Vad är Token Ring?

Trådbundna datornätverk i modern tid domineras av Ethernet. Även om standard Ethernet-kabeln – 8P8C-kabeln – inte används, är det underliggande protokollet fortfarande nästan säkert Ethernet, särskilt i LAN-miljöer. Fibreoptiska kablar till exempel använder fortfarande Ethernet-protokollet i LAN-miljöer.

I början var dock Ethernet inte det enda spelet i stan. Tokenring var en konkurrerande standard. Det föreslogs av IBM 1984 och standardiserades under 802.5 1989 av IEEE.

Nätverksarkitekturen

Ett token-ringnätverk, som du kanske har gissat från namnet, använder en ringtopologi. Detta är inte nödvändigtvis en fysisk ringtopologi, men det är en logisk ringtopologi. Ett fysiskt steg kräver att varje enhet har två nätverksportar och två kablar. En logisk ringtopologi är lättare att konfigurera med Media Access Units eller MAUs som utför en vagt liknande roll som en Ethernet-switch.

Varje MAU konfigurerar en fysisk stjärntopografi. Den kan sedan ansluta i en ring till flera andra MAU:er. Nätverkets övergripande logiska topografi är dock en ring.

Undvik kollisioner

Kollisioner är ett problem för alla media med delad åtkomst. Ethernet har en funktion som kallas CSMA/CD eller Carrier Sense Multiple Access med kollisionsdetektion. I CSMA/CD använder en nätverksnod bärvågsavkänning för att kontrollera om nätverket är rent innan sändning. Om den sedan upptäcker en kollision sänder den en jam-signal och backar under en liten slumpmässig tidsperiod innan den sänder om, om nätverket är rent.

Tokenring använder den titulära token för att avgöra om en värd kan sända eller inte. När nätverket är tyst sänds ett tomt paket runt ringen. Varje enhet vidarebefordrar det tomma paketet om den inte vill överföra data. För att överföra data skapar den det paket den vill ha och lägger till ett tokenvärde till det innan det skickas runt ringen i stället för det tomma paketet.

När en värd bestämmer att den är mottagaren av ett paket läser den data, nollställer sedan token och sänder paketet igen. Paketet gör en hel slinga av ringen. När den kommer till den ursprungliga avsändaren kontrollerar den att token har tagits bort, vilket indikerar mottagande. Den tar sedan bort paketet och skickar om det tomma paketet.

Ett token-ringnätverk undviker nätverkskollisioner genom att endast tillåta en token att vara giltig åt gången. Så länge det tomma paketet inte använder en token kan vilken värd som helst sända.

Jämförelser med ethernet

Tillgången till tokenringen är deterministisk snarare än stridsbaserad. Detta säkerställer att det inte sker några kollisioner snarare än att minimera risken för dem och hantera dem när de inträffar. Alla två Ethernet-enheter kan helt enkelt kopplas ihop. historiskt sett krävde det en korsad kabel, men moderna enheter tenderar att ha autoavkänningsfunktioner för att möjliggöra detta med vilken kabel som helst. Token ring stöder inte detta utan extra hårdvara och mjukvara.

Flera identiska MAC-adresser stöds i ett token-ringnätverk. MAC-adresser måste dock vara unika i ett Ethernet-nätverk. Licenskostnaderna för firmware för varje tokenring-nätverksport var mer än tre gånger så mycket som för Ethernet. Dessutom var routrar också betydligt dyrare för tokenring än Ethernet. Ethernet standardiserade också en billigare kabel relativt tidigt, vilket gav den betydande kostnadsfördelar. Vid denna tidpunkt var token ring och ethernet ungefär jämförbara bandbreddsmässigt, men efter att det stod klart att ethernet var den föredragna tekniken slutade token ring-standarden att uppdateras.

Slutsats

Token ring var ett nätverksprotokoll och anslutningsstandard i mitten till slutet av 1980- och 1990-talen. Det var något framgångsrikt i affärsmiljöer, men förmörkades i hemmiljöer och så småningom affärsmiljöer av ethernet som erbjöd högre hastigheter till lägre kostnader i slutet av standardkriget. Det fungerade genom att använda en ringtopologi och ha en enda token. Om token inte var inställd kan en värd göra anspråk på den och sända. Om token var inställd måste en värd vänta tills token släpptes för att göra anspråk på den och sända. I modern tid är token ring i princip död, med Ethernet som det dominerande nätverksprotokollet och standarden.