Какво е Token Ring?

Кабелните компютърни мрежи в съвременната епоха са доминирани от Ethernet. Дори ако стандартният Ethernet кабел – кабелът 8P8C – не се използва, основният протокол пак почти сигурно е Ethernet, особено в LAN среди. Оптичните кабели например все още използват Ethernet протокола в LAN среди.

В първите дни обаче Ethernet не беше единствената игра в града. Token ring беше конкурентен стандарт. Предложен е от IBM през 1984 г. и е стандартизиран под 802.5 през 1989 г. от IEEE.

Архитектурата на мрежата

Token ring мрежата, както може би се досещате от името, използва пръстеновидна топология. Това не е непременно физическа пръстеновидна топология, но е логическа пръстеновидна топология. Физическото стъпало изисква всяко устройство да има два мрежови порта и два кабела. Логическата пръстеновидна топология е по-лесна за конфигуриране с модули за достъп до медия или MAU, изпълняващи смътно подобна роля на Ethernet комутатор.

Всеки MAU конфигурира физическа звездна топография. След това може да се свърже в пръстен с множество други MAU. Цялостната логическа топография на мрежата обаче е пръстен.

Избягване на сблъсъци

Сблъсъците са проблем за всяка медия със споделен достъп. Ethernet има функция, наречена CSMA/CD или Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. В CSMA/CD мрежовият възел използва разпознаване на оператора, за да провери дали мрежата е чиста преди предаване. Ако след това открие сблъсък, той предава сигнал за засядане и се отдръпва за малък произволен период от време, преди да препредаде отново, ако мрежата е чиста.

Token Ring използва титулярния токен, за да определи дали даден хост може да предава или не. Когато мрежата мълчи, по пръстена се предава празен пакет. Всяко устройство препраща празния пакет, освен ако не иска да предава данни. За да предаде данни, той създава пакета, който иска, и добавя стойност на маркер към него, преди да го изпрати около пръстена на мястото на празния пакет.

Когато хостът определи, че е получателят на пакет, той чете данните, след това нулира токена и препредава пакета. Пакетът прави пълна примка на пръстена. Когато стигне до първоначалния подател, той проверява дали токенът е премахнат, което показва получаването. След това премахва пакета и изпраща отново празния пакет.

Токен ринг мрежата избягва мрежови сблъсъци, като позволява само един токен да бъде валиден във всеки един момент. Докато празният пакет не използва токен, всеки хост може да предава.

Сравнения с Ethernet

Достъпът до Token Ring е детерминистичен, а не базиран на конкуренция. Това гарантира, че няма да има сблъсъци, вместо да минимизира вероятността от тях и да ги управлява, когато възникнат. Всякакви две Ethernet устройства могат просто да бъдат свързани заедно. исторически това изисква кръстосан кабел, но съвременните устройства са склонни да имат възможности за автоматично разпознаване, за да позволят това с всеки кабел. Token Ring не поддържа това без допълнителен хардуер и софтуер.

Множество идентични MAC адреси се поддържат в Token Ring мрежа. MAC адресите обаче трябва да бъдат уникални в Ethernet мрежа. Разходите за лицензиране на фърмуер за всеки мрежов порт на Token Ring бяха повече от три пъти по-високи от тези за Ethernet. Освен това рутерите също бяха значително по-скъпи за Token Ring от Ethernet. Ethernet също стандартизира по-евтин кабел сравнително рано, като му даде значителни предимства в цената. По това време Token Ring и Ethernet бяха приблизително сравними по отношение на честотната лента, но след като стана ясно, че Ethernet е предпочитаната технология, стандартът Token Ring спря да се актуализира.

Заключение

Token ring беше мрежов протокол и стандарт за свързване в средата до края на 80-те и 90-те години на миналия век. Той беше донякъде успешен в бизнес среди, но беше засенчен в домашни и в крайна сметка бизнес среди от Ethernet, който предлагаше по-високи скорости на по-ниски разходи в края на войната за стандарти. Работеше с помощта на топология на пръстена и с един токен. Ако токенът не е зададен, хостът може да го поиска и да предаде. Ако токенът е зададен, хостът трябва да изчака, докато токенът бъде освободен, за да го изиска и предаде. В съвременните времена Token Ring е по същество мъртъв, като Ethernet е доминиращият мрежов протокол и стандарт.