شبکه حلقه Token

شبکه حلقه Token: عملیات یک MAU توضیح داده شده است
آی بی‌ام hermaphroditic اتصال با کلیپ قفل
فناوری محلی شبکه محلی (Token Ring) یک پروتکل ارتباطی برای شبکه‌های محلی است. این یک فریم سه بایتی ویژه‌ای به نام "نشانه" دارد که در اطراف "حلقه" منطقی ایستگاه‌های کاری یا سرورها حرکت می‌کند. این رمز عبور یک روش دسترسی کانال است که دسترسی منصفانه برای همه ایستگاه‌ها را فراهم می‌کند و از برخورد روش‌های مبتنی بر متضاد جلوگیری می‌کند.
در سال 1984 توسط آی بی‌ام معرفی شد و پس از آن با پروتکل IEEE 802.5 استاندارد شد و به ویژه در محیط شرکت‌ها موفق بود، اما به تدریج توسط نسخه‌های بعد اترنت خاتمه یافت.
(تمرکز اصلی این مقاله نسخه IBM / IEEE 802.5 است، اما چندین پیاده سازی قبلی از Token Rings وجود دارد.)
تاریخچه
طیف گسترده‌ای از فناوری‌های مختلف شبکه محلی در اوایل دهه 1970 توسعه یافت، که یکی از آنها، Ring Ring کمبریج ، توانایی یک توپولوژی توپ حلقه را نشان داد و بسیاری از تیم‌ها در سراسر جهان کار خود را با پیاده سازی خود انجام دادند. در آزمایشگاه تحقیقاتی IBM Zurich Werner Bux و Hans Müller به ویژه در طراحی و توسعه فناوری Token Ring IBM مشغول به کار بودند، در حالی که کار اولیه در MIT به پروتئون 10 Mbit / s ProNet-10 Token Ring Network در سال 1981 - در همان سال که Apollo Computer، فروشنده ایستگاه کاری، شبکه اختصاصی 12Mbit / s APOLLO Token Ring (ATR) خود را در حال اجرا بیش از 75 اهم RG-6U کابل کواکسیال معرفی کرد. پروتئون بعدا یک نسخه 16 مگابیت / ثانیه را توسعه داد که بر روی کابل جفت ناهمواری قرار گرفت.
IBM در 15 اکتبر 1985 خود محصولات اختصاصی Token Ring خود را راه اندازی کرد. این دستگاه با سرعت 4 مگابیت بر ثانیه کار می‌کرد و قابلیت اتصال به کامپیوترهای IBM، رایانه‌های مرکزی و رایانه‌های بزرگ بود. از یک توپولوژی فیزیکی ستاره‌ای سیمی استفاده کرد و از سیم کشی پیچ خورده محافظت کرد و در نهایت پس از آن استاندارد ANSI / IEEE 802.5 شد.
در طول این زمان، آی بی‌ام به شدت مخالفت کرد که LAN‌های حلقه Token Ring نسبت به اترنت، مخصوصا در بارگیری بهتر بود، اما این ادعاها شدیدا مورد بحث قرار گرفتند.
در سال 1988 سریعتر 16 Mbit / s Ring Token توسط گروه کاری 802.5 استاندارد شد و افزایش در 100 مگابیت بر ثانیه استاندارد شد و در زمان غیبت وجود دارد. با این حال هرگز به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار نگرفت ("آی بی‌ام حلقه تاکسی با سرعت بالا را به عنوان الزام برای اکثر مشتریان خود مشاهده نمی‌کند، و از این رو تصمیم گرفته شده تا 100Mbps با سرعت بالا در Token Ring برای تولید محصولات خود ارائه ندهد. .. ") ، و در حالیکه یک استاندارد 1000 مگابیت بر ثانیه در سال 2001 تایید شد، هیچ محصولی تا کنون به بازار عرضه نشده بود و فعالیت‌های استاندارد به حالت ایستاده ادامه یافت، زیرا Fast Ethernet و Gigabit Ethernet در بازار شبکه‌های محلی قرار داشت .
