A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
TCP/IP protokollhierarchia |
---|
Alkalmazási protokollok |
DHCP · DNS · FTP · HTTP · IMAP · IRC · POP3 · SIP · SMTP · SNMP · SSH · Telnet · BitTorrent |
Szállítási protokollok |
Hálózati protokollok |
Adatkapcsolati protokollok |
Ethernet · Wi-Fi · Token-Ring · FDDI · PPP |
Fizikai protokollok |
RS-232 · 100Base-TX · 1000Base-TX · 10Base2 · 10Base-T |
Token-Ring (vezérjeles gyűrű) elnevezésű, a helyi hálózatoknál (LAN) használt technológiát az IBM fejlesztette ki, és ajánlotta az 1980-as évek elején, majd IEEE 802.5 néven az Institute of Electrical and Electronics Engineers szabványosította. A technológia kezdetben nagyon sikeres volt, de a 10Base-T kábelezésű Ethernet és az EIA/TIA 568 kábelezési szabvány 1990-es évek elején történt bejelentése óta hanyatlóban van. Az IBM marketing megállapításai szerint a Token-Ring teljesítménye és megbízhatósága, a használt determinisztikus hozzáférési módszernek köszönhetően jobb, mint az Ethernet. Ennek ellenére a Token-Ring piaci helyzete megegyezik az IBM Micro Channel architektúrájával történtekkel.
Áttekintés
Egy Token-Ring LAN-on az állomások logikailag gyűrűtopológiát alkotnak, az adatokat sorosan küldi egy állomás a körbe a gyűrűn a következő állomásnak, egy vezérjellel együtt (ezt a vezérjelet nevezik angolul tokennek). Ez a vezérjel-továbbítási (token passing) mechanizmus ismert az ARCNET, a tokenbusz, és a FDDI megvalósításoknál, és elméletileg előnyösebb az Ethernetnél használt sztochasztikus (véletlenszerű) Csma/cd algoritmusnál.
Fizikailag a Token-Ring hálózat valójában egy csillag hálózat, 'hub'-bal, amihez az állomások egy oda-vissza vezető hurokkal csatlakoznak. A kábelezési rendszer általában az IBM „Type-1” árnyékolt csavart érpár, egy teljesen egyedi, „hermafrodita” (anya- és apacsatlakozót egyszerre tartalmazó) csatlakozóval.
Kezdetben, (1985-ben) a Token-Ring 4 Mbit/s-el üzemelt, de 1989-ben az IBM bejelentette a 16 Mbit/s-os Token-Ring termékét és a 802.5 szabványt kiterjesztették ennek a támogatására is. 1981-ben, az Apollo Computers bejelentette a saját 12 Mbit/s-os Apollo Token Ringet (ATR) és a Proteon bejelentette az ő 10 Mbit/s-os ProNet-10 Token Ring hálózatát. Az IBM Token-Ringgel azonban nem volt kompatibilis sem az ATR sem pedig a ProNet-10.
Technikai szemszögből nézve a Token-Ring az OSI modell szerinti adatkapcsolati rétegben (DLL) elhelyezkedő LAN protokoll. Egy speciális három bájtos keretet használ vezérlésre, ez a vezérjel (token), amely a hálózatban körbe „utazik”. A Token Ring keretei végighaladnak a teljes gyűrűn.
Minden állomás vagy továbbítja, vagy ismétli a vezérjel-keretet a hozzá legközelebb lévő állomáshoz. Ez a speciális vezérjel-keret továbbítás szolgál a közösen használt media hozzáférés ellenőrzésére. Egy állomás az adatot tartalmazó keretet csak akkor küldheti, ha előtte elküldi a speciális vezérjel-keretet. A Token-Ring eljárás normál esetben differenciál Manchester kódolást használ a bitek küldésénél.
A Token-Ring eljárást Olof Sönderblom dolgozta ki, az 1960-as évek végén. Az IBM később ezt szabadalmaztatta, és elkezdte népszerűsíteni és használni a Token-Ring LAN-okat az 1980-as évek közepe táján, amikor kidolgozta az IBM Token-Ring architektúráját az aktív több állomásos (multi-station) hozzáférési egységekkel (multi-station access unit – MSAU vagy MAU) és az IBM strukturált kábelezési rendszerével. Az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) később a IEEE 802.5 számú szabványával szabványosította a Token-Ring LAN-t.
A Token-Ring hálózatok sebességeit 4 Mbit/s, 16 Mbit/s, 100 Mbit/s és 1 Gbit/s értékekkel szabványosította az IEEE 802.5 munkacsoportja.
