Token Ring standart tarmoqlari barcha tarmoq stansiyalarini halqaga bog‘lovchi kabel segmentlaridan iborat umumiy ma’lumotlarni uzatish vositasidan foydalanadi. Token Ring tarmoqlari ikki bit tezlikda ishlaydi - 4 Mb/s va 16 Mb/s.

Ring umumiy umumiy resurs sifatida qaraladi va unga kirish uchun chekilgan tarmoqlardagi kabi tasodifiy algoritm emas, balki stansiyalar tomonidan uzukdan foydalanish huquqini ma'lum tartibda o'tkazishga asoslangan deterministik algoritm qo'llaniladi. Stantsiyalarning jismoniy muhitga kirishini ta'minlash uchun halqa atrofida maxsus format va maqsadli ramka aylanadi - marker (belgi).

Tokenni olgandan so'ng, stantsiya uni tahlil qiladi, agar kerak bo'lsa, uni o'zgartiradi va agar uzatish uchun ma'lumot bo'lmasa, keyingi stantsiyaga o'tishni ta'minlaydi. O'tkazish uchun ma'lumotlarga ega bo'lgan stantsiya, tokenni olgandan so'ng, uni halqadan olib tashlaydi, bu unga jismoniy muhitga kirish va uning ma'lumotlarini uzatish huquqini beradi. Keyin bu stantsiya belgilangan formatdagi ma'lumotlar ramkasini bitma-bit ringga yuboradi. O'tkazilgan ma'lumotlar doimo halqa bo'ylab bir yo'nalishda bir stantsiyadan ikkinchisiga o'tadi.

Ma'lumotlar ramkasi bir yoki bir nechta stantsiyaga kelganda, bu stantsiyalar ushbu kadrni o'zlari uchun nusxalashadi va ushbu kadrga qabul qilinganligi haqidagi tasdiqnomani kiritadilar. Ma'lumot kadrini ringga bergan stantsiya, uni qabul qilinganligi tasdiqlanishi bilan qaytarib olgandan so'ng, ushbu kadrni uzukdan olib tashlaydi va tarmoqdagi boshqa stantsiyalarga ma'lumotlarni uzatish imkonini berish uchun yangi token chiqaradi.

16 Mbit / s tezlikdagi Token Ring tarmoqlari ringga kirish uchun biroz boshqacha algoritmdan foydalanadi. markerni erta chiqarish. Unga ko'ra, stansiya kirish tokenini kadrning oxirgi bitini uzatish tugagandan so'ng darhol keyingi stansiyaga uzatadi, bu kadrning halqa bo'ylab tasdiqlash biti bilan qaytishini kutmasdan. Bunday holda, halqa quvvati yanada samarali ishlatiladi va nominalning 80% ga yaqinlashadi.

Har xil turdagi xabarlar uchun uzatiladigan ma'lumotlar turlicha belgilanishi mumkin ustuvorliklar.

Har bir stansiyada uzatish xatolari yoki vaqtinchalik hodisalar (masalan, stansiya ulanishi va uzilishi) natijasida yuzaga keladigan tarmoq nosozliklarini aniqlash va tuzatish mexanizmlari mavjud.

Ringdagi barcha stantsiyalar teng emas. Stantsiyalardan biri sifatida belgilangan faol monitor, bu halqani boshqarish uchun qo'shimcha mas'uliyatni anglatadi. Faol monitor ringda kutish vaqtini nazorat qiladi, ish holatini saqlab qolish uchun yangi tokenlarni (agar kerak bo'lsa) chiqaradi va muayyan sharoitlarda diagnostika ramkalarini yaratadi. Faol monitor qo'ng'iroq ishga tushirilganda tanlanadi va tarmoqdagi istalgan stansiya bu monitor vazifasini bajarishi mumkin. Agar biron sababga ko'ra monitor ishlamay qolsa, boshqa stansiyalar (zaxira monitorlar) qaysi biri yangi faol monitor bo'lishini kelishib olishlari mumkin bo'lgan mexanizm mavjud.

Token Ring-da uchta turli ramka formatlari mavjud:

dataframe;

Ketma-ketlik.

Ushbu texnologiya IBM tomonidan 1984 yilda yaratilgan. Token Ring tarmoqlari 4 va 16 Mbit/s bit tezligida ishlaydi. Bir halqada turli tezlikda ishchilarni aralashtirishga yo'l qo'yilmaydi. Ushbu texnologiya Ethernet-ga qaraganda ancha murakkab. Bir nechta dastlabki nosozlikka chidamlilik xususiyatlariga ega. Bunday tarmoq qayta aloqa printsipi asosida ishlaydigan tarmoqni boshqarish funktsiyalaridan foydalanadi. Ushbu printsip halqa shaklidagi tuzilishda ishlaydi. Yuborilgan ramka har doim jo'natuvchiga qaytadi. Ba'zan tarmoqdagi xatolar avtomatik ravishda hal qilinadi. Nima kamaytiradi.

Bunday tarmoqda rol ishlatiladi faol monitor ushbu tarmoqni boshqarish uchun. Bunday monitor uzukni ulashda tanlanadi va asosiy tanlov parametri stansiyaning MAC manzilining maksimal qiymati hisoblanadi. Agar tarmoq ishlashi vaqtida monitor har 3 soniyada maxsus kadr yubormasa, u holda yangi monitor tanlanadi. Tasodifiy monitorni tanlash mumkin bo'lgan sabablardan biridir.

