Co je Token Ring?

Drátovým počítačovým sítím v moderní době dominuje Ethernet. I když není použit standardní ethernetový kabel – kabel 8P8C –, základní protokol je stále téměř jistě ethernet, zejména v prostředích LAN. Například optické kabely stále používají ethernetový protokol v prostředích LAN.

V začátcích však ethernet nebyl jedinou hrou ve městě. Token ring byl konkurenční standard. Byl navržen společností IBM v roce 1984 a standardizován pod 802.5 v roce 1989 organizací IEEE.

Architektura sítě

Síť token ring, jak jste možná uhodli z názvu, používá kruhovou topologii. Toto není nutně fyzická kruhová topologie, ale je to logická kruhová topologie. Fyzická příčka by vyžadovala, aby každé zařízení mělo dva síťové porty a dva kabely. Logická kruhová topologie se snáze konfiguruje s jednotkami přístupu k médiím nebo MAU, které plní vágně podobnou roli jako ethernetový přepínač.

Každá MAU konfiguruje fyzickou topografii hvězdy. Poté se může v kruhu připojit k několika dalším MAU. Celková logická topografie sítě je však kruhová.

Předcházení kolizím

Kolize jsou problémem pro všechna sdílená přístupová média. Ethernet má funkci zvanou CSMA/CD nebo Carrier Sense Multiple Access s detekcí kolize. V CSMA/CD síťový uzel používá rozpoznávání nosné ke kontrole, zda je síť volná, před vysíláním. Pokud pak detekuje kolizi, vyšle signál rušení a před opětovným přenosem na krátkou náhodnou dobu ustoupí, pokud je síť volná.

Token ring používá titulární token k určení, zda hostitel může vysílat nebo ne. Když je síť tichá, po kruhu se přenese prázdný paket. Každé zařízení přeposílá prázdný paket, pokud nechce přenášet data. Pro přenos dat vytvoří paket, který chce, a přidá k němu hodnotu tokenu, než je odešle do kruhu místo prázdného paketu.

Když hostitel určí, že je příjemcem paketu, přečte data, vynuluje token a paket znovu odešle. Paket tvoří celou smyčku prstenu. Když se dostane k původnímu odesílateli, zkontroluje, zda byl token odstraněn, a označí příjem. Poté paket odstraní a znovu odešle prázdný paket.

Síť token ring se vyhýbá kolizím sítě tím, že umožňuje, aby byl v jednom okamžiku platný pouze jeden token. Dokud prázdný paket nepoužívá token, může vysílat jakýkoli hostitel.

Srovnání s ethernetem

Přístup k token ringu je spíše deterministický než založený na sporech. Tím je zajištěno, že nedochází ke kolizím, spíše než aby se minimalizovala možnost jejich vzniku a řešily se, když nastanou. Jakákoli dvě ethernetová zařízení lze jednoduše propojit kabelem. historicky to vyžadovalo křížený kabel, ale moderní zařízení mívají schopnosti automatického rozpoznání, aby to umožnily s jakýmkoli kabelem. Token ring to nepodporuje bez dalšího hardwaru a softwaru.

V síti token ring je podporováno více identických adres MAC. MAC adresy však musí být v ethernetové síti jedinečné. Licenční náklady na firmware pro každý síťový port token ring byly více než třikrát vyšší než u ethernetu. Kromě toho byly routery také výrazně dražší pro token ring než ethernet. Ethernet také relativně brzy standardizoval levnější kabel, což mu poskytlo významné cenové výhody. V této době byly token ring a ethernet zhruba srovnatelné z hlediska šířky pásma, nicméně poté, co bylo jasné, že preferovanou technologií je ethernet, přestal být standard token ring aktualizován.

Závěr

Token ring byl síťový protokol a standard konektivity od poloviny do konce 80. a 90. let 20. století. V obchodním prostředí byl poněkud úspěšný, ale v domácím a nakonec i obchodním prostředí byl zastíněn ethernetem, který na konci války se standardy nabízel vyšší rychlosti při nižších nákladech. Fungovalo to pomocí kruhové topologie a jediného tokenu. Pokud token nebyl nastaven, hostitel si jej mohl nárokovat a vysílat. Pokud byl token nastaven, hostitel musí počkat, až bude token uvolněn, aby jej mohl uplatnit a odeslat. V moderní době je token ring v podstatě mrtvý, přičemž ethernet je dominantním síťovým protokolem a standardem.