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令牌總線

令牌總線(Token Bus),是一個(gè)使用令牌通過接入到一個(gè)總線拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)架構(gòu)。令牌總線被IEEE 802.4工作組標(biāo)準(zhǔn)化。

1 令牌總線的工作原理

  令牌總線是一種在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中利用“令牌”(token)作為控制節(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪問控制方法。在采用令牌總線方法的局域網(wǎng)中,任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據(jù)。

  與CSMA/CD方法相比,令牌總線方法比較復(fù)雜,需要完成大量的環(huán)維護(hù)工作,包括環(huán)初始化、新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)、結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出、環(huán)恢復(fù)和優(yōu)先級(jí)服務(wù)。

2 令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理

  1令牌總線的工作原理

  令牌總線是一種在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中利用“令牌”(token)作為控制節(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪問控制方法。在采用令牌總線方法的局域網(wǎng)中,任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據(jù)。

  與CSMA/CD方法相比,令牌總線方法比較復(fù)雜,需要完成大量的環(huán)維護(hù)工作,包括環(huán)初始化、新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)、結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出、環(huán)恢復(fù)和優(yōu)先級(jí)服務(wù)。

  令牌總線的工作原理如下圖所示:

  2令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理

  最有影響的令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司的TokenRing,IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)就是在IBM公司的TokenRing協(xié)議的基礎(chǔ)上發(fā)展和形成的。

  在TokenRing中,結(jié)點(diǎn)通過環(huán)接口連接成物理環(huán)形。令牌是一種特殊的MAC控制幀,幀中有一位標(biāo)志令牌忙/閑。令牌總是沿著物理環(huán)單向逐站傳送,傳送順序與結(jié)點(diǎn)在環(huán)中排列順序相同。

  如果某結(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送,它必須等待空閑令牌的到來。當(dāng)此結(jié)點(diǎn)獲得空閑令牌之后,將令牌標(biāo)志位由“閑”變?yōu)?ldquo;忙”,然后傳送數(shù)據(jù)。令牌環(huán)的基本工作過程如下圖所示。

  IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以上技術(shù)進(jìn)行了一些改進(jìn),主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

  --單令牌協(xié)議,即環(huán)中只能存在一個(gè)有效令牌

  --支持多優(yōu)先級(jí)方案

  --設(shè)置一個(gè)監(jiān)控站,執(zhí)行環(huán)維護(hù)功能

  --通過預(yù)約指示器進(jìn)行令牌預(yù)約

  當(dāng)所有站都有報(bào)文要發(fā)送,則最壞的情況下等待取得令牌和發(fā)送報(bào)文的時(shí)間應(yīng)該等于全部傳送時(shí)間和報(bào)文發(fā)送時(shí)間的總和。另一方面,如果只有一個(gè)站點(diǎn)有報(bào)文要發(fā)送,則最壞情況下等待時(shí)間只是全部令牌傳遞時(shí)間之總和,實(shí)際等待時(shí)間在這一區(qū)間范圍內(nèi)。對(duì)于應(yīng)用于控制過程的局域網(wǎng),這個(gè)等待訪問時(shí)間是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù),可以根據(jù)需求,選定網(wǎng)中的站點(diǎn)數(shù)及最大的報(bào)文長(zhǎng)度,從而保證在限定的時(shí)間內(nèi),任一站點(diǎn)可以取得令牌權(quán)。

  說明:令牌傳遞比以太網(wǎng)的CSMA/CD通信方式更有序,在利用率高較高時(shí)效果更好。這使它適合網(wǎng)絡(luò)中要移動(dòng)大數(shù)據(jù)文件的情形。


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