Мережі Token Ring

Огромный выбор устройств

Поддержка роуминга

Безопасность

Беспроводной доступ в Интернет

Простота расширения сети

Беспроводные рабочие станции могут добавляться без ухудшения производительности сети. Перегрузки сети трафиком можно легко избежать добавлением точки доступа для сокращения времени отклика сети.

К точке доступа можно подключить маршрутизатор. Данная схема привлекательна тем, что беспроводные пользователи могут разделять общий доступ в Интернет.

Беспроводные сети стандарта IEEE 802.11b обеспечивают необходимую безопасность, используя протоколы WEP, WEP+, WPA, Radius и т. д. Механизм шифрования данных основывается на алгоритме общего ключа.

Благодаря поддержке роуминга между точками доступа пользователи могут продолжать работать с ресурсами сети даже во время перемещения.

Существуют несколько основных видов устройств: точки доступа, клиенты, каналообразующее оборудование, антенны. Клиент подключается к компьютеру по одному из стандартных интерфейсов: USB, PCMCIA или PCI. Друг с другом клиенты могут работать в режиме "равный с равным" напрямую, без использования дополнительных устройств, образуя аналог одноранговой проводной сети. Если требуется структурированная беспроводная сеть, используются точки доступа, насчитывающие множество разновидностей. Эти устройства позволяют взаимодействовать беспроводным устройствам с существующей локальной сетью, а также обеспечивают возможность выхода в другие виды сетей, например, Интернет.

Мережі Token Ring, як і мережі Ethernet, характеризуються використанням розділюваного середовища передачі даних, яке у даному випадку складається із відрізків кабеля, які з’єднують всі вузли мережі у кільце. Кільце розглядається як спільний розділюваний ресурс, і для доступу до нього використовується детермінований алгоритм, який базується на передачі станціям права на використання кільця у певному порядку (Token Passing). Це право передається з допомогою кадру спеціального формату, який називається маркером.

Технологія Token Ring була розроблена у 1984 році компанією ІВМ. На її основі було прийнято у 1985 році стандарт ІЕЕЕ 802.5.

Мережі Token Ring працюють з двома бітовими швидкостями – 4 і 16 Мб/с. Використання станцій, які працюють на різних швидкостях, у одному кільці не допускається.

Технологія Token Ring володіє властивостями відмовостійкості. Тут визначені процедури контролю роботи мережі, які використовують зворотній зв’язок кільцеподібної структури – відісланий кадр завжди повертається до станції-відправника. У деяких випадках помилки у роботі мережі знешкоджуються автоматично, в інших – лише фіксуються, а їх усунення відбувається вручну.

Для контролю роботи мережі одна із станцій виконує роль так званого активного монітора. Він обирається під час ініціалізації кільця як станція із максимальним значенням МАС-адреси. Якщо активний монітор виходить з ладу, процедура ініціалізації кільця повторюється, і обирається новий активний монітор. Щоб мережа могла виявити відмову активного монітора, останній у працездатному стані кожні 3 с генерує спеціальний кадр своєї присутності. Якщо цей кадр не з’являється більше 7 с, то інші вузли мережі починають процедуру виборів нового активного монітора.

Стандарт Token Ring фірми ІВМ передбачає побудову зв’язків у мережі з допомогою концентраторів, які називають MAU (Multistation Access Unit) або MSAU (Multi-Station Access Unit), тобто пристрої багатостанційного доступу. Мережа Token Ring може включати до 260 вузлів.

Рис. 1.6.10. Фізична конфігурація мережі Token Ring.

Концентратори Token Ring можуть бути активними або пасивними. Пасивний концентратор просто з’єднує порти внутрішніми зв’язками таким чином, щоб станції, під’єднані до цих портів, утворювали кільце. Ані підсилення сигналів, ані їх ресинхронізацію пасивний концентратор не виконує, але для забезпечення зв’язності кільця незалежно від стану під’єднаних комп’ютерів він забезпечує обхід порта, коли вузол, під’єднаний до цього порта, вимкнено.

Активний концентратор виконує функції регенерації сигналів, тому іноді називається повторювачем, як в стандарті Ethernet.

У загальному випадку мережа Token Ring має комбіновану зірково-кільцеву структуру. Кінцеві вузли під’єднуються до MSAU по топології зірки, а самі MSAU об’єднуються через спеціальні порти Ring In та Ring Out для утворення магістрального фізичного кільця. Кабелі, які з’єднують станцію з концентратором, називаються абонентськими (lobe cable), а кабелі, які з’єднують концентратори – магістральними (trunk cable).

Технологія Token Ring дозволяє використовувати для з’єднання кінцевих станцій і концентраторів різні типи кабелів – STP type 1, UTP cat.3, UTP cat.6 та оптоволоконний кабель.

При використанні екранованої витої пари у кільце дозволяється об’єднувати до 260 станцій при довжині абонентських кабелів до 100 м, а при використанні неекранованої витої пари – до 72 станцій при довжині абонентських кабелів до 45 м. Відстань між пасивними MSAU може досягати до 100 м при використанні кабеля STP і до 45 м при використанні UTP. Між активними MSAU відстань збільшується до 730 м або 365 м відповідно. Максимальна довжина кільця Token Ring становить 4000 м.