A Token-Ring hálózatok határozottan jobb teljesítménnyel és megbízhatósággal rendelkeztek, mint a korai megosztott média használatú hálózat Ethernet (IEEE 802.3) megvalósításai, és szélesebb körben elterjedtek, mint az Ethernet nagyobb teljesítményű alternatívája.
Ennek ellenére a kapcsolt Ethernet fejlesztései megindultak, és a Token-Ring architektúrák megbízhatóságát és teljesítményét hamarosan el is érték. A nagyszámú Ethernet-eladás hatására az árak csökkenni kezdtek, és az egyéb előnyei az Ethernet felé billentették a mérleget.
A Token-Ring hálózatok egyre ritkábbak lettek, és a szabványosítási törekvések is abba az irányba mozdították el a piacot, hogy az Ethernet lassan dominánssá vált a LAN/2-es réteg hálózatoknál.
Vezérjeles keretek
Amikor nincsen adatot tartalmazó, küldeni való keret a hálózatban, akkor egy speciális vezérjel-keret cirkulál a gyűrűben. Ennek a speciális vezérjel-keretnek meg kell érkeznie az állomáshoz, hogy az adatot tartalmazó keretet tudjon küldeni. Ha az állomás adatot akar küldeni – és nála a vezérjel-keret – akkor átalakítja a vezérjel-keretet adatkeretté. Ez a speciális vezérjel-keret három bájtot tartalmaz a következők szerint:
- Kezdetelválasztó – egy speciális bitsorozatot tartalmaz, amely a keret elejét jelzi. Ez a bitsorozat sorrendben a J,K,0,J,K,0,0,0. Ahol J és K kódsértő. Mivel a manchester kódolás saját órajeles (önszinkronizáló), és minden 1 vagy 0 bit kódolása jelátmenetet okoz, azonban a J és a K bitek kódolása megsérti ezt a szabályt, ezért a hardver ezt képes detektálni.
- Hozzáférés-ellenőrzés – ez a bájt a következő biteket tartalmazza (ebben a sorrendben): P,P,P,T,M,R,R,R. Ahol a P bitek a prioritás bitek, T a vezérjel (token) bit, amely jelzi, hogy ez a keret vezérjel-keret, M a monitor bit, amelyet az Active Monitor (AM) állomás állít be, ha látja ezt a keretet, és az R bitek fenntartottak.
- Végelválasztó – A kezdőelválasztó ellenpárja, ez a mező jelöli a keret végét, és következő bitekből áll (ebben a sorrendben): J,K,1,J,K,1,I,E. Ahol I a közbenső keretbit, és E a hibabit.
Token-Ring keretek formátumai
Egy adat vezérjel-keret nem más, mint a vezérjel-keret kibővítése a medium access control (MAC) menedzsment információkkal, vagy felsőbb rétegektől érkezett protokolladatokkal vagy alkalmazásoktól származó adatokkal való kibővítése.
Egy Token-Ring keret a következő formátumú:
- Kezdetelválasztó – az előzőekben leírtak szerint.
- Hozzáférés-vezérlés – az előzőekben leírtak szerint.
- Keretvezérlés – egy 1 bájtos mező, amelynek bitjei meghatározzák a keretben lévő adatrész tartalmát.
- Célcím – egy 6 bájtos mező, amely a cél(ok) cím(ei)t határozza meg.
- Forráscím – egy 6 bájtos mező, amely a küldő adapter
- vagy egy helyileg hozzárendelt címét (local assigned address – LAA),
- vagy egy általánosan hozzárendelt címét (universally assigned address – UAA) határozza meg.
- Adat – egy változó hosszúságú mező, 0 vagy több bájt hosszú. A maximálisan megengedett hosszúság a gyűrű sebességétől függ. Az adat vagy MAC-menedzsment adat, vagy felsőbb rétegből származó információ.
- Keretellenőrző sorozat – egy 4 bájtos ellenőrző CRC összeg, amit a keret sértetlenségének ellenőrzésére használ a vevő.
- Végelválasztó – előzőekben leírtak szerint.
- Keretállapot – egy bájtos mező, egy primitív nyugtázás, hogy a keretet felismerte és átmásolta a vevője.
Aktív- és készenléti figyelési állapotok
A Token-Ring hálózaton belül minden állomás vagy aktív figyelési állapotban (active monitor – AM) vagy készenléti figyelési állapotban (standby monitor – SM) lehet. Ugyanakkor, a hálózaton belül egy időben csak egy állomás lehet aktív figyelési állapotban. Az aktív figyelési állapotot vagy egy elektromos jellel, vagy egy figyelési vetélkedés eljárással lehet létrehozni.
