В каждый момент времени только одна станция может генерировать кадры – та, которая владеет токеном (принцип разделяемой среды).

Для различных видов сообщений передаваемым данным могут назначаться различные приоритеты (8 штук, от 0 до 7).

Каждая станция имеет механизмы обнаружения и устранения неисправностей сети, возникающих в результате ошибок передачи или переходных явлений (например, при подключении и отключении станции).

Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный монитор, что означает дополнительную ответственность по управлению кольцом. Активный монитор осуществляет управление тайм-аутом в кольце, порождает новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние, и генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах.

Активный монитор выбирается, когда кольцо инициализируется, и в этом качестве может выступить любая станция сети. Если монитор отказал по какой-либо причине, существует механизм, с помощью которого другие станции (резервные мониторы) могут договориться, какая из них будет новым активным монитором.

Форматы кадров Token Ring.

В Token Ring существует три различных формата кадров:

1. маpкеp;

2. кадp данных;

3. пpеpывающая последовательность.

Кадр маркера состоит из трех полей, каждое длиной в один байт.

• Поле начального ограничителя появляется в начале маркера, а также в начале любого кадра, проходящего по сети.

• Поле контроля доступа. Разделяется на четыре элемента данных: PPP, T, M, RRR, где PPP - биты приоритета, T - бит маркера, M - бит монитора, RRR - резервные биты.

• Поле конечного ограничителя - последнее поле маркера.

Кадр данных состоит из нескольких групп полей:

• последовательность начала кадра;

• адрес получателя;

• адрес отправителя;

• данные;

• последовательность контроля кадра;

• последовательность конца кадра.

Прерывающая последовательность состоит из двух байтов, содержащих начальный ограничитель и конечный ограничитель. Прерывающая последовательность может появиться в любом месте потока битов и сигнализирует о том, что текущая передача кадра или маркера отменяется.

Максимальная длина кольца ограничивается 4км, число станций – 260.

В Token Ring используются две основные разновидности кабеля: экранированная витая пара (STP) и не экранированная витая пара (UTP). Для каждого кабеля существует свой разъем. Для экранированного кабеля используется разъем UDC (иначе называемый IBM Data Connector); для неэкранированного кабеля применяется разъем RJ45. Хотя экранированный кабель дороже неэкранированного, он имеет значительные преимущества. Как уже говорилось экранированный кабель более стоек к электромагнитным помехам. Поэтому иногда просто необходимо использовать экранированный кабель, что гарантирует надежную работу сети. Другое обстоятельство, которое необходимо принять во внимание, – предполагаемый размер сети. Экранированный витой кабель может поддерживать большее число узлов, чем неэкранированный. Token Ring 16 Мбит/с может работать с неэкранированным кабелем IBM тип 5 при использовании фильтра среды (media filter). Использование типа кабеля ниже пятого может привести к непредсказуемым последствиям. Как и в Ethernet, необходимо иметь в виду ограничение по длине кабеля и максимальному количеству узлов. В таблице приведены спецификации того, что IBM называет малой переносимой сетью Token Ring (small movable Token Ring network), построенной с помощью IBM MAU и экранированного кабеля. Использую концентраторы, фильтры и лучший кабель, можно превзойти эти ограничения. Однако делать это нужно осторожно.

Ограничение	Значение
Максимальное число узлов	96
Максимальное число MAU	12
Максимальная длина кабеля при соединении двух MAU	50 футов
Максимальная длина кабеля, соединяющего все MAU	400 футов
Максимальное расстояние между MAU и узлом	150 футов

MAU – центральный узел всей сети. В зависимости от конфигурации он может иметь 4, 6, 8, 12 или 16 портов для подключения узлов и два специальных порта – Ring-In (RI) и Ring-Out (RO), предназначенные для соединения двух и более MAU в кольцо. Предположим, у вас есть 8-портовые модули MAU, и нужно создать сеть с 10 рабочими станциями. Для получения электрического кольца необходимо соединить два MAU с помощью портов RI и RO. Порт RI первого MAU соединяется кабелем с портом RO второго; другим кабелем порт RO первого MAU соединяется с портом RI второго рис. 4.2. Таким образом, создается электрическое кольцо между двумя MAU. Некоторые поставщики предлагают “разумные” MAU, которые не нуждаются во втором кабеле между портами RO и RI. MAU фирмы IBM или совместимые с ними необходимо инициализировать с помощью небольшого устройства. Это устройство вставляется в каждый порт и создает слабый электрический ток, который сбрасывает реле в портах MAU, при этом слышен щелчок.

