Физический уровень технологии Token Ring

Стандарт Token Ring фирмы IBM предусматривает построение связей в сети с помощью концентраторов, называемых MAU (Multistation Access Unit), т.е. устройствами многостанционного доступа. В общем случае, сеть Token Ring имеет комбинированную звездно-кольцевую топологию. Конечные узлы сети подключаются к MAU по топологии «звезда», а сами MAU через специальные порты RingIn (RI) и RingOut(RO) объединяются для образования магистрального физического кольца.

Кабели, соединяющие узел сети с концентратором называются ответвителями. Концентраторы Token Ring могут быть активными или пассивными (просто соединяет порты станций, чтобы кабель их соединяющий образовывал кольцо; обеспечивают обход какого-либо порта, когда присоединенный к этому порту компьютер выключают, такая функция необходима для обеспечения связности кольца вне зависимости от подключённых к кольцу узлов). Активный концентратор выполняет функции регенерации сигналов, поэтому иногда такой концентратор называют повторителем (репитером). При использовании пассивных концентраторов, качественная передача кадров на большие расстояния обеспечивается при включении в сети большого количества компьютеров тем, что роль усилителей сигналов берет на себя каждая сетевая карта узла сети, а роль ресинхронизирующего блока – сетевая карта активного монитора кольца. Каждая сетевая карта Token Ring имеет блок повторения, который умеет регенерировать сигналы. Технология Token Ring позволяет использовать для соединения портов сетевых карт узлов сети и портов концентраторов различные типы кабелей: STP Type 1 (экранированная витая пара типа №1, две витые пары), UTP Cat3 (не экранированная витая пара категории №3), UTP Cat6, а также многомодовый оптоволоконный кабель. Кабель STP Type 1 является основным типом кабеля стандарта IBM, состоит из 2х пар проводов, экранированных проводящей оплеткой, которая заземляется. Для присоединения экранированного кабеля к оборудованию используются спец.разъемы стандарта IBM. При использования этого кабеля допускается объединять до 260 узлов (рабочих станций, серверов и т.п.) при длине ответвительных кабелей до 100 м. При использовании не экранированных кабелей – до 72 при длине кабелей до 45 м. Расстояние между пассивными MAU может достигать 100 метров (STP Type 1) и 45 м (UTP Cat3). Между активными MAU – максимальное расстояние до 730 м и 365 м в зависимости от типа кабеля. Поскольку максимальное количество концентраторов MAU в сети Token Ring = 33 штуки, появляется необходимость построение сети на несколько колец, разделенных мостами, маршрутизирующие кадры по принципу «от источника», для чего в кадр, передаваемый по сети Token Ring добавляется специальное поле с маршрутом прохождения колец. В мостах с маршрутизацией «от источника» (SR-мосты, Source-Routing-Bridges) каждый из мостов имеет собственную информационную таблицу соединений для всех устройств, с которыми оно взаимодействует. Способ маршрутизации «от источника» означает, что путь кадра определяется отправляющим устройством, при этом маршрутная информация в SR-сетях заносится в MAC-заголовок передаваемого кадра. Мосты обрабатывают этот заголовок, извлекая информацию, и в соответствии с ней либо передают кадр в другое кольцо, либо оставляют кадр в текущем кольце. SR-мосты передают только кадры, имеющие маршрутную информацию в заголовке. В обычных сетях с маркерным доступом для снижения нагрузки на сеть отправляют первоначально кадр без маршрутных сведений о соединениях в заголовке. Если отправляемый кадр возвращается к станции с установленным битом распознавания, отправляющий узел узнает, что конечное устройство назначения находится в локальном кольце. Таблица маршрутизации обычно хранится в оперативной памяти узла и пополняется в ходе работы. Конкретная запись в таблице хранится до того момента, пока ее не удалят по прошествии определенного времени. Максимальная длина кольца составляет 4000 м.