с.

Стандарт 802.3 определяет следующие типы сетей Ethernet:

• 10BASE5

• 10BASE2

• 10BASE-Т

• 10BASE-FL (о/в кабель);

• 1

  100BASE-Т

  100BASE-Т

  100BASE-Т

  00BASE-Т4 (счетверенная витая пара);

• 1

  100BASE-Х

  00BASE-ТХ (сдвоенная витая пара);

• 100BASE-FX (о/в кабель).

В обозначении указывается: 1-ая цифра – скорость передачи; слово BASE означает передачу в основной полосе частот, т.е. без модуляции; последняя цифра или буква означает допустимую длину сегмента и тип линии связи: 5 – 500 метров, толстый коаксиальный кабель; 2 – 185 метров, тонкий коаксиальный кабель; T (twisted-pair) - 100 метров, витая пара; F – fiber optic.

В сети используются пакеты переменной длины со структурой (в байтах):

• преамбула – 8; из них первые 7 байт представляют код 1010 1010, а последний – 1010 1011, который в стандарте 802.3 называется признаком начала кадра SFD (Start of Frame Delimiter) и образует отдельное поле пакета;

• адрес получателя – 6;

• адрес отправителя – 6; адреса обрабатываются аппаратурой абонентов, предусмотрена индивидуальная, групповая и широковещательная адресация;

• управление (T/L) – 2; Поле обрабатывается программно. В стандарте Ethernet оно определяет тип (Т, Type) протокола более высокого уровня, который используется для поля данных (это может быть, например, протокол TCP/IP); в стандарте 802.3 длину поля данных (L, Length). Считается, что если значение этого поля больше 1500, то Т, если меньше, то L. Поэтому совместное использование трансиверов Ethernet и 802.3 приводит к ошибкам, т.к. они неправильно интерпретируют сообщения и кроме того приводит к перегрузке узлов 802.3 при обработке широковещательных Ethernet-сообщений. Разводка выводов у трансиверов Ethernet и 802.3 также разная.

• данные - 46…1500; если данных меньше, то поле дополняется байтами заполнения. В этом случае в стандарте 802.3 дополнительно выделяется поле pad data (незащищенные данные), которое указывает длину заполнения в поле данных;

• поле контрольной суммы FCS (Frame Check Sequence) – 4, содержит циклическую контрольную сумму пакета.

Для оценки максимальной длины (диаметра) сети нужно знать длительность минимального кадра. Стандарт предполагает, что при прохождении через различные устройства преамбула может отсекаться, поэтому минимальная длина кадра равна 64 байта = 512 бит, что при скорости 10 Мбит/с составляет длительность 51,2 мкс. За это время сигнал может пройти около 13 км, поэтому теоретическая максимальная длина кабеля всей сети при методе с обнаружением конфликтов может достигать 6,5 км, практически не более 2,5 км. При скорости 100 Мбит/с минимальная длительность = 5,12 мкс, а максимальная длина сети в 10 раз короче.

Для оценки общей загруженности сети и для выбора размера буферной памяти платы сетевого адаптера нужно знать длительность максимального кадра. Она длину равна 1518 байт = 12 144 бит или 1212,4 мкс для 10 Мбит/с и 121,44 мкс для 100 Мбит/с.

Сеть Ethernet не отличается не рекордными характеристиками, ни оптимальными алгоритмами, она уступает по ряду параметров другим стандартным сетям, но благодаря высокому уровню стандартизации, огромным объемам выпуска технических средств резко выделяется среди других стандартных сетей, и поэтому любую другую стандартную сеть принято сравнивать именно с Ethernet.

Ethernet 10 Мбит/с

На рабочей станции Ethernet устанавливается плата сетевого адаптера (NIC — Network Interface Card). Гальваническая развязка осуществляется в трансивере платы с использованием трансформаторов.

Среда (кабель) Ethernet является пассивной, т. е. получает питание от компьюте­ра. В "тонком Ethernet" трансивер выполнен на самой плате, поэтому разрыв в кабельной системе приводит к отказу всей сети. В "толстом Ethernet" трансиверы располагаются непосредственно на кабеле и с сетевой картой соединены отдельным кабелем, поэтому разрыв отводного кабеля не вызывает отказа всей сети, и приводит к отключению только соответствующей рабочей станции.