Bunday tarmoqda har bir stansiya har doim faqat tarmoqdagi oldingi stansiyadan ma’lumotlarni oladi va ma’lumotlarni halqadagi keyingi stansiyaga uzatadi. Yuborilgan ma'lumotlar doimo halqa bo'ylab bir yo'nalishda harakatlanadi. Kadr belgilangan stantsiyadan o'tganda, stantsiya uning manzilini tanib, ramkani o'ziga nusxa ko'chiradi va qabul qilishni tasdiqlash ma'lumotlarini kadrga kiritadi. 1-rasmda. bunday topologiya uchun algoritm ko'rsatilgan. Rasmda 6 ta stantsiyadan iborat bo'lgan halqada A paketining yuborilishi ko'rsatilgan. Paket 1-stansiyadan 3-gacha bo'ladi. 3-stansiyadan (maqsaddan) o'tayotganda A paketida ikkita belgi mavjud - paket tanilganligini bildiruvchi A belgisi va ko'chirilganligini bildiruvchi C belgisi. Paket 1-stansiyaga qaytganida, u paketni qabul qiluvchi tomonidan kiritilgan parametr bo'yicha taniydi (3-stansiya) va uni halqadan olib tashlaydi. shu yerda ishlaydi.

Tokenni saqlash vaqti doimiy bilan chegaralangan tarmoqdagi umumiy muhitga egalik qilish vaqti. Vaqt tugagandan so'ng, stantsiya shaxsiy ma'lumotlarni uzatishni to'xtatishi va tokenni halqa bo'ylab davom ettirishi kerak. Odatda tokenni ushlab turish vaqti 10 ms ni tashkil qiladi va 802.5 standartidagi maksimal ramka aniqlanmagan. 4 Mbit/s tarmoqlar uchun - 4 KB va 16 Mbit/s uchun - 16 KB. Bu stantsiya kamida bitta kadrni uzatish uchun vaqtga ega bo'lishi uchun amalga oshiriladi. Bu yaxshilash uchun amalga oshiriladi.

1-rasm

Bundan tashqari, ramka ustuvorliklari mavjud - 0 (eng past) dan 7 (eng yuqori) gacha. Stansiya tokenni faqat kadr ustuvorligi tarmoq bo'ylab uzatiladigan shaxsiy kadrdan pastroq bo'lsagina ushlab turishi mumkin. Aks holda, stantsiya tokenni ushlab turmasdan uzatishi kerak.

Texnologiyaning jismoniy qatlami

Tarmoq dastlab deb nomlangan yordamida qurilgan bir nechta kirish qurilmalari. Tarmoq 260 tagacha tugunga ega bo'lishi mumkin. Tarmoq fizik yulduz topologiyasi va mantiqiy halqa topologiyasiga ega. Ushbu tarmoqning markazlari faol yoki passiv bo'lishi mumkin. Passiv markaz portlarni bog'laydi, shunda stantsiyalar halqa hosil qiladi. U kuchaytirilmaydi va sinxronizatsiyani amalga oshirmaydi. Faol markaz signalni kuchaytirish funksiyalarini ham bajaradi. Va uni takrorlovchi deb atash mumkin. Ko'pgina passiv markazlar bilan signal kuchaytirgichining roli signal kuchaytirgichining rolini oladi va sinxronizatsiya rolini faol monitor adapteri oladi.

Token Ring texnologiyasi har xil turdagi kabellarni amalga oshirish imkonini beradi: UTP-3, STP-1, UTP-6 va optik tolali kabel. Ushbu topologiyada halqaning maksimal uzunligi va stantsiyalar soni bo'yicha qat'iy cheklovlar yo'q. Tokenni saqlashning barcha parametrlari va boshqalarni sozlash mumkin. Shunday qilib, siz har qanday miqyosda qurishingiz mumkin.

FDDI xususiyatlari

Bu texnologiya Token Ringning bevosita avlodidir. Ushbu tarmoq tugunlar o'rtasida ma'lumotni tashish uchun zaxira va asosiy yo'lni amalga oshiradigan ikkita optik tolali uzuklarga asoslangan. Ikki halqaning mavjudligi FDDI tarmog'ida nosozliklarga chidamliligini oshirishning asosiy vositasidir. FDDI va Token Ring o'rtasidagi farqlar:

• FDDI tarmog'ida tokenni ushlab turish vaqti qo'ng'iroq yukiga bog'liq, lekin faqat asinxron trafik uchun.
• Kadrlar ustuvorligi yo'q, ikkita sinf mavjud - sinxron va asinxron. Sinxron har doim uzuk qayta ishga tushirilganda ham xizmat ko'rsatiladi.

FDDI tarmog'ida stansiyalar va markazlarni ikki usulda ulash mumkin.

• Ikki tomonlama ulanish— ikkilamchi va asosiy halqalarga bir vaqtda ulanish.
• Yagona ulanish— faqat asosiy halqaga ulanish.

Ulanish texnikasi 2-rasmda ko'rsatilgan. Va qayta konfiguratsiya texnikasi 3-rasmda ko'rsatilgan.

2-rasm

Token Ringga kirish usuli IBM tomonidan ishlab chiqilgan va mahalliy tarmoqlarning asosiy texnologiyalaridan biri bo'lib qolmoqda, garchi endi Ethernet kabi mashhur bo'lmasa ham. Marker tarmoqlarning eski versiyalarida ma’lumotlarni uzatish tezligi 4 Mbit/s yoki 16 Mbit/s, yangi yuqori tezlikdagi tarmoqlarda esa 100 Mbit/s ni tashkil qiladi. Token ring aloqa usuli halqa topologiyasi mantiqi bilan birlashtirilgan jismoniy yulduz topologiyasidan foydalanadi. Har bir tugun markaziy markazga ulangan bo'lsa ham, paket boshlang'ich va tugatish nuqtalari bo'lmaganidek, tugundan tugunga o'tadi. Har bir tugun boshqalariga Multistation Access Unit (MAU) yordamida ulanadi. MAU kompyuterlarning yopiq zanjiri orqali paketlarni uzatishni ta'minlovchi maxsus markazdir. Paketlar halqa bo'ylab sayohat qilganligi sababli, ish stantsiyalarida yoki MAUda terminatorlar mavjud emas.

