Token ring

Síť Token Ring

Pracovní stanice v lokální síti Token ring jsou zapojeny do logického kruhu. Data se přenášejí postupně z jedné stanice na obvodu kruhu do druhé. Právo vysílat, tzv. „Token“, koluje mezi stanicemi. Toto předávání Tokenu má výhodu nad stochastickým přístupem použitým v Ethernetu, a to zejména při vyšším zatížení sítě. Využívá ho například také ARCNET, token bus a FDDI.

Fyzické uspořádání sítě je do hvězdy^[zdroj?]: uprostřed kruhu je stanice, která je spojena dvěma linkami s každou stanicí na obvodu kruhu. Spoj mezi dvěma stanicemi na obvodu je realizován přes tuto prostřední.

IBM obojetný konektor se zámkem

Obvykle se používají kabely IBM „Typ-1“ stíněná kroucená dvojlinka, s neobvyklým „obojetným“ konektorem (samčí i samičí konektor v jednom).

Zpočátku (v roce 1985) byla přenosová rychlost Token Ringu „pouze“ 4 Mbit/s, ale v roce 1989 IBM uvedla na trh první produkty s přenosovou rychlostí 16 Mbit/s. V souvislosti s tím byl také rozšířen standard 802.5. V roce 1981, Apollo Computers uvedla svůj vlastní 12 Mbit/s Apollo token ring (ATR) a v roce 1984 Proteon přišel na trh s jejich 10 Mbit/s ProNet-10 token ring. Avšak IBM Token Ring s těmito produkty nebyl kompatibilní.

Po technické stránce, Token Ring je síťový protokol spadající do linkové vrstvy modelu ISO/OSI. Používá speciální tříbajtový rámec nazývaný Token, který putuje v předem určeném směru po obvodu kruhu. Rámce Token ringu putují po obvodu kruhu kolem dokola.

Každá stanice předává tento Token rámec svému sousedovi. Toto předávání tokenu slouží k rozhodnutí, která stanice má právo vysílat na sdílenou sběrnici. Stanice, které chtějí vysílat, musejí počkat než k nim Token dorazí. Token ring sítě obvykle používají k reprezentaci dat takzvané diferenciální kódování Manchester.

IBM propagovala použití sítí Token ring v polovině 80. let, v době, kdy uvolnila svou IBM Token ring architekturu založenou na „MSAU“ (název pro hub sloužící pro připojení k lokální síti Token ring) a strukturovaném kabelovém systému IBM. IEEE později standardizovalo lokální sítě založené na Token ring jako IEEE 802.5.

Rychlosti přenosu sítí Token ring 4 Mbit/s, 16 Mbit/s, 100 Mbit/s a 1 Gbit/s byly standardizovány pracovní skupinou IEEE 802.5.

Sítě Token ring měly značně větší výkon a lepší spolehlivost ve srovnání s prvními implementacemi Ethernetu (IEEE 802.3) s náhodným přístupem ke sdílenému médiu. Byly běžně používány jako „high-end“ alternativa k Ethernetu.^[zdroj?]

Avšak s příchodem ethernetových switchů začaly sítě Token ring oproti Ethernetu jak ve výkonu, tak ve spolehlivosti, zaostávat. Navíc větší podíl Ethernetu na trhu umožnil další snižování cen. Lepší poměr cena ku výkonu pak mělo za důsledek postupné vytlačování Token ringu Ethernetem. V současné době je Ethernet rozšířenější než Token ring.^[zdroj?] Od té doby nastal úpadek v použití sítí Token ring a ustala také aktivita ve vytváření nových standardů založených na této architektuře.

Pokud žádná stanice nevysílá data, smyčkou stanic koluje speciální rámec „Token“. Tento rámec je stanicemi přeposílán k dalšímu sousedovi, dokud se nedostane do stanice, která potřebuje vysílat data. Tato stanice, která chce data vysílat, přemění rámec Token na datový rámec a data odvysílá. Jakmile tato stanice přijme data, která dříve vyslala, přemění je zpátky na Token a pošle ho dále. Pokud někde nastane chyba přenosu a v síti nekoluje žádný nebo naopak více Tokenů, zasáhne k tomuto účelu vyčleněná stanice, tzv. „Aktivní monitor“, která vloží nový nebo odstraní přebytečné Tokeny.

Rámec Token sestává ze tří bajtů, jak je podrobněji uvedeno níže ('J' a 'K' budou níže značit speciální znaky porušení kódu):

Architektura Token ring umožňuje volitelný alternativní přístup ke sdílenému médiu – pomocí priorit – umožňující stanici, která chce odvysílat data s vysokou prioritou, přednostní přístup k Tokenu. Používá se 8 úrovní priority označovaných 0-7. Pokud stanice, která chce vysílat, obdrží Token nebo data s prioritou nižší než její vlastní, nastaví rámci svoji vlastní prioritu. Stanice ovšem nezačne vysílat okamžitě, čeká, až rámec oběhne sítí dokola. Nakonec po odvysílání a přijetí vlastních datových rámců nastaví stanice rámci jeho původní prioritu.

Datový rámec Token ring je rozšířením Tokenu, který stanice používají k přenosu rámců správy MAC nebo datových rámců protokolů z vyšších vrstev podle hierarchického modelu (ISO/OSI).

Token ring a IEEE 802.5 znají dva základní typy rámců: Tokeny a datové/příkazové rámce. Tokeny mají délku 3 bajty a skládají se ze startovního bajtu, řídícího bajtu a koncového bajtu. Datové/příkazové rámce mají proměnlivou délku v závislosti na velikosti informačního pole. Datové rámce nesou informace pro vyšší vrstvy hierarchického modelu, zatímco příkazové rámce nesou pouze kontrolní informace týkající se vlastního přenosu dat.

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Token ring na anglické Wikipedii.

• Network Consultants Handbook Matthew Castelli, Cisco Press 2002 ISBN 1-58705-039-0
• Networking Explained Michael Gallo and William M. Hancock, Digital Press 2001 ISBN 1-55558-252-4

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Token ring na Wikimedia Commons
• IEEE 802.5 Webová stránka
• IEEE 802.5 standard
• "first Troubleshooting Cisco Router Token Ring Interfaces"
• Systém přenosu dat – United States Patent 4293948
• Futureobservatory.org diskuze selhání IBM v prosazení Token ringu
• Archiv Jiřího Peterky