Трансиверы:

• обмениваются информацией по сети. Для передачи применяется код Манчестер-2, при этом один уровень сигнала нулевой, а другой отрицательный (-Vm), т.е. постоянная составляющая сигнала равна V = -Vm/2 ;

• производят контроль передачи (при отсутствии передачи потенциал в сети нулевой V=0);

• обнаруживают конфликты (при одновременной попытке двух рабочих станций занять линию потенциал в сети V -Vm/2). Когда трансивер на передающей стороне обнаруживает конфликт, модуль управления каналом его платы генерирует сигнал обнаружения конфликта. Передающая часть модуля управления каналом, в свою очередь, посылает в сеть битовую последовательность, которую называют "пробкой" (jam). Сигнал пробки заставляет передающие рабочие станции прекратить передачу. Передача возобновляется через случайные промежутки времени. Платы принимающих станций тем временем анализируют поврежденные или частично принятые пакеты и отбрасывают "коротышки" (runts);

• генерируют сигнал для тестирования качества передачи (SQE — Signal Quality Error), который часто называют "пульсом" (heartbeat). Модуль управления каналом платы считывает "пульс", чтобы проверить, нормально ли работает трансивер. Для трансиверов 802.3 и Ethernet "пульсы" имеют разные временные параметры, но некоторые трансиверы можно настроить вручную на тот или иной стандарт.

Некоторые неисправности передачи обнаруживаются анализатором протокола, например:

• "затянувшаяся передача" имеет место, когда неправильно работающий трансивер передает непрерывный поток пакетов;

• передача пакетов, длина которых меньше минимально допустимой, т.н. "коротышки";

• передача пакетов только максимального размера (что приводит к перегрузке сети);

• отказы отдельных станций.

10Base5

Толстый кабель – это первый кабель, который использовался в Ethernet, имеет высокую механическую прочность, помехоустойчивость, меньше затухание, поэтому обеспечивает максимальную протяженность сети с топологией шина. Марки кабеля: RG-11, RG-8, Belden. Длина сегмента до 500 м, в сегменте не более 100 абонентов. Толстый кабель втрое дороже и труден в монтаже, поэтому практически не используется. Состав аппаратных средств:

1. г отовые куски кабеля длиной 23,4 м, 70,2 м и 117м с N-разъемами для соединения между собой при помощи Barrel-коннекторов, и для соединения с N-терминаторами. Толстый кабель не гибок, поэтому его прокладывают по стеле или по полу и никогда непосредственно к ПК.

2. Внешний трансивер (он же MAU, Medium Attachment Unit – устройство присоединения к среде) устанавливается на кабеле и соединяется с адаптером трансиверным кабелем с 15-контактными DIX-разъемами («вилка» DB-15P на кабеле и «розетка» DP-15S на адаптере). Для присоединения трансиверов используются специальные АМР - соединители, которые не требуют разрезания кабеля, а просто его прокалывают. Расстояние между точками их подключения не менее 2,5 м, иначе возникают искажения сигналов.

Трансиверный кабель содержит 4 экранированные витые пары, обычный - диаметром около 1 см, длиной до 50 м, офисный – более тонкий и гибкий до 12,5 м. Он так же называется спусковым кабелем или Drop- , или AUI – кабелем (Attachment Unit Interface), а его разъемы AUI – разъемами. Длина трансиверных кабелей, не учитывается ни в каких расчетах.

Максимальное количество сегментов не более 5-ти, значит количество репитеров – 4, общая длина 2,5 км, а абонентов не более 500.

Если на адаптере есть переключатель “Ethernet/Cheapernet”, то надо его переключить в положение Ethernet.

10Base2

Тонкий кабель дешевле, более гибкий (удобен в монтаже) поэтому сети на его основе получили большое распространение. Однако имеет большее затухание, а, следовательно, меньшую длину сегмента до 185 м (200 м, при использовании нестандартных уровней сигналов и адаптеров до 300 м). Марки кабеля: RG-58 A/U. Кроме сетевых адаптеров со встроенными трансиверами в состав аппаратных средств входят:

1. м ежду каждой парой абонентов прокладывается отдельный кусок кабеля длиной не менее 0,5 м (минимальное расстояние между абонентами). К кабелю присоединяются специальным обжимным инструментом байонетные разъемы типа BNC. Не рекомендуется соединять куски кабеля при помощи BNC-I –коннекторов.