Marker- ma'lum bir tugun paketni yuborishi mumkin bo'lgan momentni aniqlash uchun uzuk atrofida uzluksiz uzatiladigan maxsus ramka. Ushbu ramka uzunligi 24 bit va uchta 8 bitli maydondan iborat: boshlang'ich bayroq (SD), kirishni boshqarish maydoni (AC) va yakuniy bayroq (ED). Boshlanish belgisi tarmoqdagi har qanday boshqa signallardan farq qiluvchi signallarning kombinatsiyasi bo'lib, maydonni noto'g'ri talqin qilishning oldini oladi. Bu yo'qolgan ma'lumot signaliga o'xshaydi. Sakkiz bitning bu noyob kombinatsiyasi faqat ramka boshlanishi (SOF) bayrog'i sifatida tan olinishi mumkin.

Kirishni boshqarish maydoni (8-bit) tokenga ma'lumotlarni o'z ichiga olgan freym biriktirilgan yoki biriktirilganligini ko'rsatadi, ya'ni bu maydon freym ma'lumotlarni tashish yoki ba'zi tugunlar tomonidan foydalanish uchun bepul ekanligini aniqlaydi. Terminator, shuningdek, noyob kodlangan ma'lumotlarsiz signaldir. Uning sakkiz biti boshlang'ich belgisi bilan aralashtirib bo'lmaydigan yoki ma'lumot sifatida talqin etilmaydigan signalni ifodalaydi. Tokenning ushbu qismi tugun keyingi kadrlarni (oxirgi kadr identifikatori) uzatishi kerakmi yoki yo'qligini aniqlaydi. Shuningdek, u boshqa stantsiyalar tomonidan aniqlangan xatolar haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi.

Ko'pgina ilovalarda har bir qo'ng'iroq uchun faqat bitta token bo'lishi mumkin, garchi IEEE spetsifikatsiyalari 16 Mbit / s va undan yuqori tezlikda ishlaydigan tarmoqlarda ikkita tokenga ruxsat beradi. Tugun uzatishni boshlashdan oldin, u tokenni ushlab turishi kerak. Faol tugun tugamaguncha, boshqa hech bir tugun tokenni ololmaydi va ma'lumotlarni uzata olmaydi. Tokenni olgan stantsiya start bayrog'i va ushbu freym boshida kirishni boshqarish maydoniga ega bo'lgan ramka yaratadi. Terminator berilgan ramkaning oxiriga joylashtiriladi. Qabul qilingan ramka halqa atrofida yuboriladi va u maqsadli tugunga yetguncha uzatiladi. Belgilangan tugun ikki bitning qiymatlarini o'zgartiradi, bu ramka o'z manziliga etib kelganligini va ma'lumotlar o'qilganligini ko'rsatadi. Keyin maqsadli tugun ramkani tarmoqqa qayta joylashtiradi, u erda jo'natuvchi stansiya kadrni qabul qilmaguncha va uni qabul qilganligini tekshirmaguncha uzuk atrofida o'tkaziladi. Keyin jo'natuvchi stantsiya token va inkapsullangan ma'lumotlar bilan keyingi kadrni yaratadi yoki ma'lumotlarsiz token yaratadi, tokenni boshqa stantsiya foydalanishi uchun ringga qaytaradi.

Shaklda. 3.3-rasmda ma'lumotlar maydonlariga marker maydonlari qo'shilgan markerli halqa ramkasi ko'rsatilgan. Dastlabki 16 bitni start atributi va kirishni boshqarish maydonlari egallaydi. Keyin ramkani boshqarish maydoni keladi. Ushbu maydon freymni ma'lumotlar ramkasi yoki tarmoqni boshqarish uchun mo'ljallangan ramka sifatida belgilaydi (masalan, tarmoq xato kodlarini o'z ichiga olgan ramka sifatida). Keyingi ikkita maydon 16 yoki 48 bit uzunlikda va adreslash uchun ishlatiladi. Birinchi maydonda maqsad tugun manzili, ikkinchi maydonda esa manba tugun manzili mavjud. Keyingi 144 bit yoki undan kamroq uzunlikdagi marshrutlash ma'lumotlari maydoni (RIF). Bu maydon OSI modelining Tarmoq sathida ishlatilishi mumkin bo'lgan dastlabki marshrutlash ma'lumotlarini o'z ichiga oladi.

Guruch. 3.3. 802.5 Token Ring ramka formatining bit boʻyicha koʻrinishi

Keyingi uchta maydon - maqsadli xizmatga kirish nuqtasi (DSAP) maydoni, manba xizmatga kirish nuqtasi (SSAP) maydoni va boshqaruv (CTRL) maydoni - 802.3 va Ethernet II ramkalaridagi kabi bir xil funksionallik va o'lchamga ega. DSAP maydoni maqsad SAP xostini aniqlaydi va SSAP maydoni Novell yoki TCP/IP kabi ramka qaysi kirish nuqtasidan yuborilganligini ko'rsatadi. 8 yoki 16 bitli boshqaruv maydoni ramkada ma'lumotlar yoki xatolarni boshqarish ma'lumotlari mavjudligini aniqlaydi. Ma'lumotlar maydoni boshqaruv maydonidan keyin keladi. U tarmoqni boshqarish uchun ishlatiladigan ma'lumotlar yoki xato kodlarini o'z ichiga oladi. Ma'lumotlar maydoni oldindan belgilangan hajmga ega emas. Butun freymning yaxlitligini tekshirish uchun 32 bitli nazorat summasi (FCS) maydoni ishlatiladi. Ethernet ramkasi singari, u signalning to'g'ri yuborilishi va qabul qilinishini ta'minlash uchun kodlangan ortiqcha tekshirish (CRC) algoritmidan foydalanadi. Qabul qilingan ramkadagi nazorat summasi yuborilgan qiymatga mos kelishi kerak.

Tokenning oxirgi qismi, terminator, ramkaning nazorat summasi maydonidan keyin keladi. Bu maydon qabul qiluvchi tugunni kadrning oxiriga yetganligi haqida xabar beruvchi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Maydon shuningdek, keyingi freym manba tugunidan yuboriladimi yoki bu ramka oxirgimi yoki yo'qligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, ushbu maydon boshqa stantsiyalar kadrda xatolarni aniqlaganligi haqida ma'lumotni o'z ichiga olishi mumkin. Agar ramkada xatolik bo'lsa, u tarmoqdan olib tashlanadi va keyin jo'natuvchi tugun tomonidan qayta yuboriladi.

