环型结构的令牌环网工作原理

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令牌总线的令牌环网的工作原理~

最有影响的令牌环网是IBM公司的Token Ring,IEEE802.5标准就是在IBM公司的Token Ring协议的基础上发展和形成的。在Token Ring中,结点通过环接口连接成物理环形。令牌是一种特殊的MAC控制帧,帧中有一位标志令牌忙/闲。令牌总是沿着物理环单向逐站传送,传送顺序与结点在环中排列顺序相同。如果某结点有数据帧要发送,它必须等待空闲令牌的到来。当此结点获得空闲令牌之后,将令牌标志位由“闲”变为“忙”,然后传送数据。令牌环的基本工作过程如下图所示。IEEE802.5标准对以上技术进行了一些改进,主要表现在以下几点:--单令牌协议,即环中只能存在一个有效令牌--支持多优先级方案--设置一个监控站,执行环维护功能--通过预约指示器进行令牌预约当所有站都有报文要发送,则最坏的情况下等待取得令牌和发送报文的时间应该等于全部传送时间和报文发送时间的总和。另一方面,如果只有一个站点有报文要发送,则最坏情况下等待时间只是全部令牌传递时间之总和,实际等待时间在这一区间范围内。对于应用于控制过程的局域网,这个等待访问时间是一个很关键的参数,可以根据需求,选定网中的站点数及最大的报文长度,从而保证在限定的时间内,任一站点可以取得令牌权。说明:令牌传递比以太网的CSMA/CD通信方式更有序,在利用率高较高时效果更好。这使它适合网络中要移动大数据文件的情形。

1、星形网络拓扑结构:

以一台中心处理机(通信设备)为主而构成的网络,其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路,中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务,所有的数据必须经过中心处理机。

星形网的特点:

(1)网络结构简单,便于管理(集中式);

(2)每台入网机均需物理线路与处理机互连,线路利用率低;

(3)处理机负载重(需处理所有的服务),因为任何两台入网机之间交换信息,都必须通过中心处理机;

(4)入网主机故障不影响整个网络的正常工作,中心处理机的故障将导致网络的瘫痪。

适用场合:局域网、广域网。

2、总线形网络拓扑结构:
所有入网设备共用一条物理传输线路,所有的数据发往同一条线路,并能够由附接在线路上的所有设备感知。入网设备通过专用的分接头接入线路。总线网拓扑是局域网的一种组成形式。

总线网的特点:

(1)多台机器共用一条传输信道,信道利用率较高;

(2)同一时刻只能由两台计算机通信;

(3)某个结点的故障不影响网络的工作;

(4)网络的延伸距离有限,结点数有限。

适用场合:局域网,对实时性要求不高的环境。


3、环形网络拓扑结构:
入网设备通过转发器接入网络,每个转发器仅与两个相邻的转发器有直接的物理线路。环形网的数据传输具有单向性,一个转发器发出的数据只能被另一个转发器接收并转发。所有的转发器及其物理线路构成了一个环状的网络系统。

环形网特点:

(1)实时性较好(信息在网中传输的最大时间固定);

(2)每个结点只与相邻两个结点有物理链路;

(3)传输控制机制比较简单;

(4)某个结点的故障将导致物理瘫痪;

(5)单个环网的结点数有限。

适用场合:局域网,实时性要求较高的环境。

4、网状网络拓扑结构:

利用专门负责数据通信和传输的结点机构成的网状网络,入网设备直接接入结点机进行通信。网状网络通常利用冗余的设备和线路来提高网络的可靠性,因此,结点机可以根据当前的网络信息流量有选择地将数据发往不同的线路。


适用场合:

主要用于地域范围大、入网主机多(机型多)的环境,常用于构造广域网络。

环型网络的一个典型代表是采用同轴电缆作为传输介质的IEEE 802.5的令牌环网(Token ring network)。目前也有用光纤作为传输介质的环型网,大大提高了环型网的性能。令牌环网络结构最早由IBM推出,最初的同轴电缆令牌网传输速率为4Mbps或16Mbps,较当时只有2Mbps的以太网性能高出好几倍,所以在当时得到了广泛的应用。但随着以太网技术的跳跃式发展,令牌环网络技术性能就显得不能适应时代的要求,逐渐被淘汰了。
在令牌环网络中,RPU(转发器)从其中的一个环段(称为“上行链路)上获取帧中的每个位信号,再生(整形和放大)并转发到另一环段(称为“下行链路)。如果帧中宿(目的)地址与本节点地址一致,复制MAC帧,并送给附接本RPU的节点。在这种网络中,MAC帧会无止境地在环路中再生和转发,由发送节点完成。其中有专门的环监控器,监视和维护环路的工作。RPU负责网段的连接、信息的复制、再生和转发、环监控等。一旦RPU出现故障就可导致网络瘫痪。
在令牌环网络中,拥有“令牌的设备才允许在网络中传输数据。这样可以保证在某一时间内网络中只有一台设备可以传送信息。在环型网络中信息流只能是单方向的,每个收到信息包的站点都向它的下游站点转发该信息包。信息包在环型网络中传输一圈,最后由发送站进行回收。当信息包经过目的站时,目的站根据信息包中的目标地址判断出自己是接收站,并把该信息拷贝到自己的接收缓冲区中。环路上的传输介质是各个计算机公用的,一台计算机发送信息时必须经过环路的全部接口。只有当传送信息的目标地址与环路上某台计算机的地址相符合时,才被该计算机的环接口所接受,否则,信息传至下一个计算机的环接口。
以上是数据的接收方式,在数据的发送方面,这种网络中,平时在环上流通着一个叫令牌的特殊信息包,只有得到令牌的站才可以发信息,当一个站发送完信息后就把令牌向下传送,以便下游的站点可以得到发送信息的机会。环型网络的访问控制一般是分散式的管理,在物理上环型网络本身就是一个环,因此它适合采用令牌环访问控制方法。有时也有集中式管理,这时就得有专门的设备负责访问控制管理。而环型网络中的各个计算机发送信息时都必须经过环路的全部环接口,如果一个环接口程序故障,整个网络就会瘫痪,所以对环接口的要求比较高。为了提高可靠性,当一个接口出现故障时,采用环旁通的办法。