2. B NC-Т- коннектор, для подключения с одной стороны к BNC-разъему платы адаптера и к разъемам кабеля с другой. Если на адаптере есть переключатель “Ethernet / Cheapernet”, то надо его переключить в положение Cheapernet (распространенное название 10BASE2).

3. На концы кабеля подсоединяются 2 терминатора, один с заземлением.

Максимальное количество сегментов не более 5-ти, значит количество репитеров – 4, общая длина 925 м. На одном сегменте может быть не более 30 абонентов, включая репитеры, поэтому общее число абонентов не более 150.

Для небольших сетей 10BASE2 представляет собой самое удобное и дешевое решение, однако в последнее время она неоправданно вытесняется сетью 10BASE-Т.

10BaseT

Имеет топологию «пассивная звезда» при методе доступа CSMA/CD, что равноценно топологии «шина». В сегменте передача сигналов осуществляется по двум витым парам проводов, одна передающая, другая принимающая. Абоненты (до 1024) присоединяются кабелем к концентратору, который производит смешение сигналов, т.е. распространяет его во все стороны, для реализации метода доступа.

Развивается с 1990 года, проигрывает по всем характеристикам 10BASE2, но имеет ряд преимуществ: монтаж на витой паре проще, к ПК подходит только один кабель, повреждение одного из кабелей не ведет к выходу из строя всей сети, отказы оборудования легче локализовать. Но главное достоинство состоит в возможности плавного перехода на Fast Ethernet.

Используется гибкий 6 мм кабель EIA/TIA 3-ей, но лучше 5-ой категории, из 4-х витых пар которого используется только две. Длина кабеля между адаптером и концентратором должна быть не менее 2,5 м и не более 100 м. Для увеличения длины используются активные концентраторы. Для присоединения кабеля используются четыре контакта из 8-ми в разъеме RJ-45. Кабель в 2 раза дешевле, чем тонкий коаксиальный, но его требуется гораздо больше. Для передачи используется разновидность кода Манчестер-2 для витой пары, т. е. Дифференциальными сигналами. Применяются два вида соединения проводов кабеля: прямое и перекрестное, поэтому концентраторы и адаптеры имеют специальные светодиоды «Link» для визуального контроля правильности соединений. При отсутствии передачи хабы периодически передают тестовые импульсы Normal Link Pulse

Новейшие концентраторы имеют разъемы для всех трех видов кабеля. Поэтому несложно перейти от толстого Ethernet к витой паре, для этого достаточно присоединить мини-трансивер 10BaseT к порту AUI платы сетевого адаптера.

Трансиверы 10BaseT имеют несколько новшеств:

• предусмотрен контроль длительности передачи. Если MAU продолжает передачу по истечении максимально допустимого промежутка времени, оно отключается на некоторое время. В адаптере имеется модуль проверки качества сигнала (SQE), он контро­лирует работу MAU и обеспечивает готовность к работе в сети. Хабы могут отсоединять неправильно функционирующее MAU.

• имеется "интеллектуальная схема подав­ления". Она позволяет передавать по кабелю не только Ethernet-сигналы, но и другие: речевые, сигналы цифровой сети с интеграцией обслу­живания (ISDN), асинхронно передаваемые данные и т.д. Система подавления отфильтровывает "чужие" сигналы и обнаруживать полезные.

• С помощью стандарта 10BaseT решается еще одна проблема. Она состоит в том, что сигнал при прохождении по витой паре искажается. Эта проблема долгое время препятствовала реализации высокоскоростной Ethernet-передачи в такой физической среде. Был разработан специальный метод предварительной коррекции, который заключается в том, что сигнал до начала передачи искусственно искажается таким образом, чтобы компенсировать изменения, возникающие в процессе передачи. В результате сигнал достигает пункта назначения в неискаженном виде.

10BaseFL

С равнительно недавно для увеличения длины сегмента и помехоустойчивости стали применять о/в кабель. Кроме того, он автоматически решает проблему гальванической развязки ПК сети и позволяет повысить скорость передачи до 100 Мбит/с и выше. Чаще используются два о/в кабеля для передачи в разные стороны с готовыми ST-разъемами.