Token ring ramkasidagi oxirgi maydon 8 bitli kadr holati maydonidir. Bu maydonning ikkita biti jo'natuvchi tugun uchun ayniqsa muhimdir: manzilni aniqlash biti maqsadli tugun ramkadagi o'z manzilini "ko'rganligini" bildiradi; Kadrdan nusxa ko'chirish biti maqsadli tugun yuborilgan kadrdan nusxa ko'chirganmi yoki xatolar bor-yo'qligini aniqlaydi.

Har bir token halqasida bitta tugun faoliyat monitori yoki dispetcher vazifasini bajaradi. Odatda, bu vazifalar tarmoq ishga tushirilgandan so'ng topilgan birinchi stantsiya tomonidan amalga oshiriladi. Dispetcher tarmoq bo'ylab paketlarni sinxronlashtirish va muammolar yuzaga kelganda yangi token ramkasini yaratish uchun javobgardir. Bir necha soniya oralig'ida dispetcher MAC pastki qavatiga translyatsiya kadrini yuboradi, bu dispetcherning ishlayotganligini ko'rsatadi. Translyatsiya ramkasi yoki paketi tarmoqdagi barcha tugunlarga qaratilgan. Boshqa ish stantsiyalari tugunlari zaxira dispetcherlardir. Vaqti-vaqti bilan ular tugunlarning sog'lig'ini va agar u muvaffaqiyatsiz bo'lsa, faol dispetcherni almashtirish qobiliyatini tasdiqlovchi kutish rejimidagi dispetcher mavjudligi ramkalari deb ataladigan translyatsiya ramkalarini yaratadilar.

Eshittirish ramkasi OSI modelining bog'lanish qatlamida yaratiladi va uning maqsad maydoni ikkilik bilan to'ldiriladi. Eshittirish paketi IP protokoli yordamida tarmoqlarda OSI modelining Tarmoq sathida yaratiladi. Uning manzili 255.255.255.255. Translyatsiyalarga qo'shimcha ravishda, faqat ma'lum bir paket mo'ljallangan maqsadli tugunga uzatiladigan bir yo'nalishli paketlar mavjud. Bundan tashqari, jo'natuvchi bir nechta maqsadli tugunlarga yuboradigan multicast paketlar mavjud, bu tugunlarning har biri paketning nusxasini oladi.

Agar faol yoki kutish rejimidagi kontrollerlardan eshittirishlar bo'lmasa, qo'ng'iroq "mayoq" holatiga kiradi. Bu holat ba'zi tugun ma'lum bir xato aniqlanganligini ko'rsatuvchi mayoq ramkasini hosil qilganda boshlanadi. Qo'ng'iroq xatoni avtomatik ravishda hal qilishga harakat qiladi, masalan, agar dastlabki menejer muvaffaqiyatsiz bo'lsa, yangi faol menejerni tayinlash orqali. Mayoq chiqarish holatiga kirgandan so'ng, ma'lumotlar tokenlarini uzatish muammo hal etilmaguncha to'xtaydi.

Token halqalari juda mustahkam topologiya bo'lib, shuning uchun ba'zan muhim konfiguratsiyalarda qo'llaniladi. Ethernet tarmoqlariga nisbatan token uzuklarining afzalliklaridan biri shundaki, ular kamdan-kam hollarda translyatsiya bo'ronlari yoki ish stantsiyalari o'rtasida tortishuvlarga duch kelishadi. Ba'zan Ethernet tarmoqlarida ko'p sonli kompyuterlar yoki qurilmalar bir vaqtning o'zida ma'lumotlarni uzatishga harakat qilganda yoki kompyuterlar yoki qurilmalar uzatish zanjiriga yopishib qolganda eshittirish bo'roni paydo bo'ladi. Nosoz tarmoq adapteri tarmoq band bo'lishiga qaramay, translyatsiya paketlarini uzatishda davom etsa, Ethernet tarmoqlarida tarmoq ziddiyatlari ham yuzaga keladi. Token tarmoqlarida bunday muammolar kam uchraydi, chunki bir vaqtning o'zida faqat bitta tugun ma'lumotlarni uzatishi mumkin.

Token Ring texnologiyasi 1970-yillarda IBM tomonidan ishlab chiqilgan. Token Ring asosida qurilgan tarmoqlar 250 tagacha segmentlar soni bilan 4 va 16 Mbit/s almashish tezligiga mo‘ljallangan. IEEE bu texnologiyani IEEE 802.5 standarti sifatida 1985 yilda qabul qilgan. Shu bilan birga, IEEE 802.5 standartida topologiya ko'rsatilmagan va tarmoq muhiti tartibga solinmagan.

Ma'lumotlarni uzatish sxemasi. Stansiya ma'lumotlarni uzatishni faqat oldingi stantsiyadan maxsus ramka -B kirish tokenini olgandan keyin boshlashi mumkin. Agar stantsiya ma'lumotlarni uzatishga tayyor bo'lsa, u holda

• 1) yuborish tugun:
  • tokenni olishni kutish,
  • tokenni ushlaydi (ma'lum vaqt davomida, shundan so'ng stantsiya keyingi kadrni uzatishni yakunlashi va kirish tokenini keyingi stantsiyaga o'tkazishi kerak),
  • markerda bir bitni o'zgartiradi, markerni ramkaning boshlang'ich B bayrog'iga aylantiradi, kadrga yuboriladigan ma'lumotlarni kiritadi;
  • kadrni keyingi stansiyaga yuboradi;
• 2) tarmoqqa uzatiladigan kadr o‘zi murojaat qilingan tugunga yetguncha tarmoq bo‘ylab stansiyadan stansiyaga o‘tadi;
• 3) maqsad tugun:
  • kerakli ma'lumotlarni nusxalash;
  • ramkaning belgilangan joyga muvaffaqiyatli yetkazib berilishini tasdiqlovchi nusxa ko'chirish bayrog'ini (FCI) o'rnatadi;
  • ramkani tarmoqqa qaytaradi,
  • ramka tarmoq bo'ylab stantsiyadan stantsiyaga B yuboruvchi tugunga etib borgunga qadar harakat qilishni davom ettiradi, u erda yo'q qilinadi; API (destination frame recognition indikator) monitoringi orqali maqsad stansiyaning tarmoqqa ulanganligi tekshiriladi.

