Sieci i Systemy Teleinformatyczne (SIST)

6. Sieci lokalne typu Token Ring

Token Ring to nazwa standardu sieci lokalnej wprowadzona przez firmę IBM.

Firma IBM stosunkowo późno wkroczyła na rynek produktów sieciowych,

oferując początkowo dwie sieci lokalne dla komputerów osobistych. Pierwsza z

nich, PC Cluster, była niezbyt szybką siecią w topologii magistrali liniowej, drugą

natomiast szerokopasmowa sieć PC Network pracująca w topologii drzewa

(używana do chwili obecnej).

Inne jej produkty sieciowe pozostały zgodne z architekturą SNA (System

Network Architecture, 1974 rok). Wskutek ograniczeń technicznych – brak

bramek - komputery osobiste nie mogły być stosowa w sieciach SNA.

W roku 1985 zostały opublikowane pierwsze informacje o sieci Token Ring,

najszybszej z sieci oferowanych wówczas przez firmę IBM. Sieć ta opierała się na

rozwiązaniu Zurich Ring, opracowanym w szwajcarskim oddziale badawczym

firmy IBM.

„Inauguracja” sieci Token Ring odbyła się na początku roku 1986.

6.1 Architektura sieci Token Ring

Architektura sieci Token Ring jest zgodna ze specyfikacją IEEE 802.5.

Sieci Token Ring cechują:

• topologia pierścieniowo-gwiaździsta,

• użycie techniki przekazywania znacznika,

• okablowanie za pomocą skrętki nieekranowanej lub ekranowanej,

• szybkość transmisji 4 Mbps lub 16 Mbps,

• transmisja w paśmie podstawowym,

• zgodność ze specyfikacją IEEE 802.5.

Sieć Token Ring jest wykonywana w topologii pierścieniowo-gwiaździstej, przy

czym pierścień jest tworzony za pomocą huba. Gwiazdę tworzą natomiast

dołączone do niego węzły

. W architekturze Token Ring jest stosowana

deterministyczna metoda uzyskiwania dostępu do sieci -

Przekazywanie znacznika

.

Dostęp umożliwia specjalny pakiet, zwany znacznikiem (ang. token). Pakiet ten

jest przekazywany w ramach sieci między jej węzłami. Gdy któryś z węzłów

przejmie kontrolę nad pakietem, uzyska prawo do transmisji danych.

Przekazywanie znacznika odbywa się zgodnie ze specyfikacją IEEE 802.5

(zagadnienie to zostało omówione na poprzednim wykładzie).

Należy przy tym pamiętać, że przez cały czas musi być utrzymywany pierścień,

w którym jest przekazywany znacznik. Bez względu na stopień skomplikowania

sieci pierścień musi być zawsze zamknięty. Dane są przesyłane w pierścieniu tylko

w jednym kierunku.

Znacznik jest przekazywany do kolejnych węzłów, gdzie następuje sprawdzenie,

czy jest potrzebny dostęp do sieci. Jeśli np. komputer PC l będzie potrzebował

transmitować dane, to przekształci znacznik wolny w znacznik zajęty. Dane

zostaną przesłane w pierścieniu do odpowiedniego węzła, a znacznik powróci do

komputera PC l , który potwierdzi koniec transmisji i zwolni znacznik.

Dwie zasadnicze odmiany sieci Token Ring zapewniają szybkość transmisji 4

Mbps lub 16 Mbps. W obu jest stosowana transmisja w paśmie podstawowym.

Problemy niekompatybilności pojawiają się, gdy oba te rozwiązania zostaną

zastosowane w jednej sieci.

O przyszłości sieci Token Ring 4 Mbps i 16 Mbps z pewnością zadecydują

plany firmy IBM i producentów osprzętu.

Jak na razie dominującą rolę odgrywa

wersja zapewniająca transmisję danych z szybkością 16 Mbps.

W obu wersjach sieci Token Ring można stosować okablowanie w postaci

skrętki ekranowanej lub nieekranowanej, aczkolwiek ta ostatnia zapewnia większą

niezawodność przesyłania sygnału i dłuższą odległość transmisji. W większości

sieci Token Ring stosuje się obecnie skrętkę nieekranowaną (koszty instalacji).

