Технология Token Ring
Сети на базе Token Ring описываются стандартом IEEE 803.5. Сеть Token Ring имеет логическую топологию «кольцо», но физическое соединение имеет структуру «звезда». Это связано с тем, что отдельные абоненты присоединяются к сети через специальные многостанционные устройства доступа (MAU – Multistation Access Unit). Поэтому физически сеть образует звездно-кольцевую топологию (рисунок 1). В действительности же абоненты объединяются в кольцо – каждый из них передаёт информацию одному соседнему узлу, а принимает информацию от другого соседнего узла.
Для присоединения кабеля к сетевому адаптеру используется 9-контактный разъём DIN. Адаптеры Token Ring имеют на плате или перемычки для настройки адресов и прерываний системной шины.
Причём для сети Token Ring обязательно нужно использовать концентраторы. Концентратор только централизует задание конфигурации, отключение неисправных абонентов, контроль за работой сети и т.д. (рисунок 2). Для присоединения кабеля к концентратору применяют специальные разъёмы, обеспечивающие постоянство замкнутости кольца даже при отключении абонента от сети. Концентратор в сети может быть и единственным, в этом случае в кольцо замыкаются только абоненты, подключённые к нему.
В технологии Token Ring используются концентраторы, одной из задач которых является сохранение целостности кольца при выключении одного или нескольких узлов. Концентратор может быть:
пассивный – выполняет функцию простого соединителя для портов, чтобы подключаемые станции образовывали кольцо;
активный – дополнительно выполняет функцию повторителя сигналов.
В каждом адаптерном кабеле (соединяет адаптеры и концентратор), находятся две разнонаправленные линии связи. Такими же двумя разнонаправленными линиями связи, входящими в магистральный кабель, объединяются в кольцо различные концентраторы (рисунок 3), хотя для этой же цели может также использоваться и единственная однонаправленная линия связи (рисунок 4).
В качестве среды передачи в сети Token Ring могут использоваться кабели на основе экранированной витой пары категории 1 (STP1), неэкранированной витой пары категории 3 (UTP3) или 6 (UTP6), коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель.
При использовании пассивных концентраторов и неэкранированной витой пары допускается подключение до 72 рабочих станций, при этом максимальное количество концентраторов – 12. Длина кабеля между узлами (абонентом и концентратором, концентратором и концентратором) 45 м, а полная длина кабеля, соединяющего все концентраторы не должна превышать 120 м.
При использовании пассивных концентраторов и экранированной витой пары можно подключить 260 рабочих станций, при этом длина кабеля между соединениями 1000 м. Максимальное количество концентраторов – 33, а полная длина кабеля, соединяющего все концентраторы – 200 м.
Оптоволоконный кабель позволяет увеличивать длину кабеля до 1 км.
Если используются активные концентраторы, то максимальная длина кабеля между соединениями не должна превышать для неэкранированной витой пары – 365 м, и для экранированной витой пары – 730 м. Максимальная длина кольца не должна превышать 400 м.
Передача данных в сетях Token Ring может осуществляться на скоростях 4 и 16 Мбит/с, может быть и выше.
Для передачи информации в сети используется код Манчестер-II.
В сети Token Ring используется маркерный метод доступа (по кольцу постоянно циркулирует маркер, к которому абоненты могут присоединять свои пакеты). Отсюда следует важное достоинство сети – отсутствие конфликтов, но отсюда же следуют и недостатки – необходимость контроля за целостностью маркера и зависимость функционирования сети от каждого из абонентов (в случае неисправности абонент должен быть исключен из кольца). Маркер может иметь до 8 уровней приоритета.
Для контроля за целостностью маркера используется один из абонентов (активный монитор). Его аппаратура ничем не отличается от остальных, но его программные средства следят за временными соотношениями в сети и формируют в случае необходимости новый маркер. Активный монитор выбирается при инициализации сети и им может быть любой компьютер сети. Если активный монитор по какой-либо причине выходит из строя, то включается специальный механизм, посредством которого другие абоненты (запасные мониторы) принимают решение о назначении нового активного монитора.