Prioritet tizimi. Token Ring ramkasida kirishni boshqarish uchun ikkita maydon javobgardir - ustuvorlik Va bron qilish.

Stansiya tokenni faqat uning ustuvorligi tokenning ustuvorligiga teng yoki undan yuqori bo‘lsagina olishi mumkin. Agar token allaqachon ushlangan va ma'lumot ramkasiga aylantirilgan bo'lsa, u holda faqat jo'natuvchi stantsiyaning B dan yuqori bo'lgan stansiya tokenni keyingi tsikl uchun zahiralashi mumkin.

Tokenning ustuvorligini oshirgan stantsiyalar uzatishni tugatgandan so'ng uni qayta tiklashlari kerak.

Jismoniy aloqa

Token Ring tarmog'ining topologiyasini ikki nuqtai nazardan ko'rish mumkin:

• mantiqiy - uzuk;
• jismonan - yulduz.

Alohida stansiyalar tarmoqqa maxsus hublar orqali ulanadi - bir nechta kirish qurilmalari (Ko'p tarmoqli kirish birligi, MSAU), oʻzaro bogʻlangan boʻlib, halqa hosil qiladi (4.11 va 4.12-rasm).MSAU quyidagi vazifalarni bajarishi mumkin: konfiguratsiyadagi vazifani markazlashtirish, nosoz stansiyalarni oʻchirish, tarmoq ishini boshqarish va h.k. Kabelni MSAU ga ulash uchun abonent tarmoqdan uzilganda ham halqaning yopilishini ta'minlaydigan maxsus B konnektorlari qo'llaniladi. Kabel ikkita turli yo'naltirilgan aloqa liniyasini o'z ichiga oladi. MSAU stansiyalarni halqadan chiqarib tashlash uchun bypass relelarini o'z ichiga oladi.

Guruch. 4.11.

Tarmoqdagi nosozliklar va xatolarni aniqlash va oldini olish mexanizmlari.

Token Ring tarmoqlari tarmoqdagi nosozliklar va xatolarni aniqlash va oldini olish uchun bir nechta mexanizmlarga ega:

• stansiyalardan biriga funktsiyalarni belgilash faol monitor, tarmoqdagi boshqa stansiyalar uchun markaziy sinxronizatsiya manbai rolini o‘ynaydigan, uzukdan cheksiz aylanayotgan kadrlarni olib tashlaydi, yangi kadrlar hosil qiladi va nuqsonli kadrlar manbai bo‘lgan stansiyalarni halqadan olib tashlash orqali tarmoqning ishlashini nazorat qiladi;
• muammolarni tekshirish va kerak bo'lganda stansiyalarni halqadan tanlab olib tashlash uchun MSAUni qayta dasturlash;
• "signalizatsiya" dan foydalanish ( mayoq) algoritmi:
• - tarmoqdagi nosozlikni aniqlaydigan stantsiya ko'rsatuvchi signal ma'lumotlar blokini yuboradi xato domeni, stantsiyadan iborat,

nosozlik haqida xabar bergan, uning eng yaqin faol qo'shnisi, axborot oqimining quyi oqimi va ularning orasidagi hamma narsa;

Signal ishga tushadi avtomatik qayta konfiguratsiya jarayoni (avtomatik qayta konfiguratsiya), unda muvaffaqiyatsiz domen ichida joylashgan tugunlar muvaffaqiyatsiz zona atrofida tarmoqni qayta sozlash uchun avtomatik ravishda diagnostika qiladi.

Guruch. 4.12.

Ma'lumotlar bloki formati. Token Ring-ga asoslangan tarmoqlarda ikki turdagi ma'lumotlar bloklari aylanadi: marker bloklari(4.13-rasm) va ma'lumotlar/buyruq bloklari(4.14-rasm).

Guruch. 4.13.

Guruch. 4.14.

Marker bloki 3 bayt uzunlikda. Ma'lumotlar bloki va buyruq bloki axborot nol hajmiga qarab turli o'lchamlarga ega bo'lishi mumkin.

Ma'lumotlar bloklari yuqori darajadagi protokollar uchun ma'lumotlarni o'z ichiga oladi va buyruq bloklari boshqaruv ma'lumotlarini o'z ichiga oladi.

Maydon Ajratuvchini ishga tushirish(uzunligi 1 bayt) markerning (yoki ma'lumotlar/buyruqlar blokining) boshlanishini bildiradi, uni ma'lumotlar blokining qolgan qismidan ajratib turadigan signal tuzilmalarini o'z ichiga oladi.

Maydon kirish nazorati (kirishni boshqarish)(uzunligi 1 bayt) quyidagi komponentlarni o'z ichiga oladi:

• ustuvor soha;
• bron qilish maydoni;
• marker va ma'lumotlar/ko'rsatma blokini farqlash uchun ishlatiladigan marker bit;
• halqadagi biron bir blokning doimiy ravishda aylanayotganligini yoki yo'qligini aniqlash uchun faol monitor tomonidan ishlatiladigan monitor biti.

Maydon Tugatish chegaralagichi(uzunligi 1 bayt) markerning (yoki ma'lumotlar/buyruqlar blokining) tugashini bildiradi, shuningdek, shikastlangan blokni ko'rsatish uchun bitni va mantiqiy ketma-ketlikda oxirgi bo'lgan blokni aniqlash uchun bitni o'z ichiga oladi. Maydon Ramka nazorati(uzunligi 1 bayt) blokning B mazmuni turini ko'rsatadi - ma'lumotlar yoki boshqaruv ma'lumotlari. Boshqaruv bloklarida bu maydon boshqaruv ma'lumotlarining turini belgilaydi. Maydonlar jo'natuvchining manzili Va qabul qiluvchining manzili maqsad B va manba stantsiyalarini aniqlang. IEEE 802.5 uchun manzil uzunligi 6 baytni tashkil qiladi. Maydon maʼlumotlarB (maʼlumotlar) uzatilgan ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Ushbu maydonning uzunligi qo'ng'iroq belgisini ushlab turish vaqti bilan cheklangan. Maydon tekshirish summasi (FCS) ma'lumotlar blokining tarkibiga bog'liq bo'lgan nazorat summasini o'z ichiga oladi, uning yordamida ramkaning yaxlitligi tekshiriladi.

