Архитектурные особенности. Сеть Token Ring (TR) была разработана компаниями IBM и Texas Instruments в 1985 г

Сеть Token Ring (TR) была разработана компаниями IBM и Texas Instruments в 1985 г. (на 10 лет позже, чем Ethernet). Эта сеть имеет кольцевую структуру, определена стандартом IEEE 802.5 и создавалась с целью устранения таких недостатков сети Ethernet, как наличие конфликтов и сложность локализации неисправ­ностей. В сети TR был принят маркерный способ доступа (Token access). Сеть с маркерным доступом является детерминированной сетью в отличие от сети Ethernet, которая управлялась статистически. Суть маркерного дос­тупа состоит в том, что PC, которая получает маркер, получает и исключи­тельное право доступа к сети. В сетях TR передача информации осуществ­ляется в дифференциальном Манчестерском коде.

В сети TR PC подключаются с помощью сетевого кабеля к специальным сетевым концентраторам, которые называются устройствами многостанци­онного доступа (MAU). Сетевой кабель состоит из четырёх жил (2 витые пары, одна из пар - так называемый путь основного кольца, вторая – вторичный резервный путь).

Рисунок 2.14

В сетях TR применяются как экранированные STP, так и неэкранированные UTP кабели. Кабель STP подключается к се­тевому адаптеру с помощью 9-контактного разъема DB-9 (разъем подобен разъему DB-15 в толстом Ethernet), кабель UTP - с помощью разъема RJ-45 на 8 контактов. Контакты распределяются между четырьмя парами таким образом: пара 1 - контакты 1-2, пара 2 - контакты 3-6, пара 3 - контакты 4-5, пара 4 - контакты 7-8. Если в сетях Ethernet используются вторая и третья пары, то в сетях Token Ring первая и третья пары, то есть в разъеме RJ-45 задействованы контакты 1,2,4 и 5. Длина кабеля STP не должна превышать 100 м, длина кабеля UTP - 45 м. Согласно стандарту IEEE 802.5 сеть TR может иметь до 250 узлов. Устройство MAU имеет 8 входных портов, к которым можно подклю­чить до восьми PC (рис. 2.14).

Расширение количества станций осуществляется путем добавления уст­ройств MAU, для этой цепи в каждом устройстве имеется входной и выход­ной порты - RI и RO. Порты содержат нормально замкнутые разъемы, ко­торые автоматически закольцовывают кабельное соединение, образуя пет­лю. Если к какому-то порту не подключена PC, то порт будет самозамкнут. Такая конструкция позволяет просто добавлять и удалять из MAU сетевые устройства. Если количество PC велико, используют так называемую ком­мутационную панель, состоящую из набора MAU и стойки кабельных со­единений.

Рисунок 2.15

С логической точки зрения сеть TR представляет собой кольцо, а с физической - звезду (рис. 2.15). Одна из PC сети TR вы­полняет функции активного монитора (AM), остальные - пассивные мониторы (SM). Информация по основному кольцу передается в сети TR по часовой стрелке. PC, которая располагается по соседству с некоторой PC сверху против потока, назы­вается ближайшим активным соседом.

PC получают доступ к передающей среде посредством маркера, который передается по кольцу. Каждый порт Устройства MAU имеет внутреннее реле, которое включается, когда PC, получившая маркер, делает попытку доступа к сети. Включение реле осуще­ствляется с помощью управляющего напряжения, которое вырабатывается сетевой платой этой PC. Реле станции, которая не обращается к сети, остается разомкнутым. Маркер вырабатывается управляющей станцией, вы­бранной в сети как активный монитор. Станция, получившая маркер, до­бавляет к нему информацию, после чего кадр уже считается либо информа­ционным, либо управляющим. После получения такого кадра PC назначе­ния он затем по кольцу возвращается к PC - источнику. Станция-источник, получив свой кадр, удаляет из него дополнительную информацию, возвра­щает маркер в кольцо.

Существует два типа сетей TR: TR1 - сеть, имеющая пропускную спо­собность 4 Мбит/с, максимальная длина передаваемой информации в этой сети составляет 4500 байт и сеть TR2 с пропускной способностью 16 Мбит/с. В этой сети максимальная длина передаваемой информации воз­растает до 18000 байт. Отличие первой сети от второй состоит в том, что в второй сети реализован режим раннего возвращения маркера (ETR). В TR1 по кольцу может циркулировать только один маркер. Наличие нескольких маркеров в такой сети считается ошибочным. В TR2 передающая станция освобождает маркер сразу после того, как отправляет свой кадр данных. Таким образом, в TR2 может циркулировать не один маркер. В сети TR другие PC-мониторы (SM) следят за работой активного монитора (AM). Ес­ли станция обнаруживает в сети ошибку, связанную с пропажей маркера (определяется по времени), либо появлением несколько маркеров, то она включается в состязание за получение права стать AM. Одна из станций становится таким монитором, то есть теперь эта станция будет генериро­вать маркер. Кроме того, контрольные и управляющие функции в сети выполняют такие PC как сервер отчетов о конфигурации сети (в случае использования сетей TR с несколькими кольцами), и сервер параметров кольца, монитор ошибок кольца. Имеется также сервер моста (для соединения колец). Каждая сетевая плата имеет свою управляющую программу, кот рая называется агентом. Взаимодействие со станциями сети TR осуществляется с помощью программного агента.