A figyelési vetélkedés eljárás akkor indul el, ha
- a gyűrűn belül jelvesztést érzékel bármelyik állomás,
- egy állomás nem érzékeli, hogy a gyűrűben van aktív figyelő állapotú állomás, vagy
- ha egy számláló lejár, ami azt jelzi, hogy az állomás az elmúlt 7 másodpercben nem érzékelt vezérjel-keretet.
Az állomást elektromos jellel a legmagasabb MAC címre be lehet állítani. Minden másik állomás ekkor készenléti figyelő állapotba kerül az előzőekben elmondottak szerint. Viszont minden állomásnak rendelkeznie kell azzal a képességgel, hogy aktív figyelő állapotba tudjon kerülni, ha arra szükség lenne.
Az aktív figyelő állomás végrehajt egy gyűrűben aktív állomás számlálási funkciót is. Az első beavatkozás az, hogy a gyűrűben az alapórajel (master clock) beállítással biztosítja a szinkronizálást a kábeleken lévő állomások számára. Az aktív figyelő állomás másik feladata, hogy beszúr egy 24 bites késleltetést a gyűrű forgalmába, hogy biztosítsa a puffereket a gyűrűn körbehaladó vezérjeles keret számára. Az aktív figyelő harmadik feladata, hogy gondoskodjon a vezérjeles keret körbeküldéséről, ha nincs a gyűrűben adatkeret, és detektálja a gyűrű szakadását. Végül, az aktív figyelő állomás felelős azért, hogy a eltávolítsa azokat a kereteket, amelyek körbehaladtak a gyűrűben.
Token-Ring állomás hálózatba illesztési eljárása
Egy Token-Ring állomás hálózatba illesztése meglehetősen bonyolult, 5 fázisból álló eljárást igényel. Ha bármelyik fázisban hiba jelentkezne, az állomást nem lehet "beilleszteni" a hálózatba, a csatoló hibát jelezne. A hiba pontos okát az állomás Token-Ring csatolójából ki lehet olvasni.
- 0. fázis (Hurok ellenőrzés – Lobe Check) – Az állomás először ellenőrzi a csatlakozó hurkot. Az állomás még "be van csomagolva" a MAU szempontjából, de képes arra, hogy 2000 teszt üzenetet küldjön a hurkon, és ezeket vegye is – a MAU "zárja" össze a hurkot. Az állomás ellenőrzi, hogy a teszt üzeneteket hiba nélkül vette.
- 1. fázis (Fizikai beillesztés – physical insertion) – Az állomás egy 5 voltos jelet küld a MAU felé, hogy nyissa a relét (a hurok üzemszerű állapotba kerül).
- 2. fázis (Cím ellenőrzés – address control) – Az állomás ezután elküld egy MAC keretet a saját MAC címével a célcím mezőben. Ha a keret visszaérkezik, és a cím átmásolódott, akkor az állomásnak részt kell vennie a periodikus (minden 7. másodpercben) lekérdezésben. Ez az a fázis, amikor az állomás azonosítja saját magát a gyűrűben lévő állomások számára, valamint a hálózat MAC funkciói számára.
- 3. fázis (Részvétel a gyűrű lekérdezésében – participation in a ring poll) – Az állomás megismeri a hozzá legközelebbi, a gyűrű forgalmi irányával ellentétes irányban lévő másik állomás (Nearest Active Upstream Neighbor – NAUN) címét és a saját címét pedig beállítja az állomás számára, mint következő címet. Az állomás addig vár, amig egy AMP vagy SMP keretet nem vesz, ahol az ARI és az FCI bitek 0-ában állnak. Ha ez megtörtént, akkor az állomás mindkét bitet (ARI és FCI) 1 állapotba billenti, ha elegendő erőforrása áll rendelkezésre, és egy SMP keretet tesz az adási sorba. Ha ilyen keretek közül egy sem érkezik 18 másodpercen belül, akkor az állomás jelenti a hibát, és elindít egy beillesztés-visszaállítási eljárást. Ha az állomás sikeresen részt vett a gyűrű lekérdezésben, akkor áttér az utolsó fázisra, az inicializálási kérésre.
- 4. fázis (Inicializálási kérés – initialisation request) – Az állomás végül egy speciális üzenetben (keretben) konfigurációs paramétereket küld a gyűrű konfiguráláshoz. Ezt a keretet egy speciális funkcionális címmel küldik el, tipikusan egy Token-Ring bridzsnek, amely az időzítési információkat és a gyűrűben lévő állomások számával kapcsolatos információkat tárolja, és ezeket megküldi az új állomásnak.
Kapcsolódó szócikk
Egyéb angol nyelvű információk
- IEEE 802.5 Web Site
- Troubleshooting Cisco Router Token Ring Interfaces
- Data transmission system – United States Patent 4293948
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.