Ilova. Token Ring texnologiyasiga asoslangan tarmoq prognoz qilinadigan kechikish va yuqori ishonchlilikni talab qiladigan ilovalar uchun ishlatilishi mumkin, masalan, asosiy kadrlar interfeysi tarmoqlari.

Afzalliklari va kamchiliklari

Afzalliklari:

• Token Ring texnologiyasiga asoslangan tarmoqlarda hech qanday to‘qnashuvlar bo‘lishi mumkin emas, chunki tokenni qo‘lga olgan faqat bitta stansiya tarmoq orqali ma’lumot uzata oladi, qolgan stansiyalar token chiqishini kutishga majbur bo‘ladi;
• Tarmoqdagi istalgan stansiya ma'lumotlarni uzatishni boshlashdan oldin o'tadigan maksimal vaqtni hisoblashingiz mumkin.

Kamchiliklari:

• Token Ring texnologiyasi xususiy standart (IBM);
• Token Ring texnologiyasi o'z rivojlanishini amalda to'xtatdi;
• Token Ring texnologiyasiga asoslangan tarmoqlarni qurish keng tarqalmagan.

• Axborot bloki halqa atrofida aylansa, tarmoqda token yo'q. Shuning uchun ma'lumot uzatishni istagan boshqa stantsiyalar kutishga majbur.

Token-Ring tarmog'i IBM tomonidan 1985 yilda taklif qilingan (birinchi versiya 1980 yilda paydo bo'lgan). U IBM tomonidan ishlab chiqarilgan barcha turdagi kompyuterlarni tarmoqqa ulash uchun mo'ljallangan edi. Uni eng yirik kompyuter uskunalari ishlab chiqaruvchi IBM tomonidan qo‘llab-quvvatlanishining o‘zi ham unga alohida e’tibor qaratish zarurligini ko‘rsatadi. Token-Ring hozirda IEEE 802.5 xalqaro standarti hisoblanadi (garchi Token-Ring va IEEE 802.5 oʻrtasida kichik farqlar mavjud boʻlsa ham). Bu ushbu tarmoqni Ethernet bilan bir xil darajaga qo'yadi.

Token-Ring Ethernet-ga ishonchli muqobil sifatida ishlab chiqilgan. Garchi Ethernet endi barcha boshqa tarmoqlarni almashtirsa ham, Token-Ringni umidsiz ravishda eskirgan deb hisoblash mumkin emas. Bu tarmoq orqali butun dunyo bo'ylab 10 milliondan ortiq kompyuterlar ulangan.

IBM o'z tarmog'ining iloji boricha keng tarqalishini ta'minlash uchun hamma narsani qildi: adapterlarning sxemalarigacha batafsil hujjatlar chiqarildi. Natijada, ko'plab kompaniyalar, masalan, 3COM, Novell, Western Digital, Proteon va boshqalar adapterlarni ishlab chiqarishni boshladilar. Aytgancha, NetBIOS kontseptsiyasi ushbu tarmoq uchun, shuningdek, boshqa tarmoq IBM PC Network uchun maxsus ishlab chiqilgan. Agar ilgari yaratilgan kompyuter tarmog'ida NetBIOS dasturlari adapterning o'rnatilgan faqat o'qiladigan xotirasida saqlangan bo'lsa, Token-Ring tarmog'ida NetBIOS-ni taqlid qiluvchi dastur allaqachon ishlatilgan. Bu apparat xususiyatlariga moslashuvchanroq javob berish va yuqori darajadagi dasturlar bilan moslikni saqlash imkonini berdi.

Token-Ring tarmog'i halqali topologiyaga ega, garchi tashqi ko'rinishida u yulduzga o'xshaydi. Buning sababi shundaki, alohida abonentlar (kompyuterlar) tarmoqqa to'g'ridan-to'g'ri emas, balki maxsus hublar yoki bir nechta kirish qurilmalari (MSAU yoki MAU - Multistation Access Unit) orqali ulanadi. Jismoniy jihatdan tarmoq yulduzchali topologiyani hosil qiladi (7-rasmga qarang). Haqiqatda, abonentlar hali ham halqada birlashgan, ya'ni ularning har biri ma'lumotni bir qo'shni abonentga uzatadi va boshqasidan ma'lumot oladi.

Shakl 7. Token-Ring tarmog'ining yulduzchali halqa topologiyasi

Hub (MAU) konfiguratsiya sozlamalarini markazlashtirish, noto'g'ri abonentlarni uzish, tarmoq ishini kuzatish va h.k. imkonini beradi. (8-rasmga qarang). U hech qanday ma'lumotni qayta ishlashni amalga oshirmaydi.

Shakl 8. Token-Ring tarmog‘i abonentlarini hub (MAU) yordamida halqaga ulash

Har bir abonent uchun konsentratorda maxsus magistral ulanish bloki (TCU - Trunk Coupling Unit) qo'llaniladi, u konsentratorga ulangan bo'lsa va to'g'ri ishlayotgan bo'lsa, abonentni ringga avtomatik ravishda kiritishni ta'minlaydi. Agar abonent kontsentratordan uzilib qolsa yoki u noto'g'ri bo'lsa, TCU avtomatik ravishda ushbu abonent ishtirokisiz uzukning yaxlitligini tiklaydi. TCU uzukga qo'shilmoqchi bo'lgan abonentdan keladigan to'g'ridan-to'g'ri oqim signali ("fantom" deb ataladigan) tomonidan tetiklanadi. Shuningdek, abonent ringdan uzilib, o'zini tekshirish protsedurasini bajarishi mumkin (10-rasmdagi o'ng o'ng abonent). "Fantom" oqimi axborot signaliga hech qanday ta'sir qilmaydi, chunki halqadagi signal doimiy komponentga ega emas.