مقایسه با اترنت
اترنت و حلقه Token برخی از تفاوت‌های قابل توجه:
Access Token Ring در مقایسه با CSMA / CD مبتنی بر رقابت اترنت، قطعی‌تر است
اترنت از اتصال کابل مستقیم بین دو کارت شبکه رابط با استفاده از یک کابل متقابل یا از طریق سنجش خودکار در صورت پشتیبانی پشتیبانی می‌کند. حلقه Token از لحاظ ذاتی این ویژگی را پشتیبانی نمی‌کند و نیاز به نرم‌افزار و سخت افزار اضافی برای تنظیم اتصال مستقیم کابل دارد.
حلقه Token Ring با استفاده از یک نشانه تک استفاده و انتشار اولیه زود هنگام، کاهش می‌یابد تا زمان کمتری را کاهش دهد. اترنت موجب کاهش برخورد با دسترسی چندگانه حسی و استفاده از سوئیچ هوشمند می‌شود؛ دستگاه‌های اترنت ابتدایی مانند هاب‌ها می‌توانند به علت تکرار ترافیک کورکورانه منجر به تصادف شوند.
کارت‌های Token Ring Network شامل تمام اطلاعات مورد نیاز برای شناسایی سرعت خودکار، مسیریابی و می‌تواند خود را در بسیاری از چند واحد دسترسی دسترسی (MAUs) که بدون برق کار می‌کنند (اکثر MAU‌ها این کار را انجام می‌دهند، فقط نیاز به منبع تغذیه برای LED‌ها). کارت‌های اینترفیس شبکه اترنت می‌توانند به لحاظ تئوری در یک هاب خاموش به درجه‌ای عمل کنند، اما نه به عنوان یک شبکه بزرگ و مسئله برخورد هنوز هم وجود دارد.
Token Ring اولویت دسترسی را اعمال می‌کند که در آن گره‌های خاصی می‌توانند بر روی نشانه اولویت داشته باشند. Ethernet قطع نشده برای یک سیستم اولویت دسترسی دسترسی ندارد زیرا تمام گره‌ها دارای مساوی مساوی برای ترافیک هستند.
چندین آدرس MAC یکسان در Token Ring پشتیبانی می‌شود (یکی از ویژگی‌های مورد استفاده در فریم‌های S / 390). 9 اترنت سوئیچ نمی‌تواند از آدرسهای مکینتاش مکالمه بدون اخطار حمایت کند.
Token Ring پیچیده‌تر از اترنت بود، نیاز به یک پردازنده تخصصی و مجوز MAC / LLC برای هر رابط کاربری. در مقابل، اترنت شامل (ساده) سیستم عامل و هزینه مجوز پایین در تراشه MAC بود. هزینه یک واسط Ring Token با استفاده از Texas Instruments TMS380C16 MAC و PHY تقریبا سه برابر رابط اینترفیس با استفاده از Intel 82586 MAC و PHY بود.
در ابتدا هر دو شبکه با استفاده از کابل گرانشی، اما هنگامی که اترنت برای جفت پیچ خورده unshielded با 10BASE-T (Cat 3) و 100BASE-TX (Cat 5 (e)) استاندارد شد، مزیت متمایزی داشت و فروش آن بطور قابل توجهی افزایش یافت.
حتی در مقایسه با هزینه‌های کلی سیستم، هزینه‌های بسیار بالاتری از پورت‌های روتر و کارت‌های شبکه برای سیم کارت به جای اترنت وجود داشت. ظهور سوئیچ‌های اترنت ممکن است نهایی باشد.
عملکرد
ایستگاه‌های LAN حلقه‌ای منطقی به صورت منطقی در یک توپولوژی حلقه‌ای سازماندهی می‌شوند که داده‌ها به طور متوالی از یک ایستگاه حلقه به بعد با یک نشانگر کنترل شده در اطراف دسترسی حلقه کنترل می‌شود. مکانیسم انتقال مشابه مشابه توسط ARCNET، bus bus، 100VG-AnyLAN (802.12) و FDDI استفاده می‌شود و مزایای نظری آن نسبت به CSMA / CD اترنت اولیه دارد.
یک شبکه حلقه Token Ring می‌تواند به عنوان یک سیستم رای گیری که در آن یک سرور تک سرویس به صف در یک دستور چرخه‌ای ارائه می‌دهد، طراحی شده است.
