在環(huán)網結構中,每個節(jié)點通過環(huán)連接器連接到一個封閉的環(huán)形通道,環(huán)中各節(jié)點的狀態(tài)相同。環(huán)網有單環(huán)結構和雙環(huán)結構,數據始終沿一個方向傳輸,見圖5-7。
令牌環(huán)網就是這種結構的網絡,屬于局域網的一種,在IEEE 802.5標準中定義。在令牌環(huán)網絡中,媒體接入方式采用令牌環(huán)協議。1.令牌環(huán)(Token Ring)協議
在令牌環(huán)網絡上,每時每刻都在傳輸一個稱為“令牌”的小數據幀。對于環(huán)上的所有節(jié)點,發(fā)送數據的節(jié)點必須先攔截令牌,然后才有權限發(fā)送數據,發(fā)送完數據后必須釋放令牌到環(huán)上。
如果環(huán)上節(jié)點有數據要發(fā)送,該節(jié)點首先要截獲令牌,然后改變令牌的屬性(表示不再是令牌,而是數據幀),添加需要發(fā)送的數據構成一個數據幀并發(fā)送到環(huán)上。當數據幀在環(huán)上傳輸時,沒有令牌,這意味著其他節(jié)點想要傳輸數據只能等待。因此,令牌環(huán)網絡中不會發(fā)生數據沖突。數據幀沿環(huán)傳輸,到達目的節(jié)點后,目的節(jié)點COPY一份數據幀傳遞給本節(jié)點的上層,同時改變數據幀狀態(tài)(表示數據已被接收到)到)并返回到環(huán)。改變狀態(tài)的數據幀繼續(xù)沿環(huán)向前傳輸,直到到達源發(fā)送節(jié)點,然后消失。發(fā)送節(jié)點檢查返回數據幀的狀態(tài),判斷是否被目的節(jié)點正確接收,否則重新發(fā)送。2.令牌環(huán)的特點
(1)點對點通道,各節(jié)點地位平等,無中心節(jié)點控制,數據傳輸總是從發(fā)送節(jié)點接口的一端沿環(huán)的一個方向傳輸,在另一端等待數據發(fā)送節(jié)點接口并將其取回。
(2)通信介質一般采用同軸電纜,介質接入方式采用IEEE 802.5令牌環(huán)協議,傳輸速率為4Mbps或16Mbps。
(3)傳輸誤碼率低,無數據沖突。3.令牌環(huán)的缺陷
(1) 擴容改造難度更大,節(jié)點增撤過程更復雜。
(2)存在延遲問題,不適合實時應用。
(3)當負載很低時,信道利用率比較低。
(4) 代幣需要維護,一旦丟失就無法工作。因此,有必要選擇一個專門的節(jié)點來監(jiān)控和管理代幣。
(5) 對各節(jié)點接口和鏈路的可靠性要求高。一旦發(fā)生故障,整個網絡就會癱瘓。
由于以太網技術的飛速發(fā)展,令牌環(huán)結構的網絡在整個局域網中也已被淘汰或很少見。
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