Strukturaviy ravishda, markaz old panelda o'nta ulagichga ega bo'lgan mustaqil birlikdir (9-rasmga qarang).

9-rasm. Token-ring uyasi (8228 MAU)

Sakkizta markaziy konnektor (1...8) adapter kabellari yoki radial kabellar yordamida abonentlarni (kompyuterlarni) ulash uchun mo'ljallangan. Ikkita tashqi ulagichlar: kirish RI (Ring In) va chiqish RO (Ring Out) maxsus magistral kabellar (Yo'l kabeli) yordamida boshqa markazlarga ulanish uchun ishlatiladi. Konsentrator devorga o'rnatilgan va ish stoli versiyalarida mavjud.

MAU kontsentratorlari ham passiv, ham faol mavjud. Faol hub abonentdan keladigan signalni tiklaydi (ya'ni Ethernet hub kabi ishlaydi). Passiv markaz signalni tiklamaydi, u faqat aloqa liniyalarini qayta ulaydi.

Tarmoqdagi hub yagona bo'lishi mumkin (10-rasmdagi kabi), bu holda faqat unga ulangan abonentlar halqada yopiladi. Tashqi tomondan, bu topologiya yulduzga o'xshaydi. Agar siz sakkizdan ortiq abonentni tarmoqqa ulashingiz kerak bo'lsa, u holda bir nechta hublar magistral kabellar orqali ulanadi va yulduz halqa topologiyasini hosil qiladi.

Ring topologiyasi halqali kabel uzilishlariga juda sezgir. Tarmoqning omon qolish qobiliyatini oshirish uchun Token-Ring uzilish nuqtasini chetlab o'tishga imkon beruvchi halqali katlama rejimini taqdim etadi.

Oddiy rejimda markazlar ikkita parallel kabel orqali halqaga ulanadi, lekin ma'lumot faqat ulardan biri orqali uzatiladi (10-rasmga qarang).

Shakl 10. MAU normal rejimda birlashishi

Yagona simi ishdan chiqishi (uzilishi) bo'lsa, tarmoq ikkala kabel orqali uzatiladi va shu bilan shikastlangan qismni chetlab o'tadi. Shu bilan birga, hublarga ulangan abonentlarni chetlab o'tish tartibi hatto saqlanib qoladi (11-rasmga qarang). To'g'ri, halqaning umumiy uzunligi ortadi.

Kabelning bir nechta shikastlanishi bo'lsa, tarmoq bir-biriga bog'lanmagan bir necha qismlarga (segmentlarga) bo'linadi, lekin to'liq ishlaydi (12-rasmga qarang). Tarmoqning maksimal qismi avvalgidek ulangan bo'lib qoladi. Albatta, bu endi butun tarmoqni saqlab qolmaydi, lekin u abonentlarni hublar o'rtasida to'g'ri taqsimlash bilan shikastlangan tarmoq funktsiyalarining muhim qismini saqlab qolish imkonini beradi.

Bir nechta markazlarni tizimli ravishda guruhga, klasterga birlashtirish mumkin, ular ichida abonentlar ham halqada ulanadi. Klasterlardan foydalanish bitta markazga ulangan abonentlar sonini, masalan, 16 tagacha oshirish imkonini beradi (agar klaster ikkita hubni o'z ichiga olsa).

Shakl 11. Agar simi shikastlangan bo'lsa, halqaning yiqilishi

Shakl 12. Bir nechta kabel nosozliklari tufayli halqaning parchalanishi

IBM Token-Ring tarmog'idagi uzatish muhiti dastlab ekranlanmagan (UTP) va ekranlangan (STP) o'ralgan juft edi, ammo keyin koaksiyal kabel uchun, shuningdek, FDDI standartidagi optik tolali kabel uchun uskunalar variantlari paydo bo'ldi.

Token-Ring tarmog'ining klassik versiyasining asosiy texnik xususiyatlari:

IBM 8228 MAU tipidagi hublarning maksimal soni 12 ta;

tarmoqdagi abonentlarning maksimal soni - 96;

abonent va markaz o'rtasidagi kabelning maksimal uzunligi 45 metr;

markazlar orasidagi kabelning maksimal uzunligi 45 metr;

barcha hublarni birlashtiruvchi kabelning maksimal uzunligi 120 metr;

ma'lumotlarni uzatish tezligi - 4 Mbit / s va 16 Mbit / s.

Berilgan barcha xususiyatlar ekranlanmagan o'ralgan juft kabeldan foydalanish holatiga tegishli. Agar boshqa uzatish vositasi ishlatilsa, tarmoq unumdorligi farq qilishi mumkin. Masalan, ekranlangan o'ralgan juftlikdan (STP) foydalanganda abonentlar sonini 260 tagacha (96 ta o'rniga), kabel uzunligini - 100 metrgacha (45 ta o'rniga), markazlar sonini - 33 tagacha, va hublarni birlashtiruvchi halqaning umumiy uzunligi - 200 metrgacha. Optik tolali kabel kabel uzunligini ikki kilometrgacha oshirish imkonini beradi.

Ma'lumotni Token-Ring-ga o'tkazish uchun ikki fazali kod ishlatiladi (aniqrog'i, uning bit oralig'i markazida majburiy o'tishga ega versiyasi). Har qanday yulduz topologiyasida bo'lgani kabi, qo'shimcha elektr tugatish yoki tashqi topraklama choralari talab qilinmaydi. Muzokaralar tarmoq adapterlari va markazlarining apparati tomonidan amalga oshiriladi.

Kabellarni ulash uchun Token-Ring RJ-45 konnektorlaridan (ekranlanmagan o'ralgan juftlik uchun), shuningdek MIC va DB9P dan foydalanadi. Kabeldagi simlar bir xil nomdagi konnektor kontaktlarini bog'laydi (ya'ni "to'g'ri" deb ataladigan kabellar ishlatiladi).

