Mikä on Token Ring?

Langallista tietokoneverkkoa nykyaikana hallitsee Ethernet. Vaikka tavallista ethernet-kaapelia – 8P8C-kaapelia – ei käytettäisikään, taustalla oleva protokolla on silti lähes varmasti ethernet, etenkin LAN-ympäristöissä. Esimerkiksi kuitukaapelit käyttävät edelleen ethernet-protokollaa LAN-ympäristöissä.

Alkuaikoina ethernet ei kuitenkaan ollut ainoa peli kaupungissa. Token ring oli kilpaileva standardi. IBM ehdotti sitä vuonna 1984, ja IEEE standardoi sen 802.5:een vuonna 1989.

Verkkoarkkitehtuuri

Token ring -verkko, kuten nimestä saattoi arvata, käyttää rengastopologiaa. Tämä ei välttämättä ole fyysinen rengastopologia, mutta se on looginen rengastopologia. Fyysinen puoli edellyttäisi, että jokaisessa laitteessa on kaksi verkkoporttia ja kaksi kaapelia. Looginen rengastopologia on helpompi konfiguroida mediapääsyyksiköillä tai MAU:illa, jotka suorittavat epämääräisesti samanlaisen roolin kuin Ethernet-kytkin.

Jokainen MAU määrittää fyysisen tähtitopografian. Se voi sitten yhdistää renkaassa useisiin muihin MAU:ihin. Verkon yleinen looginen topografia on kuitenkin rengas.

Törmäysten välttäminen

Törmäykset ovat ongelma kaikille jaetuille medioille. Ethernetissä on ominaisuus nimeltä CSMA/CD tai Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. CSMA/CD:ssä verkkosolmu käyttää kantoaaltoa tarkistaakseen, onko verkko vapaa ennen lähettämistä. Jos se sitten havaitsee törmäyksen, se lähettää tukossignaalin ja perääntyy pienen satunnaisen ajan ennen uudelleenlähetystä, jos verkko on vapaa.

Token ring käyttää nimimerkkiä määrittääkseen, voiko isäntä lähettää vai ei. Kun verkko on äänetön, renkaan ympäri lähetetään tyhjä paketti. Jokainen laite lähettää edelleen tyhjän paketin, ellei se halua lähettää dataa. Lähettääkseen dataa se luo haluamansa paketin ja lisää siihen merkkiarvon ennen kuin lähettää sen renkaan ympäri tyhjän paketin tilalle.

Kun isäntä määrittää olevansa paketin vastaanottaja, se lukee tiedot, nollaa sitten tunnuksen ja lähettää paketin uudelleen. Paketti tekee renkaasta täyden silmukan. Kun se saapuu alkuperäiselle lähettäjälle, se tarkistaa, että token on poistettu, mikä osoittaa vastaanottamisen. Sitten se poistaa paketin ja lähettää tyhjän paketin uudelleen.

Token ring -verkko välttää verkkotörmäykset sallimalla vain yhden tunnuksen olla voimassa kerrallaan. Niin kauan kuin tyhjä paketti ei käytä merkkiä, mikä tahansa isäntä voi lähettää.

Vertailu Ethernetiin

Pääsy merkkirenkaaseen on deterministinen pikemminkin kuin kiistapohjainen. Tämä varmistaa, että törmäyksiä ei tapahdu sen sijaan, että minimoidaan niiden mahdollisuus ja käsitellään niitä, kun niitä tapahtuu. Mitkä tahansa kaksi ethernet-laitetta voidaan yksinkertaisesti kaapeloida yhteen. Historiallisesti se vaati crossover-kaapelin, mutta nykyaikaisissa laitteissa on yleensä automaattinen tunnistusominaisuus mahdollistaakseen tämän minkä tahansa kaapelin kanssa. Token ring ei tue tätä ilman ylimääräisiä laitteita ja ohjelmistoja.

Token ring -verkossa tuetaan useita identtisiä MAC-osoitteita. MAC-osoitteiden on kuitenkin oltava yksilöllisiä ethernet-verkossa. Laiteohjelmiston lisenssikustannukset kullekin token ring -verkkoportille olivat yli kolme kertaa suuremmat kuin ethernetissä. Lisäksi reitittimet olivat myös huomattavasti kalliimpia token ringille kuin ethernet. Ethernet myös standardoi halvemman kaapelin suhteellisen varhaisessa vaiheessa, mikä tuo huomattavia kustannusetuja. Token ring ja Ethernet olivat tällä hetkellä suunnilleen vertailukelpoisia kaistanleveyden suhteen, mutta sen jälkeen kun oli selvää, että ethernet oli suositeltu tekniikka, token ring -standardin päivitys lopetettiin.

Johtopäätös

Token ring oli verkkoprotokolla ja yhteysstandardi 1980-luvun puolivälissä ja 1990-luvun puolivälissä. Se oli jossain määrin menestynyt yritysympäristöissä, mutta sen varjosti koti- ja lopulta yritysympäristöissä ethernet, joka tarjosi suurempia nopeuksia pienemmillä kustannuksilla standardisodan lopussa. Se toimi käyttämällä rengastopologiaa ja yhdellä tunnuksella. Jos tunnus ei ollut asetettu, isäntä voi lunastaa sen ja lähettää. Jos tunnus on asetettu, isännän on odotettava, kunnes tunnus vapautettiin lunastaakseen se ja lähettääkseen sen. Nykyaikana token ring on käytännössä kuollut, ja Ethernet on hallitseva verkkoprotokolla ja standardi.