在計算機網路中解釋令牌環網路(IEEE 標準 802.5)。


在令牌環網路中,一個特殊的位元模式,稱為令牌,在所有站點空閒時在環路中迴圈。令牌環由以環形格式連線的節點形成,如下圖所示。

令牌環網路中使用的原理是令牌在環路中迴圈,任何獲取該令牌的節點都有權傳輸資料。

當某個站點想要傳輸幀時,它會反轉 3 位元組令牌中的單個位元,這會立即將其更改為普通資料包。由於只有一個令牌,因此一次只能進行一次傳輸。

由於令牌在環路中旋轉,因此可以保證每個節點在某個指定時間內都能獲取令牌。因此,等待獲取令牌的時間有一個上限,從而避免了飢餓現象。網路中的節點數量也有上限,為 250 個。

環形網路如下圖所示:

操作模式

操作模式有多種,如下所示:

  • 監聽模式 - 在監聽模式下,傳入的位元只是簡單地傳輸到輸出線,不採取任何進一步的操作。

  • 傳送節點 - 當連線到環路介面的站點獲取了令牌時,環路介面被設定為傳送節點。透過單位元緩衝區的直接輸入到輸出連線被斷開。

  • 旁路模式 - 當節點出現故障時,會進入此模式。任何資料都會被旁路。在此模式下,沒有一位延遲。

處理斷線

環形網路的主要問題是,當環路電纜斷裂或被幹擾時,網路會中斷。此問題的解決方案是使用線中心,如下圖所示。

此線中心繞過已從環路中斷開的終端。這是透過連線該站點的旁路繼電器來實現的。這些繼電器通常由軟體控制,在站點故障的情況下自動執行。使用線中心提高了環形網路的可靠性和可維護性。

優先順序和預留

在 IEEE 802.5 中,每個站點都有一個優先順序程式碼。當令牌在環路中迴圈時,任何想要傳輸幀的站點都可以透過在其令牌幀或資料幀的訪問控制 (AC) 欄位中輸入其優先順序程式碼來預留令牌。

時間限制

只有擁有令牌的站點才能傳輸其幀。它可以傳輸一個或多個數據幀,但在令牌持有時間 (THT) 到期之前。通常,此時間為 10 毫秒。在 THT 之後,必須將令牌幀傳遞給其他站點。

監控站

監控站每次令牌透過時都會設定計時器。如果令牌在分配的時間內未重新生成,則假定令牌丟失,然後監控站生成一個新令牌並將其傳送到環路。如果監控站出現故障,則會指定第二個站點作為備份。

更新於: 2021 年 5 月 4 日

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