令牌環(huán)技術(shù)

令牌環(huán)上傳輸?shù)男〉臄?shù)據(jù)(3個(gè)字節(jié)的一種特殊幀)叫為令牌，誰有令牌誰就有傳輸權(quán)限。如果環(huán)上的某個(gè)工作站收到令牌并且有信息發(fā)送，它就改變令牌中的一位(該操作將令牌變成一個(gè)幀開始序列)，添加想傳輸?shù)男畔?，然后將整個(gè)信息發(fā)往環(huán)中的下一工作站。

令牌環(huán)上傳輸?shù)男〉臄?shù)據(jù)(3個(gè)字節(jié)的一種特殊幀)叫為令牌，誰有令牌誰就有傳輸權(quán)限。如果環(huán)上的某個(gè)工作站收到令牌并且有信息發(fā)送，它就改變令牌中的一位(該操作將令牌變成一個(gè)幀開始序列)，添加想傳輸?shù)男畔?，然后將整個(gè)信息發(fā)往環(huán)中的下一工作站。當(dāng)這個(gè)信息幀在環(huán)上傳輸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中沒有令牌，這就意味著其它工作站想傳輸數(shù)據(jù)就必須等待。因此令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中不會(huì)發(fā)生傳輸沖突。信息幀沿著環(huán)傳輸直到它到達(dá)目的地，目的地創(chuàng)建一個(gè)副本以便進(jìn)一步處理。信息幀繼續(xù)沿著環(huán)傳輸直到到達(dá)發(fā)送站時(shí)便可以被刪除。發(fā)送站可以通過檢驗(yàn)返回幀以查看幀是否被接收站收到并且復(fù)制。與以太網(wǎng) CSMA/CD 網(wǎng)絡(luò)不同，令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)具有確定性，這意味著任意終端站能夠傳輸之前可以計(jì)算出最大等待時(shí)間。該特征結(jié)合另一些可靠性特征，使得令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)適用于需要能夠預(yù)測(cè)延遲的應(yīng)用程序以及需要可靠的網(wǎng)絡(luò)操作的情況。

令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)是1984年由IBM開發(fā)出，很長(zhǎng)一段時(shí)間是IBM的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，被所有IBM生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)支持。令牌環(huán)可以橋接器或 router 連接其他網(wǎng)路。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中確確實(shí)實(shí)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(shí)現(xiàn)星形的布線。這樣一個(gè)設(shè)備具有一定智能，會(huì)將不用的端口環(huán)接起來，使令牌能暢通。IEEE 802.5標(biāo)準(zhǔn)是主要基于IBM的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的，但是也有一些細(xì)微的差別。

令牌環(huán)網(wǎng)是一種以環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的局域網(wǎng)。雖然它在物理組成上也可以是星型結(jié)構(gòu)連接，但在邏輯上仍然以環(huán)的方式進(jìn)行工作。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。

傳送數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)由掌握 token 的電腦先發(fā)送數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)的電腦會(huì)檢查 frame 表頭，若是送給自己的則處理之。無論是否是送給自己的，都會(huì)再傳下去，傳一圈後檢查資料是否相同以確定資料沒有傳輸錯(cuò)誤。 待送完數(shù)據(jù)後可以依需要調(diào)整 token 的優(yōu)先度(改得比自己的優(yōu)先度低)，再把 token 傳遞到下一臺(tái)電腦。 若接收到 token 但優(yōu)先度較自己的高，則得要把 token 傳遞到下一臺(tái)電腦。

(1)首先進(jìn)行環(huán)的初始化(建立一邏輯環(huán))，然后產(chǎn)生一空令牌，在環(huán)上流動(dòng)。(2)希望發(fā)送幀的站必須等待，直到它檢測(cè)到空令牌的到來。(3)想發(fā)送的站拿到空令牌后，首先將其置為忙狀態(tài)，該站緊接著向令牌的后面發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀。(4)當(dāng)令牌忙時(shí)，由于網(wǎng)上無空令牌，所有想發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站必須等待。(5)數(shù)據(jù)沿途經(jīng)過的每個(gè)站環(huán)接口都將該幀的目地地址和本站的地址相比較，如果地址符合，則將幀放入接收緩沖區(qū)，再送入本站，同時(shí)幀將在環(huán)上繼續(xù)流動(dòng);若地址不符合，環(huán)接口只將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)。(6)發(fā)送的幀沿環(huán)循環(huán)一周后再回到發(fā)送站，由發(fā)送站將該幀從環(huán)上移去，同時(shí)釋放令牌(將其狀態(tài)改為“閑”)發(fā)到下一站。