Технология ieee 802.5 Token Ring

Протокол Token Ring характеризуется теми же основными элементами, что и Ethernet: спецификациями физического уровня, форматом кадра и механизмом MAC. Протокол Token Ring первоначально разрабатывался в IBM, но затем он был стандартизирован документом IEEE 802.5.

В сетях Token Ring используется общая сетевая среда, но так, что каждый пакет проходит по кругу через каждый компьютер в сети. Получив пакет от MAU, система считывает из заголовка Token Ring адрес целевого компьютера и определяет, нужно ли направить пакет сетевому стеку компьютера. Независимо от того, чей адрес указан в пакете, система возвращает пакет в MAU, откуда он будет направлен следующему компьютеру кольца.

Изначально в качестве сетевой среды в Token Ring использовался кабель IBM Туре 1 — тяжелый экранированный кабель STP. Сегодня в большинстве сетей Token Ring используются кабели UTP категории 5 со стандартными разъемами RJ-45 на обоих концах.

Определяющим элементом стандарта Token Ring является механизм MAC. В Token Ring он называется доступом с передачей маркера.

Суть механизма передачи маркера состоит в непрерывной циркуляции по сетевому кольцу специального пакета — маркера. Маркер имеет длину всего 3 байта и не содержит обычных данных. Его единственное назначение — выделить в сети систему, которой разрешается передавать данные. В пассивном состоянии компьютеры Token Ring находятся в так называемом режиме повтора: они принимают пакеты из сети и тут же отправляют их назад в MAU для передачи на следующий порт. Если система не возвращает пакет, кольцо как бы разрывается, и связь в сети прекращается. Маркер генерируется системой, которой отведена роль активного монитора, и затем странствует по сети от системы к системе. Если компьютеру нужно передать данные, он может сделать это, только дождавшись, пока до него дойдет маркер. Ни одна система не может передавать данные, не захватив маркер, а поскольку он существует в единственном экземпляре, в любой момент времени данные передает только одна система. Следовательно, в сети Token Ring не может быть коллизий.

Захватив маркер для передачи данных, компьютер меняет в нем значение бита установки монитора и отправляет пакет назад в MAU для передачи по кольцу. В этот момент компьютер переходит в режим отправки. Измененное значение бита установки монитора информирует другие компьютеры, что сеть используется и они не могут захватывать маркер. Затем компьютер немедленно передает пакет данных.

MAU пересылает пакет по очереди каждому компьютеру кольца. В конце концов пакет опять попадает в компьютер, который его сгенерировал. Одновременно с переходом компьютера в режим отправки его принимающая пара проводов переходит в режим удаления. Обойдя все кольцо, пакет данных возвращается в исходную точку, и компьютер, сгенерировавший пакет, должен удалить его из сети. Это необходимо, чтобы предотвратить бесконечную циркуляцию пакета по кольцу.

В отличие от Ethernet, где один формат кадра используется для всех коммуникаций, в Token Ring кадры бывают четырех видов: кадр данных, маркера, команды и сброса. Самый большой и сложный из них — кадр данных. Кадры других видов используются исключительно для управления сетью, например, для поддержания работы кольца и передачи сообщений об ошибках.