Token ring

Reteaua Token Ring are aceeasi 'varsta' precum Ethernet, fiind elaborata de IBM in anii '70, ca o alternativa la aceasta. Prima versiune de retea Token Ring opera pe un cablaj in topologie stelara, realizat cu cablu STP de tip 1, la o viteza de 4Mbps. Astazi retelele Token Ring opereaza la viteze de 4Mbps si 16Mbps, pe cabluri STP si UTP, categoria 4 si 5.

La inceputul anilor '80, organizatia IEEE a creat comitetul 802.5, pentru specificarea nivelului fizic si a subnivelului MAC al retelei Token Ring, standard acceptat si de ISO si publicat ca standard ISO 8802.5 in anul 1992.

O retea Token Ring consta din mai multe statii legate intre ele prin legaturi punct-la-punct, topologia realizata fiind cea de inel fizic. Cablarea retelei se face insa sub forma stelara, pentru asigurarea unei mai bune operativitati in munca de intretinere a retelei. 'Centrul' stelei il reprezinta concentratorul, de la care pleaca legaturile catre statiile din retea. Daca una din statii se defecteaza sau trebuie dezactivata temporar, operatia de scoatere a statiei din retea se face la nivelul concentratorului, prin actionarea unor releee de trecere bypass.

Metoda de acces la mediu Token Ring

Metoda de acces la mediu token ring este o metoda de tip 'token passing', bazata pe existenta in retea a unui pachet special, numit jeton sau token. Acest pachet, de lungime minima, circula in retea indicand ca mediul este liber. O statie poate transmite doar cand achizitioneaza tokenul. La terminarea transmisiei, sau dupa un timp determinat, ea este obligata sa elibereze tokenul. La initializarea retelei, statia care este desemnata sa gestioneze reteaua, monitorul activ, va genera tokenul.

Implementarea metodei de acces, asa cum o face standardul 802.5, are la baza urmatoarele elemente cheie:

- protocol MAC este bazat pe existenta in retea doar a unui singur token, astfel ca o statie care a terminat transmisia nu va mai genera alt token, ci va elibera tokenul ce l-a detinut

- exista biti pentru prioritate, ce pot fi setati de fiecare statie

- exista bit monitor, folosit daca se foloseste gestionarea centralizata a inelului

- exista indicatori de rezervare, folositi de statiile cu prioritate ridicata pentru a indica ca urmatorul token va fi cu prioritate crescuta

- exista timere pentru controlul perioadei de pastrare a tokenului de catre o statie, pentru a nu ocupa abuziv inelul, sau pentru alte actiuni ale proceselor in derulare in retea

- exista biti de achitare, exista biti pentru semnalarea unor erori sau a indeplinirii unor actiuni.

Subnivelul accesului la mediu (MAC)

Implementarea metodei de acces la mediu token ring se face la subnivelul MAC. Formatul unitatilor de date ale protocolului, ale cadrului MAC 802.5 este evidentiat in figura urmatoare:

Octeti 1 1 1 6 6 0 - 30 4 - 17749 4 1 1

SD AC FC DA SA RI Info FCS ED FS

Semnificatia campurilor din cadru este urmatoarea:

Campul SD (Starting Delimiter), cu rolul de identificare al inceputul fizic al cadrului. Este constituit din biti valizi de date, dar si din biti non-data, care incalca codificarea Manchester folosita pentru date (nu prezinta tranzitie la mijloc de perioada de bit). Structura sa de bit este: JK0JK000, unde pe langa bitul de date 0, intervin bitii de non-data J si K.

Campul AC (Access Control), ce contine informatii pentru accesul la mediu (la inel). Structura sa de bit este: PPPTMRRR, unde subcampurile au urmatoarea semnificatie:

- subcampul de trei biti PPP indica prioritatea accesului actual

- bitul T este bitul de token, avand valoarea 1, daca pachetul curent este de date si valoarea 0 daca este token

- bitul M este setat in cazul statiei monitor

- subcampul de trei biti RRR codifica prioritatea ceruta de statie pentru accesul urmator

Cele doua campuri formeaza asa numita secventa de start a cadrului, SFS (Start-of-Frame Sequence).

Campul FC (Frame Control) defineste continutul pachetului. Campul are structura de bit FFZZZZZZ, unde bitii FF identifica natura cadrului iar bitii ZZZZZZ sunt biti de control

Cadru MAC de gestionare pentru valoarea 00; este un cadru necesar a fi receptionat de toate statiile.Cadru ce contine in campul Info un pachet LLC, pentru valoarea campului 01. Cadrele de control folosite de protocolul Token Ring sunt sumarizate de tabelul urmator:

Cod cadru Nume cadru

00000000 Duplicate Address Test