Могут применяться SC-разъемы или MIC FDDI. Стоимость кабеля близка к стоимости тонкого коаксиального, но стоимость трансиверов заметно дороже. О/В трансиверы (FO MAU) внешние, они преобразуют оптический сигнал в электрический и соединяются с адаптером трансиверным AUI-кабелем, длиной не более 25 м. Топология «пассивная звезда». Длина о/в кабеля не более 2 км, что позволяет создавать сети между зданиями.

Целостность линии связи проверяется в паузах между пакетами и индицируется светодиодами “Link”. Стандарт 10BASE-F может включать в себя три типа сегментов:

• 10BASE-FL для связи между двумя репитерами или компьютерами или репитером и компьютером;

• 10BASE-FВ для связи между несколькими репитерами (распространения не получил);

• 10BASE-FР для объединения в «пассивную звезду» до 33 компьютеров без использования репитеров, вместо которых используются специальные оптические разветвители. Длина сегмента в этом случае уменьшается до 500 м (распространения не получил).

100 М/бит Ethernet

Для систем автоматического проектирования, производства, обработки видео, отображение и хранение больших баз документов скорости 10 Мбит/с недостаточно, что привело к появлению Ethernet на100 Мбит/с.

100BaseTX

Схема подключения практически ни чем не отличается от 10BaseT. Аппаратная часть имеет отличия, связанные с высокой скоростью передачи, а следовательно с минимальной длительность пакета:

• кабель UPT категории 5 или выше с разъемами RJ-45 категории 5 (отличаются от разъемов 3 категории);

• предусмотрено использование экранированного кабеля с двумя витыми парами SPT; в этом случае применяется 9-контактный экранированный разъем DB-9, он же STP IBM типа 1 для сети Token Ring;

• сетевые адаптеры и концентраторы для Fast Ethernet;

• могут использоваться внешние трансиверы.

100BaseT4

Схема подключения практически ни чем не отличается от 10BaseT и 100BaseTХ. Аппаратная часть имеет отличия, связанные с применением другого способа кодирования информации - 8В/6Т, и с переходом от последовательной передачи информации к параллельно-последовательной, по четырем неэкранированным витым парам.

Суть метода кодирования информации 8В/6Т:

• 8-ми разрядное число в двоичной системе счисления (8 бит информации, которые нужно передать) преобразуется в 6-ти разрядное число в троичной системе счисления, для чего предусмотрены сигналы с тремя уровнями: -3,5 В; 0 В и 3,5 В;

• полученные 6 разрядов передаются последовательно двумя группами по 3 разряда по трем витым парам; четвертая витая пара используется для обнаружения коллизий.

Длительность передачи одной группы трехуровневого кода 40нс, что соответствует скорости передачи 25 Мбит/с, т.е. требуемая полоса пропускания всего 12,5 МГц, поэтому можно использовать кабель 3 категории.

100Base-FX

Архитектура сети 100Base-FX не отличается от архитектуры 10Base-FL, за исключением максимальной длины кабеля от концентратора до компьютера. Она составляет 412 м и определяется не качеством кабеля, а минимальной длительностью кадра. Может также применяться одномодовый кабель.

Перспективы развития аппаратных средств.

Для сетей на основе витой пары, способных работать на скоростях и 10 и 100 Мбит/с выпускаются сетевые адаптеры и концентраторы, позволяющие устанавливать скорость передачи не только в ручную, но и автоматически в режиме автосогласования (Auto-Negotiation). Аппаратура с такой функцией в режиме автодиалога сама выберет максимально возможную скорость.

Другим направлением является разработка аппаратуры для полнодуплексной связи (10BASE-T Full Duplex и100BASE-TX Full Duplex). Известно, что связь бывает симплексная (по одной линии всегда в одну сторону); полудуплексная (по одной линии по очереди в разные стороны, как в классическом Ethernet); полнодуплексная (одновременно по одной линии в одну сторону, по второй линии в другую). Ясно, что полнодуплексная связь возможна только в «пассивной звезде», не требует механизма доступа к сети и имеет в 2 раза большую пропускную способность. Стандарты на такую аппаратуру еще не установлены, однако она уже выпускается с функцией Auto-Negotiation, т.е. позволяет установить полнодуплексную связь автоматически в режиме автосогласования.