Не так давно компанією ІВМ було запропоновано новий варіант технології Token Ring, який названо High-Speed Token Ring (HSTR). Ця технологія підтримує бітові швидкості у 100 і 155 Мб/с, зберігаючи при цьому основні особливості технології Token Ring 16 Мб/с.

Кожна станція у мережі Token Ring безпосередньо обмінюється даними лише із двома сусідами. Дані станція завжди отримує лише від однієї станції – тієї, яка є попередньою у кільці. Така станція називається найближчим активним сусідом, розташованим вище за потоком (даних) – Nearest Active Upstream Neighbor, NAUN. Передачу даних станція завжди здійснює своєму найближчому сусіду вниз за потоком даних.

Отримавши маркер, станція аналізує його, і при відсутності даних для передачі, забезпечує його просування до наступної станції. Станція, яка має дані для передачі, при отриманні маркера вилучає його з кільця, що дає їй право доступу до середовища і передачі своїх даних. Потім ця станція видає у кільце кадр даних встановленого формату послідовно по бітах. Передані дані проходять по кільцю завжди у одному напрямку.

Всі станції кільця ретранслюють кадр побітно, як повторювачі. Якщо кадр проходить через станцію призначення, то, розпізнавши свою адресу, ця станція копіює кадр у свій внутрішній буфер і вставляє у кадр ознаку підтвердження прийому. Станція, яка видала кадр у кільце, при його отриманні з підтвердженням прийому вилучає цей кадр з кільця і передає у мережу новий маркер для забезпечення можливості передачі даних іншим.

Час володіння розділюваним середовищем у мережі Token Ring обмежується часом утримання маркера (token holding time), після завершення якого станція мусить перервати передачу власних даних (поточний кадр можна завершити) і передати маркер далі по кільцю. За замовчуванням, цей час становить 10 мс.

У мережах Token Ring 16 Мб/с використовується дещо інший алгоритм доступу до кільця, який називається алгоритмом раннього звільнення маркера (Early Token Release). У відповідності з ним станція передає маркер доступу іншій станції зразу ж після закінчення передачі останнього біта кадру, не очікуючи повернення по кільцю цього кадру з бітом підтвердження прийому. У цьому випадку продуктивність кільця значно збільшується, оскільки по кільцю одночасно рухаються кадри кількох станцій.

Для різних видів повідомлень, які передаються кадрам, можуть призначатися різні пріоритети: від 0 (найнижчий) до 7 (найвищий). Рішення про пріоритет конкретного кадру приймає передаюча станція. Маркер також завжди має певний рівень поточного пріоритету. Станція має право захопити переданий їй маркер лише в тому випадку, якщо пріоритет кадру, який вона хоче передати, вищий або рівний пріоритету маркера.

За наявність у мережі маркера, при чому єдиної його копії, відповідає активний монітор. Якщо активний монітор не отримує маркер протягом певного часу, то він породжує новий маркер.

У Token Ring існують три різних формати кадрів:

- маркер

- кадр даних

- перериваюча послідовність

Рис.1.6.11. Формати кадрів Token Ring.

Кадр маркера складається із трьох полів, кожне довжиною 1 байт.

· Початковий обмежувач (Start Delimiter, SD) з’являється на початку маркера, а також на початку будь-якого кадру, що проходить по мережі.

· Керування доступом (Access Control, AC) складається із 4-х підполів: РРР – біти пріоритету, Т – біт маркера, М – біт монітора, RRR – резервні біти пріоритету. Біт Т, встановлений в 1, вказує, що даний кадр є маркером доступу. Біт монітору встановлюється в 1 активним монітором і в 0 – будь-якою іншою станцією, яка передає маркер або кадр. Якщо активний монітор бачить маркер або кадр, який містить біт монітора із значенням 1, то він знає, що цей кадр або маркер вже один раз обійшов кільце і не був оброблений станціями. Якщо це кадр, то він видаляється з кільця. Якщо маркер – передається далі по кільцю.

· Кінцевий обмежувач (End Delimiter, ED) – останнє поле маркера. Містить унікальну послідовність манчестерських кодів, а також дві однобітові ознаки: І і Е. Ознака І (Intermediate) показує, чи є кадр останнім в серії кадрів (0) чи проміжним (1). Ознака Е (Error) – це ознака помилки; вона встановлюється в 0 станцією-відправником і будь-яка станція кільця, через яку проходить кадр, повинна встановити цю ознаку в 1, якщо вона виявить помилку по контрольній сумі або іншу некоректність кадру.

Кадр даних включає ті ж поля, що і маркер, і крім них має ще кілька додаткових полів, а саме:

· Початковий обмежувач (Start Delimiter, SD)

· Управління доступом (Access Control, AC)

· Управління кадром (Frame Control, FC)

· Адреса отримувача (Destination Address, DA)

· Адреса відправника (Source Address, SA)

· Дані (Data)

· Контрольна сума (Frame Check Sequence, FCS)

· Кінцевий обмежувач (End Delimiter, ED)

· Статус кадру (Frame Status, FS)

Кадр даних може переносити або службові дані для управління кільцем (дані МАС-рівня) або дані користувача.

Перериваюча послідовність складається із двох байт, які містять початковий і кінцевий обмежувачі. Вона може з’явитися у будь-якому місці потоку бітів і сигналізує про те, що поточна передача кадру або маркера відміняється.

Дата добавления: 2014-01-07