Čo je Token Ring?

Káblovým počítačovým sieťam v modernej dobe dominuje Ethernet. Aj keď sa nepoužíva štandardný ethernetový kábel – kábel 8P8C – základným protokolom je stále takmer určite ethernet, najmä v prostrediach LAN. Napríklad káble z optických vlákien stále používajú ethernetový protokol v prostrediach LAN.

V začiatkoch však ethernet nebol jedinou hrou v meste. Token ring bol konkurenčný štandard. Bol navrhnutý spoločnosťou IBM v roku 1984 a štandardizovaný pod 802.5 v roku 1989 IEEE.

Architektúra siete

Token ring sieť, ako ste už z názvu uhádli, používa kruhovú topológiu. Toto nie je nevyhnutne fyzická kruhová topológia, ale je to logická kruhová topológia. Fyzická priečka by vyžadovala, aby každé zariadenie malo dva sieťové porty a dva káble. Logická kruhová topológia sa ľahšie konfiguruje s jednotkami prístupu k médiám alebo MAU, ktoré plnia nejasne podobnú úlohu ako ethernetový prepínač.

Každá MAU konfiguruje fyzickú topografiu hviezdy. Potom sa môže pripojiť do kruhu k viacerým ďalším MAU. Celková logická topografia siete je však kruhová.

Vyhýbanie sa kolíziám

Kolízie sú problémom pre akékoľvek zdieľané prístupové médium. Ethernet má funkciu nazývanú CSMA/CD alebo Carrier Sense Multiple Access s detekciou kolízie. V CSMA/CD sieťový uzol pred prenosom používa rozpoznávanie nosnej frekvencie na kontrolu, či je sieť voľná. Ak potom zistí kolíziu, vyšle signál rušenia a pred opätovným prenosom na krátky náhodný čas ustúpi, ak je sieť voľná.

Token ring používa titulárny token na určenie, či hostiteľ môže vysielať alebo nie. Keď je sieť tichá, po kruhu sa prenesie prázdny paket. Každé zariadenie posiela ďalej prázdny paket, pokiaľ nechce prenášať dáta. Na prenos údajov vytvorí požadovaný paket a pridá k nemu hodnotu tokenu pred odoslaním do kruhu namiesto prázdneho paketu.

Keď hostiteľ zistí, že je príjemcom paketu, prečíta údaje, potom vynuluje token a znova odošle paket. Paket tvorí celú slučku prsteňa. Keď sa dostane k pôvodnému odosielateľovi, skontroluje, či bol token odstránený, pričom uvedie príjem. Potom odstráni paket a znova odošle prázdny paket.

Sieť token ring zabraňuje kolíziám siete tým, že umožňuje, aby bol v jednom momente platný iba jeden token. Pokiaľ prázdny paket nepoužíva token, vysielať môže ktorýkoľvek hostiteľ.

Porovnanie s ethernetom

Prístup k token ringu je skôr deterministický ako založený na sporoch. To zaisťuje, že nedochádza k žiadnym kolíziám, namiesto toho, aby sa minimalizovala možnosť ich vzniku a riešili sa, keď k nim dôjde. Akékoľvek dve ethernetové zariadenia je možné jednoducho prepojiť. historicky to vyžadovalo krížený kábel, ale moderné zariadenia majú tendenciu mať funkcie automatického snímania, aby to umožnili s akýmkoľvek káblom. Token ring to nepodporuje bez dodatočného hardvéru a softvéru.

V sieti token ring je podporovaných viacero identických adries MAC. MAC adresy však musia byť v ethernetovej sieti jedinečné. Licenčné náklady na firmvér pre každý sieťový port token ring boli viac ako trikrát vyššie ako náklady na ethernet. Okrem toho boli smerovače tiež výrazne drahšie pre token ring ako ethernet. Ethernet tiež pomerne skoro štandardizoval lacnejší kábel, čo mu poskytlo značné cenové výhody. V tom čase boli token ring a ethernet zhruba porovnateľné z hľadiska šírky pásma, avšak potom, čo bolo jasné, že ethernet je preferovanou technológiou, štandard token ringu sa prestal aktualizovať.

Záver

Token ring bol sieťový protokol a štandard konektivity v polovici až koncom 80. a 90. rokov 20. storočia. Bolo to trochu úspešné v obchodnom prostredí, ale v domácom a nakoniec obchodnom prostredí ho zatienil ethernet, ktorý na konci vojny so štandardmi ponúkal vyššie rýchlosti pri nižších nákladoch. Fungovalo to pomocou kruhovej topológie a s jedným tokenom. Ak token nebol nastavený, hostiteľ si ho mohol nárokovať a odoslať. Ak bol token nastavený, hostiteľ musí počkať, kým sa token neuvoľní, aby ho mohol uplatniť a odoslať. V modernej dobe je token ring v podstate mŕtvy, pričom ethernet je dominantným sieťovým protokolom a štandardom.