计算机网络中的令牌环网络(IEEE 标准 802.5)

令牌环网络(IEEE 标准 802.5)

在令牌环中，当所有站点都处于空闲状态时，一种称为令牌的特殊位模式会在环中循环。令牌环由以环形格式连接的节点组成，如下图所示。

令牌环网络中使用的原理是令牌在环中循环，任何获取该令牌的节点都有权传输数据。

每当站点想要传输帧时，它都会反转 3 字节令牌的单个位，从而立即将其更改为正常数据包。由于只有一个令牌，因此一次只能进行一次传输。

由于令牌在环中旋转，因此可以保证每个节点在指定的时间内获得令牌。因此，等待获取令牌的时间有一个上限，以避免饥饿。网络中节点数的上限也是 250。

环形网络如下图所示 -

Token Ring Network 中的操作模式(IEEE 标准 802.5)

有各种操作模式，如下所示 -

• 监听模式 - 在监听模式下，传入的位只是传输到输出线，不采取进一步的操作。

• 通话或传输节点 - 当连接到环形接口的站已获取令牌时，环形接口设置为通话或传输节点。通过单比特缓冲器的直接输入到输出连接被断开。

• 旁路模式 - 当节点关闭时，此模式将达到。任何数据都将被旁路。此模式下没有一位延迟。

处理中断

环形网络的主要问题是当环形电缆发生故障或受到干扰时，网络会中断。此问题的解决方案是使用线路中心，如图所示。

此线路中心会旁路从环路中断开的终端。这是通过连接该站的旁路继电器来实现的。这些继电器通常由在站发生故障时自动运行的软件控制。使用线路中心可提高环网的可靠性和可维护性。

优先级和预留

在 IEEE 802.5 中，每个站点都有一个优先级代码。当令牌在环上循环时，任何想要传输帧的站点都可以通过在令牌帧或数据帧的访问控制 (AC) 字段中输入其优先级代码来预留令牌。

时间限制

只有拥有令牌的站点才能传输其帧。它可以在令牌持有时间 (THT) 到期之前传输一个或多个数据帧。通常，此时间为 10 毫秒。在 THT 之后，必须将令牌帧移交给其他站点。

监控站

监控站每次令牌通过时都会设置计时器。如果令牌在规定的时间内没有重新生成，则认为令牌丢失，然后监控站生成新令牌并将其发送到环。如果监控站发生故障，则指定第二个站点作为备份。