کنترل دسترسی
روند انتقال اطلاعات به شرح زیر است:
فریم‌های اطلاعات خالی به طور مداوم بر روی حلقه پخش می‌شود.
هنگامی که یک کامپیوتر یک پیام برای ارسال دارد، آن را جعل می‌کند. سپس کامپوننت قادر به ارسال قاب خواهد بود.
سپس هر یک از ایستگاه‌های کاری متوالی فریم بررسی می‌شود. ایستگاه کاری که خود را به عنوان مقصد برای پیام آن را از کادر بارگذاری می‌کند و نشانگر را به 0 تغییر می‌دهد.
هنگامی که فریم به ناشر ارسال می‌شود، می‌بیند که برچسب به 0 تغییر کرده است و پیام کپی شده و دریافت شده است. این پیام را از کادر حذف می‌کند.
فریم همچنان به عنوان یک فریم "خالی" گردش می‌کند، زمانی که یک پیام برای ارسال آن آماده می‌شود توسط یک ایستگاه کاری گرفته می‌شود.
واحدهای دسترسی چندگانه و دسترسی به کنترل دسترسی
به طور فیزیکی، یک شبکه حلقه Token Ring به عنوان یک ستاره، با MAUs در مرکز، "بازوها" به هر ایستگاه سیم کشی می‌شود و حلقه از طریق هر یک از آنها خارج می‌شود.
یک MAU می‌تواند به صورت یک توپی یا سوئیچ ارائه کند؛ از آنجا که حلقه نشانه برخوردی نداشت، بسیاری از MAU‌ها به عنوان هاب‌ها تولید می‌شدند. اگرچه Token Ring بر روی LLC اجرا می‌شود، آن شامل مسیریابی منبع برای ارسال بسته‌های فراتر از شبکه محلی است. اکثریت MAU‌ها به صورت پیش فرض در پیکربندی پیکربندی پیکربندی می‌شوند، اما بعدها MAU‌ها همچنین از ویژگی‌هایی که به عنوان splitters‌ها عمل می‌کنند و نه متمرکز کننده‌هایی مانند IBM 8226 عمل می‌کنند، پشتیبانی می‌کند.
بعدها IBM اجازه انتشار واحدهای کنترل دسترسی را می‌دهد که می‌تواند چند واحد MAU شناخته شده به عنوان یک ماژول پیوست لوب را پشتیبانی کند. CAU‌ها از ویژگی‌هایی نظیر Redundancy Dual-Ring برای مسیریابی متناوب در صورت پورت مرده، غلظت مدولا با LAM و چندین رابط مانند بیشتر MAU‌های بعدی پشتیبانی می‌کنند. این یک راه اندازی قابل اطمینان و مدیریت از راه دور را با یک توزیع MAU غیرممکن ارائه داد.
کابل کشی و اینترفیس
کابل کشی عموما IBM "Type-1" است، یک زوج 150 و 150 مگاوات سنگین دو سوئیچ محافظ کابل جفت پیچ خورده است. این کابل پایه برای سیستم کابل کشی IBM بود که یک سیستم کابل کشی ساخت یافته بود که IBM امیدوار بود که به طور گسترده به کار گرفته شود. اتصالات منحصر به فرد hermaphroditic، معمولا به عنوان Connectors Data Connectors در نوشتن رسمی یا به صورت محاوره‌ای به عنوان Connector Boy George مورد استفاده قرار گرفتند. کانکتورها دارای مزایای فراوانی هستند که نیاز به حداقل فاصله 3 × 3 سانتیمتر دارند و نسبتا شکننده هستند. مزایای اتصالات این است که آنها بدون جنسیت هستند و دارای محافظ برتر نسبت به RJ45 بدون استاندارد محافظت می‌کنند. اتصال دهنده‌های کامپیوتر معمولا DE-9 زن بودند.
در پیاده سازی‌های بعدی Token Ring، کابل 6 Cat 6 نیز پشتیبانی شد، بنابراین اتصالات RJ45 در هر دو MAU‌ها، CAU‌ها و NIC‌ها استفاده شد؛ با بسیاری از کارت‌های شبکه پشتیبانی از RJ45 و DE-9 برای سازگاری با عقب.