1000 М/бит Ethernet.

Скорость 100 Мбит/с в настоящее время удовлетворяет требованиям большинства задач, но в ряде случаев, например для обработки трехмерных динамических изображений, этого не достаточно. Работы по достижению скорости 1000 Мбит/с ведутся интенсивно несколькими фирмами, однако, скорее всего наиболее перспективной окажется сеть Gigabit Ethernet, что связано с большим распространением более медленных версий. Кроме того, при скорости 1000 Мбит/с устраняется самый большой недостаток сети, связанный с метом доступа, а именно негарантированное время доступа, особенно при интенсивности обмена больше 30…40%. Действительно, при такой скорости, загрузить сеть до таких уровней практически невозможно. Сегментная структура сети, простота монтажа, позволят переходить к новым скоростям постепенно, вводя гигабитные сегменты только на самых напряженных участках сети. В сети сохраняются форматы и размеры пакетов, что не потребует преобразования пакетов в местах соединения сегментов. Единственной проблемой станет проблема согласования скоростей в концентраторах с разными сегментами. Появление сверхбыстродействующих серверов и ПК типа “High-end”, распространение 64-разрядной системной магистрали PCI преимущества Gigabit Ethernet будут становиться все более явными. В разработке принимает участие несколько известных фирм, в т.ч. 3Com, специализирующаяся на сетевых адаптерах. Следует отметить, что такого быстродействия позволяют достичь наиболее совершенные микросхемы, выполненные по технологии 0,35 микрон, при помощи которой станет возможным создание схем контроллеров с буферной памятью на кристалле содержащем до 1 миллиона ЛЭ.

Особенности сети Gigabit Ethernet:

• разработан специальный метод кодирования информации 8В/10В, на основе не самосинхронизирующегося кода NRZ. Суть такого кодирования сводится к тому, что каждым 8 битам информации ставится в соответствие 10 битовый код NRZ, такой, в котором обязательно можно выделить сигнал синхронизации (есть переход сигнала из 1 в 0 или наоборот). Т.о. избавляются от недостатка кода NRZ - отсутствия синхронизации, но в полной мере используют его достоинства, в частности снижение требуемой полосы частот для среды передачи в 2 раза.

• Минимальная длина пакета увеличена с 512 бит до 512 байт (4096 бит), что позволило увеличить диаметр сети;

• Возможно применение полнодуплексной связи;

• Возможность введения гигабитных сегментов только на самых напряженных участках сети:

100 Мбит/с

100 Мбит/с

1000 Мбит/с

СЕРВЕРЫ

100 Мбит/с

10 Мбит/с

Разрабатываются и другие технологии сверхскоростных сетей, в корне отличающихся от рассмотренных выше, например технология АТМ, в которой предполагается передача цифровых данных и аналоговых мультимедийных сигналов по одним и тем же каналам без традиционных пакетов, а упакованных в цифровую оболочку, называемую ячейками. Такой способ предполагает использование интеллектуальных распределительных устройств, которые бы сортировали ячейки и многое другое, для чего сейчас служат пакеты.

3. Технология сети Token Ring

Сеть Token Ring предложена фирмой IBM в начале 80-х и служила для объединения компьютеров многих типов. Стандартизирована институтом IEEE и имеет спецификацию 802.5. Из-за доступности документации многие фирмы приступили к выпуску аппаратуры (3Com, Novell, Western Digital), которая заметно дороже из-за сложности методов управления и меньшей распространенности. Применяется в тех случаях, когда требуются высокие интенсивности обмена и ограниченное время доступа.

Физически сеть имеет топологию «звезда-кольцо», однако с учетом маркерного метода доступа топология все-таки «кольцо». В ней все абоненты присоединяются к сети не прямо, а через специальные концентраторы - многостанционные устройства доступа MsAU (Multistation Access Unit), или MAU, или SMAU.

Концентраторы бывают настенные и настольные и конструктивно представляют собой автономный блок с восемью разъемами для абонентов и двумя (крайними) для подключения таких же концентраторов при помощи специальных магистральных кабелей (path cable). Концентраторы могут объединяться в группы, называемые кластером.

Абоненты подключаются адаптерными кабелями (adapter cable) со специальными разъемами, которые обеспечивают постоянство замкнутости кольца даже при отключении абонентов.