6.2 Elementy sieci Token Ring

W sieci Token Ring można wyróżnić cztery podstawowe elementy:

• karty sieciowe,

• jednostki MAU (Multistation Access Unit),

• okablowanie,

• złącza sieciowe.

Chociaż system sieciowy Token Ring został opracowany przez firmę IBM, to nie

jest ona jedynym producentem wyrobów zgodnych z tym systemem i specyfikacją

IEEE 802.5.

Karty sieciowe

Karty sieciowe Token Ring umożliwiają przyłączenie węzła do kabla

sieciowego. Dostępne są dwie odmiany kart sieciowych: karta PC Adaptor

przeznaczona dla komputerów wyposażonych w magistralę ISA (PC) oraz karta

TRN/A Adaptor - dla komputerów z architekturą IBM Micro Channel (dla

komputerów PS/2).

Jednostki MAU

Jednostki MAU (lub SMAU - Smart Multistation Access Unit) są również

określane za pomocą numeru, zazwyczaj

8228

. Warto go zapamiętać, ponieważ

wielu producentów oferuje jednostki MAU zgodne z IBM 8228.

Jednostka MAU to hub sieciowy

, do którego można przyłączyć osiem (8)

węzłów. Większą liczbę węzłów można utworzyć tylko przez połączenie kilku

jednostek MAU.

Jeśli zostanie użyty kabel IBM Typ 3, to do jednostek MAU można przyłączyć

72 węzły. Zastosowanie kabla IBM Typ l lub Typ 2 pozwala na utworzenie 260

węzłów.

Jednostki MAU tworzą pierścień, a węzły - topologię gwiazdy

RI – Ring Input, RO – Ring Output

Połączenie dwóch jednostek MAU umożliwia utworzenie 16 węzłów

Inny przykład połączenia 5 jednostek MAU. Maksymalnie można połączyć 9

jednostek MAU – dających 72 (9 x 8) węzły w jednym pierścieniu.

Programy konfiguracyjne dostarczane z poszczególnymi jednostkami MAU

8228 umożliwiają ich wyzerowanie, które powinno być dokonane przed

zainstalowaniem jednostki

.

W zależności od wersji elementów stosowanych w sieci Token Ring może

okazać się konieczne użycie dodatkowego oprogramowania, umożliwiającego

połączenie komputerów PC z jednostkami MAU. Oprogramowanie to, znane jako

IBM

Local Area Network Support Program

, składa się z odpowiednich programów

obsługi

Podsumowując MAU ( Multistation Access Unit) :

Każda jednostka MAU 8228 ma dziesięć portów: osiem służy do przyłączania

węzłów sieci, a pozostałe dwa - do utrzymania ciągłości pierścienia, gdy łączonych

jest kilka jednostek.

Jeśli w sieci występuje tylko jedna jednostka MAU, to do

portów „wejście do pierścienia" (Ring In, RI) i „wyjście z pierścienia" (Ring Out,

RO) nie wolno niczego przyłączać

.

Specyfikacja sieci Token Ring

Jeśli w pierścieniu sieci Token Ring zostanie utworzona maksymalna liczba

węzłów, to trzeba utworzyć nowy pierścień. Jednostki MAU mogą znajdować się

w tym samym obszarze, co poprzednie, lecz w każdym przypadku muszą tworzyć

pierścień. Firma IBM twierdzi, że maksymalna długość kabla Typ 3 łączącego

węzeł z jednostką MAU wynosi 45 m. Inni producenci osprzętu sieciowego

uważają, że są dopuszczanie długości do 150 m.

Odległość od węzła do jednostki

MAU jest zwana długością odgałęzienia

(ang.

lobe length

). Długość odgałęzienia

ok. 100 m jest w zasadzie dopuszczalna.

Odległość między hubami (jednostkami MAU) podlega dalszym ograniczeniom.

Maksymalna odległość wynosi normalnie 120 do 150 m. Odległości te można

zwiększyć stosując wzmacniaki (tut. dwie odmiany wzmacniaków przeznaczonych

do użytku w sieciach Token Ring -

wzmacniak Token Ring

i

wzmacniak

rozgałęziający

)