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 póz
no 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
(u\
ywana 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-gwiaz
dzista,
" u\
ycie 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-gwiaz
dzistej, 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 umo\
liwia 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).
Nale\
y przy tym pamiętać, \
e 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 mo\
na stosować okablowanie w postaci
skrętki ekranowanej lub nieekranowanej, aczkolwiek ta ostatnia zapewnia większą
niezawodność przesyłania sygnału i dłu\
szą odległość transmisji. W większości
sieci Token Ring stosuje się obecnie skrętkę nieekranowaną (koszty instalacji).
6.2 Elementy sieci Token Ring
W sieci Token Ring mo\
na wyró\
nić cztery podstawowe elementy:
" karty sieciowe,
" jednostki MAU (Multistation Access Unit),
" okablowanie,
" złącza sieciowe.
Chocia\
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 umo\
liwiają przyłączenie węzła do kabla
sieciowego. Dostępne są dwie odmiany kart sieciowych: karta PC Adaptor
przeznaczona dla komputerów wyposa\
onych 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 równie\

określane za pomocą numeru, zazwyczaj 8228. Warto go zapamiętać, poniewa\

wielu producentów oferuje jednostki MAU zgodne z IBM 8228.
Jednostka MAU to hub sieciowy, do którego mo\
na przyłączyć osiem (8)
węzłów. Większą liczbę węzłów mo\
na utworzyć tylko przez połączenie kilku
jednostek MAU.
Jeśli zostanie u\
yty kabel IBM Typ 3, to do jednostek MAU mo\
na 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 umo\
liwia utworzenie 16 węzłów
Inny przykład połączenia 5 jednostek MAU. Maksymalnie mo\
na połączyć 9
jednostek MAU  dających 72 (9 x 8) węzły w jednym pierścieniu.
Programy konfiguracyjne dostarczane z poszczególnymi jednostkami MAU
8228 umo\
liwiają ich wyzerowanie, które powinno być dokonane przed
zainstalowaniem jednostki.
W zale\
ności od wersji elementów stosowanych w sieci Token Ring mo\
e
okazać się konieczne u\
ycie dodatkowego oprogramowania, umo\
liwiającego
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) :
Ka\
da jednostka MAU 8228 ma dziesięć portów: osiem słu\
y 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 ka\
dym przypadku muszą tworzyć
pierścień. Firma IBM twierdzi, \
e maksymalna długość kabla Typ 3 łączącego
węzeł z jednostką MAU wynosi 45 m. Inni producenci osprzętu sieciowego
uwa\
ają, \
e 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 mo\
na
zwiększyć stosując wzmacniaki (tut. dwie odmiany wzmacniaków przeznaczonych
do u\
ytku w sieciach Token Ring - wzmacniak Token Ring i wzmacniak
rozgałęziający)