Такими же разъемами концентраторы объединяются в кольцо с двунаправленной или однонаправленной линиями связи.

Основные характеристики сети:

• Среда передачи UPT / SPT (позднее разработана аппаратура для коаксиального и о/в кабеля по стандарту FDDI);

• Максимальное количество концентраторов типа IBM 8228 MAU – 12 / 33 ограничивает количество абонентов в сети до 96 / 260;

• Максимальная длина кабеля между концентраторами, концентратором и абонентом – 45 м / 100 м;

• Максимальная длина кабеля, соединяющего все концентраторы – 120 м / 200 м, для о/в кабеля – 1 км;

• Скорость передачи данных 4 и16 Мбит/с;

• Для кодирования используется код Манчестер-2 для витой пары, что позволяет обойтись без дополнительных мер по электрической развязке, согласованию и заземлению;

• Сетевые кабели подключаются при помощи DIN-разъемов;

• Адаптеры имеют специальные перемычки для настройки адресов и прерываний системной шины;

• Метод доступа - маркерный, что позволяет сети работать с трафиком более 40% и обеспечивает гарантированное время доступа.

Организация маркерного метода доступа.

Для контроля за целостностью маркера, правильностью функционирования сети, при инициализации сети, один из абонентов сети выбирается как активный монитор. Его аппаратные и программные средства ни чем не отличаются от других абонентов, поэтому если активный монитор выйдет из строя, то его место занимает другой абонент автоматически.

В сети используется три вида пакетов: обычный, маркер и управляющий.

Формат обычного пакета в байтах:

• Начальный разделитель (SD, Start Delimiter) –1, для обозначения начала кадра;

• Управления доступом (AC, Access Control) – 1, такой же, как в маркере (ниже);

• Управления пакетом (FC, Frame Control) – 1, определяет тип пакета (кадра);

• Адрес приемника – 6, присвоенный изготовителем;

• Адрес передатчика – 6;

• Данные – 0…4096, содержит информацию или команды управления обменом;

• Циклическая контрольная сумма – 4;

• Конечный разделитель (ED, End Delimiter) – 1, содержит признак ошибочности пакета и для обозначения конца пакета. Если пакетов несколько, то еще указывает, является данный пакет промежуточным или конечным.

• Состояния пакета –1, для подтверждения того, что пакет дошел до приемника и был принят без ошибок, или для сообщения о том, что пакет принят с ошибками и его нужно передать заново.

Формат маркера. Маркер является особым пакетом из 3 полей по одному байту: SD, AC, ED. Особенность маркера заключается в том, что в разделителях последние 4 бита, не соответствуют коду Манчестер-2 (2 бита удерживается высокий уровень сигнала, другие два – низкий). Это распознается трансивером как сбой синхронизации, что и является признаком маркера.

Формат байта управления доступом (АС): 3 бита приоритета (позволяют присваивать абонентам приоритеты от 7 до 0, 7-ой приоритет старший), бит маркера, бит монитора, 3 бита резервирования. Абонент, получив пакет маркера, может присоединить к нему свой пакет данных, если в битах приоритета стоит число меньшего или равного приоритета. Бит маркера сообщает, свободен ли маркер или занят. Бит монитора, установленный в 1, говорит о том, что данный пакет - маркер и передан активным монитором, если он установлен в 0, то это значит, что передается обычный пакет. Бит резервирования позволяет абоненту занять очередь на захват сети, путем занесения в это поле своего приоритета, если до этого там был записан меньший приоритет.

Формат управляющего пакета состоит всего из двух полей разделителей (SD, ED). Он может передаваться в любе время, в любом месте потока данных и любым абонентом и служит для прерывания передачи.

По сравнению с сетью Ethernet, допустимый размер данных в пакете на много больше и теоретически может быть увеличен до 18 Кбайт, что позволяет резко увеличить производительность сети. Фактически сеть Token Ring 4 Мбит/с обеспечивает более высокую скорость передачи, чем Ethernet 10 Мбит/с.

Перспективы развития. В Token Ring 16 Мбит/с и выше применяется метод раннего формирования маркера ETR (Early Token Release). Суть метода в том, что в сети может находиться одновременно не один, а несколько маркеров.