Устройства сети Token Ring. Кабели. Стандарт Token Ring определяет семь типов кабельных соединений, которые известны под общим названием кабельная система IBM. Все семь типов кабелей имеют индивидуальные конструктивные спецификации; их использование и прокладка осуществляется в соответствии с определенными рекомендациями, касающимися длины кабельных соединений. Например, кабель тип 3 – неэкранированная витая пара – максимальная длина абонентского кабеля 45 метров. Этот тип кабеля поддерживает до 72 узлов. Кабель типа 3 сопрягается со стандартным разъемом данных IBM через специальный переходник, оснащенный фильтром помех. Кабель типа 3 обычно использует для оконечной нагрузки стандартный телефонный разъем RJ11 или RJ45. Устройства многостанционного доступа и концентраторы кабельных соединений. Современные модели концентраторов, предназначенных для работы в локальных сетях, включают встроенные развитые логические возможности. Концентраторы снабжены диагностическим программным обеспечением для тестирования концентратора независимо от сетевой операционной системы. Самые популярные новые серии концентраторов включают интеллектуальные устройства, поддерживающие кабель типа UTP. Системы кабельных соединений типа UTP сравнительно недороги и удобны в эксплуатации. В некоторых случаях они допускают большие расстояния, чем те, что предусмотрены соответствующими спецификациями. Некоторые из них рассчитаны на применение смешанных топологий, обеспечивая межсетевые связи. М осты. Мост (bridge) представляет собой устройство, которое соединяет одну локальную сеть с другой на уровне линии передачи данных OSI. Некоторые мосты называются мостами MAC-уровня, поскольку осуществляют связь на уровне МАС. Связь этого вида возможна при условии однородности двух локальных сетей. Например, если локальная сеть Token Ring соединена мостом с другой сетью Token Ring, они могут полностью осуществлять связь через мост МАС-уровня. Но если локальная сеть Token Ring соединена мостом с локальной сетью Ethernet, то эти локальные сети считаются разнородными и не могут взаимодействовать на МАС-уровне. В этом случае используется мост LLC-уровня. Маршрутизаторы. Маршрутизатор (router) отличается от моста тем, что соединяет одну локальную сеть с другой на сетевом уровне OSI, а не на уровне передачи данных. Маршрутизаторы используются при объединении локальных сетей, работа которых регламентируется одними и теми же протоколами. Чаще всего они действуют в больших объединенных сетях, где существует необходимость в логическом разделении локальных сетей. Повторители. Повторитель работает на физическом уровне – самом нижнем уровне модели OSI. Эти устройства (repeater) электрически удлиняют физическую протяженность кабельного сегмента локальной сети. Они принимают сигнал из одного кабельного сегмента, усиливают его и передают его в другой кабельный сегмент. Управление средой кольца. Управление физическим уровнем Token Ring осуществляется по средствам ряда функций, присущих архитектуре Token Ring. Каждая станция в кольце имеет сетевую плату, которая содержит агента. Этот агент взаимодействует с определенными управляющими станциями Token Ring в кольце по средствам передачи кадров МАС. Роль управляющей станции заранее определена архитектурой Token Ring.

В Token Ring используются две основные разновидности кабеля: экранированная витая пара (STP) и не экранированная витая пара (UTP). Для каждого кабеля существует свой разъем. Для экранированного кабеля используется разъем UDC (иначе называемый IBM Data Connector); для неэкранированного кабеля применяется разъем RJ45. Хотя экранированный кабель дороже неэкранированного, он имеет значительные преимущества. Как уже говорилось экранированный кабель более стоек к электромагнитным помехам. Поэтому иногда просто необходимо использовать экранированный кабель, что гарантирует надежную работу сети. Другое обстоятельство, которое необходимо принять во внимание, – предполагаемый размер сети. Экранированный витой кабель может поддерживать большее число узлов, чем неэкранированный. Token Ring 16 Мбит/с может работать с неэкранированным кабелем IBM тип 5 при использовании фильтра среды (media filter). Использование типа кабеля ниже пятого может привести к непредсказуемым последствиям. Как и в Ethernet, необходимо иметь в виду ограничение по длине кабеля и максимальному количеству узлов. В таблице приведены спецификации того, что IBM называет малой переносимой сетью Token Ring (small movable Token Ring network), построенной с помощью IBM MAU и экранированного кабеля. Использую концентраторы, фильтры и лучший кабель, можно превзойти эти ограничения. Однако делать это нужно осторожно.