令牌环网中某个站点能发送帧是因为
答:令牌环网采用了一种时间片轮询的方式来控制每个站点的发送权限,每个站点都被分配了一个时间片,当令牌到达某个站点时,该站点就可以利用自己的时间片来发送数据帧,该站点没有数据需要发送,那么将令牌继续传递给下一个站点,下一个站点同样可以利用自己的时间片来发送数据帧,这样,整个环形结构中的每个...

局域网拓扑结构的环形
答:在令牌环网络中,拥有" 令牌" 的设备允许在网络中传输数据。这 样可以保证在某一时间内网络中只有一台设备可以传送信息。在环形网络中信息流只能是单方向的,每个收到信息包的站点都向它的下游站点转发该信息包。信息包在环网中“旅行”一圈,最后由发送站进行回收。这种结构的网络形式主要应用于令牌网...

弱电人需要掌握的计算机网络设计知识!
答:在弱电工程的领域里,对计算机网络设计的理解是必不可少的。首先,让我们深入了解两种基础的局域网技术:令牌环网与以太网。令牌环网,如同一个精确的接力赛,采用星形环形拓扑结构,其传输方式为基带信号,依赖令牌的传递来决定数据传输的顺序。由IEEE 802.5标准规范,它提供了4Mb/s和16Mb/s的传输速率...

计算机网络-三机四网卡
答:一般令牌网指令牌环网(Token Ring)和令牌总线网(Token Bus)。基于IEEE802.4标准的Token Bus是一种物理上的总线结构,而其站点组成一个逻辑的环形结构,令牌则在逻辑环上运行,其运行原理与Token Ring基本一样。目前Token Bus非常少用;Token Ring是基于IEEE 802.5标准的网络结构,目前说的令牌环...

令牌环网与以太网的联系,以及令牌环网的特点...以及协议的相关信息...
答:目前Novell、IBM LAN Server支持16MbpsIEEE802.5/令牌环网技术。 令牌环网是IBM公司于70年代发展的,现在这种网络比较少见。在老式的令牌环网中,数据传输速度为4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌环网速度可达100Mbps。令牌环网的传输方法在物理上采用了星形拓扑结构,但逻辑上仍是环形拓扑结构。其通信传输介质可以是无屏蔽...

令牌汇流排详细资料大全
答:令牌汇流排的工作原理如下图所示: 令牌环网的工作原理 最有影响的令牌环网是IBM公司的Token Ring,IEEE802.5标准就是在IBM公司的Token Ring协定的基础上发展和形成的。 在Token Ring中,结点通过环接口连线成物理环形。令牌是一种特殊的MAC控制帧,帧中有一位标志令牌忙/闲。令牌总是沿着物理环...

什么是令牌传输网络
答:时间久了就会影响其他人发不了信息,所以那个老大在这个时候就会把他的令牌回收,发给其他人,令牌修复:故名思意,就是当令牌在传输信息的时候,用久了就会坏,当坏了之后就会把这个回收回去,重新发一个新的出来,这个就是令牌传输网络,具体的理论就是二楼他说的那样,结合一下比较好理解,...

拓扑结构中星形,总线型,环形,的工作原理分别是什么?
答:环形网特点:(1)实时性较好(信息在网中传输的最大时间固定);(2)每个结点只与相邻两个结点有物理链路;(3)传输控制机制比较简单;(4)某个结点的故障将导致物理瘫痪;(5)单个环网的结点数有限。适用场合:局域网,实时性要求较高的环境。4、网状网络拓扑结构:利用专门负责数据通信和传输的...

计算机网络的拓扑结构有哪些类型?
答:环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环,这种结构使公共传输电缆组成环型连接,数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。总线结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上,各工作站地位平等,无中心节点控制,公用总线上的信息多以基带形式...

什么事拓扑结构, 其分类,主要应用在那些方面?
答:优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)4. 树型拓扑结构 是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,...