Token-Ring tarmog'i o'zining klassik versiyasida ruxsat etilgan o'lcham va abonentlarning maksimal soni bo'yicha Ethernet tarmog'idan past. O'tkazish tezligi nuqtai nazaridan, Token-Ring hozirda 100 Mbit / s (High Speed ​​​​Token-Ring, HSTR) va 1000 Mbps (Gigabit Token-Ring) versiyalarida mavjud. Token-Ring’ni qo‘llab-quvvatlovchi kompaniyalar (jumladan, IBM, Olicom, Madge) o‘z tarmoqlarini Ethernet’ga munosib raqobatchi deb hisoblagan holda tark etish niyatida emas.

Ethernet uskunalari bilan solishtirganda, Token-Ring uskunasi sezilarli darajada qimmatroq, chunki u birjani boshqarishning murakkabroq usulidan foydalanadi, shuning uchun Token-Ring tarmog'i u qadar keng tarqalmagan.

Biroq, Ethernet-dan farqli o'laroq, Token-Ring tarmog'i yuqori yuklanish darajasini (30-40% dan ortiq) ancha yaxshi bajara oladi va kafolatlangan kirish vaqtini ta'minlaydi. Bu, masalan, tashqi hodisaga javob berishning kechikishi jiddiy baxtsiz hodisalarga olib kelishi mumkin bo'lgan sanoat tarmoqlarida zarur.

Token-Ring tarmog'i klassik tokenga kirish usulidan foydalanadi, ya'ni abonentlar o'z ma'lumotlar paketlarini biriktirishlari mumkin bo'lgan halqa atrofida token doimiy ravishda aylanadi (13-rasmga qarang). Bu ushbu tarmoqning nizolarning yo'qligi kabi muhim afzalligini anglatadi, ammo kamchiliklar ham mavjud, xususan, tokenning yaxlitligini va tarmoqning ishlashining har bir abonentga bog'liqligini nazorat qilish zarurati (agar vaziyat yuzaga kelgan bo'lsa). noto'g'ri ishlash, abonentni ringdan chiqarib tashlash kerak).

13-rasm. Tokenga kirishning klassik usuli

Token-Ring-ga paketni uzatishning maksimal vaqti 10 ms. Abonentlarning maksimal soni 260 ga teng bo'lsa, to'liq qo'ng'iroq aylanishi 260 x 10 ms = 2,6 s bo'ladi. Bu vaqt ichida barcha 260 abonent o'z paketlarini uzatishi mumkin bo'ladi (agar ularda, albatta, uzatish uchun biror narsa bo'lsa). Shu vaqt ichida bepul token har bir obunachiga etib boradi. Xuddi shu interval Token-Ringga kirish vaqtining yuqori chegarasidir.

Har bir tarmoq abonenti (uning tarmoq adapteri) quyidagi funktsiyalarni bajarishi kerak:

uzatish xatolarini aniqlash;

tarmoq konfiguratsiyasini boshqarish (agar ringda undan oldin kelgan abonent muvaffaqiyatsizlikka uchrasa, tarmoqni tiklash);

tarmoqda qabul qilingan ko'plab vaqt munosabatlarini nazorat qilish.

Ko'p sonli funktsiyalar, shubhasiz, tarmoq adapteri uskunasining narxini murakkablashtiradi va oshiradi.

Tarmoqdagi tokenning yaxlitligini kuzatish uchun abonentlardan biri (faol monitor deb ataladi) ishlatiladi. Shu bilan birga, uning jihozlari boshqalardan farq qilmaydi, lekin uning dasturiy ta'minoti tarmoqdagi vaqt munosabatlarini kuzatib boradi va kerak bo'lganda yangi markerni yaratadi.

Faol monitor quyidagi funktsiyalarni bajaradi:

ishning boshida va u yo'qolganda ringga markerni ishga tushiradi;

muntazam ravishda (har 7 soniyada bir marta) maxsus boshqaruv paketi (AMP - Active Monitor Present) bilan uning mavjudligi haqida xabar beradi;

uni yuborgan abonent olib tashlamagan paketni halqadan olib tashlaydi;

ruxsat etilgan paketlarni uzatish vaqtini nazorat qiladi.

Faol monitor tarmoq ishga tushirilganda tanlanadi, u tarmoqdagi har qanday kompyuter bo'lishi mumkin, lekin, qoida tariqasida, u tarmoqqa ulangan birinchi abonent bo'ladi. Faol monitorga aylangan abonent tarmoqqa o'zining buferini (shift registrini) o'z ichiga oladi, bu esa tokenning minimal halqa uzunligida ham ringga sig'ishini ta'minlaydi. Ushbu buferning hajmi 4 Mbit / s uchun 24 bit va 16 Mbit / s uchun 32 bit.

Har bir abonent faol monitor o'z vazifalarini qanday bajarayotganini doimiy ravishda kuzatib boradi. Agar biron sababga ko'ra faol monitor ishlamay qolsa, u holda boshqa barcha abonentlar (zaxira, zaxira monitorlar) yangi faol monitor belgilashga qaror qiladigan maxsus mexanizm ishga tushiriladi. Buning uchun faol monitor ishlamay qolganligini aniqlagan abonent halqa bo'ylab MAC manzili bilan boshqaruv paketini (token so'rov paketi) uzatadi. Har bir keyingi abonent paketdagi MAC manzilini o'zi bilan taqqoslaydi. Agar uning manzili kichikroq bo'lsa, u paketni o'zgarmagan holda uzatadi. Agar u ko'proq bo'lsa, u MAC manzilini paketga o'rnatadi. MAC manzili boshqalardan kattaroq bo'lgan abonent faol monitor bo'ladi (u MAC manzili ko'rsatilgan paketni uch marta qaytarib olishi kerak). Faol monitorning ishlamay qolishi belgisi uning sanab o'tilgan funktsiyalardan birini bajarmasligi hisoblanadi.