Ограничение	Значение
Максимальное число узлов	96
Максимальное число MAU	12
Максимальная длина кабеля при соединении двух MAU	50 футов
Максимальная длина кабеля, соединяющего все MAU	400 футов
Максимальное расстояние между MAU и узлом	150 футов

MAU – центральный узел всей сети. В зависимости от конфигурации он может иметь 4, 6, 8, 12 или 16 портов для подключения узлов и два специальных порта – Ring-In (RI) и Ring-Out (RO), предназначенные для соединения двух и более MAU в кольцо. Предположим, у вас есть 8-портовые модули MAU, и нужно создать сеть с 10 рабочими станциями. Для получения электрического кольца необходимо соединить два MAU с помощью портов RI и RO. Порт RI первого MAU соединяется кабелем с портом RO второго; другим кабелем порт RO первого MAU соединяется с портом RI второго рис. 4.2. Таким образом, создается электрическое кольцо между двумя MAU. Некоторые поставщики предлагают “разумные” MAU, которые не нуждаются во втором кабеле между портами RO и RI. MAU фирмы IBM или совместимые с ними необходимо инициализировать с помощью небольшого устройства. Это устройство вставляется в каждый порт и создает слабый электрический ток, который сбрасывает реле в портах MAU, при этом слышен щелчок.

Устройства сети Token Ring. Кабели. Стандарт Token Ring определяет семь типов кабельных соединений, которые известны под общим названием кабельная система IBM. Все семь типов кабелей имеют индивидуальные конструктивные спецификации; их использование и прокладка осуществляется в соответствии с определенными рекомендациями, касающимися длины кабельных соединений. Например, кабель тип 3 – неэкранированная витая пара – максимальная длина абонентского кабеля 45 метров. Этот тип кабеля поддерживает до 72 узлов. Кабель типа 3 сопрягается со стандартным разъемом данных IBM через специальный переходник, оснащенный фильтром помех. Кабель типа 3 обычно использует для оконечной нагрузки стандартный телефонный разъем RJ11 или RJ45. Устройства многостанционного доступа и концентраторы кабельных соединений. Современные модели концентраторов, предназначенных для работы в локальных сетях, включают встроенные развитые логические возможности. Концентраторы снабжены диагностическим программным обеспечением для тестирования концентратора независимо от сетевой операционной системы. Самые популярные новые серии концентраторов включают интеллектуальные устройства, поддерживающие кабель типа UTP. Системы кабельных соединений типа UTP сравнительно недороги и удобны в эксплуатации. В некоторых случаях они допускают большие расстояния, чем те, что предусмотрены соответствующими спецификациями. Некоторые из них рассчитаны на применение смешанных топологий, обеспечивая межсетевые связи. М осты. Мост (bridge) представляет собой устройство, которое соединяет одну локальную сеть с другой на уровне линии передачи данных OSI. Некоторые мосты называются мостами MAC-уровня, поскольку осуществляют связь на уровне МАС. Связь этого вида возможна при условии однородности двух локальных сетей. Например, если локальная сеть Token Ring соединена мостом с другой сетью Token Ring, они могут полностью осуществлять связь через мост МАС-уровня. Но если локальная сеть Token Ring соединена мостом с локальной сетью Ethernet, то эти локальные сети считаются разнородными и не могут взаимодействовать на МАС-уровне. В этом случае используется мост LLC-уровня. Маршрутизаторы. Маршрутизатор (router) отличается от моста тем, что соединяет одну локальную сеть с другой на сетевом уровне OSI, а не на уровне передачи данных. Маршрутизаторы используются при объединении локальных сетей, работа которых регламентируется одними и теми же протоколами. Чаще всего они действуют в больших объединенных сетях, где существует необходимость в логическом разделении локальных сетей. Повторители. Повторитель работает на физическом уровне – самом нижнем уровне модели OSI. Эти устройства (repeater) электрически удлиняют физическую протяженность кабельного сегмента локальной сети. Они принимают сигнал из одного кабельного сегмента, усиливают его и передают его в другой кабельный сегмент. Управление средой кольца. Управление физическим уровнем Token Ring осуществляется по средствам ряда функций, присущих архитектуре Token Ring. Каждая станция в кольце имеет сетевую плату, которая содержит агента. Этот агент взаимодействует с определенными управляющими станциями Token Ring в кольце по средствам передачи кадров МАС. Роль управляющей станции заранее определена архитектурой Token Ring.