令牌總線

1　令牌總線的工作原理

　　令牌總線是一種在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中利用“令牌”（token）作為控制節(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪問控制方法。在采用令牌總線方法的局域網(wǎng)中，任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　與CSMA/CD方法相比，令牌總線方法比較復(fù)雜，需要完成大量的環(huán)維護(hù)工作，包括環(huán)初始化、新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)、結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出、環(huán)恢復(fù)和優(yōu)先級(jí)服務(wù)。

2　令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理

　　1令牌總線的工作原理

　　令牌總線是一種在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中利用“令牌”（token）作為控制節(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪問控制方法。在采用令牌總線方法的局域網(wǎng)中，任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　與CSMA/CD方法相比，令牌總線方法比較復(fù)雜，需要完成大量的環(huán)維護(hù)工作，包括環(huán)初始化、新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)、結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出、環(huán)恢復(fù)和優(yōu)先級(jí)服務(wù)。

　　令牌總線的工作原理如下圖所示：

　　2令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理

　　最有影響的令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司的TokenRing，IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)就是在IBM公司的TokenRing協(xié)議的基礎(chǔ)上發(fā)展和形成的。

　　在TokenRing中，結(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)接口連接成物理環(huán)形。令牌是一種特殊的MAC控制幀，幀中有一位標(biāo)志令牌忙/閑。令牌總是沿著物理環(huán)單向逐站傳送，傳送順序與結(jié)點(diǎn)在環(huán)中排列順序相同。

　　如果某結(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送，它必須等待空閑令牌的到來(lái)。當(dāng)此結(jié)點(diǎn)獲得空閑令牌之后，將令牌標(biāo)志位由“閑”變?yōu)?ldquo;忙”，然后傳送數(shù)據(jù)。令牌環(huán)的基本工作過(guò)程如下圖所示。

　　IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以上技術(shù)進(jìn)行了一些改進(jìn)，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

　　--單令牌協(xié)議，即環(huán)中只能存在一個(gè)有效令牌

　　--支持多優(yōu)先級(jí)方案

　　--設(shè)置一個(gè)監(jiān)控站，執(zhí)行環(huán)維護(hù)功能

　　--通過(guò)預(yù)約指示器進(jìn)行令牌預(yù)約

　　當(dāng)所有站都有報(bào)文要發(fā)送，則最壞的情況下等待取得令牌和發(fā)送報(bào)文的時(shí)間應(yīng)該等于全部傳送時(shí)間和報(bào)文發(fā)送時(shí)間的總和。另一方面，如果只有一個(gè)站點(diǎn)有報(bào)文要發(fā)送，則最壞情況下等待時(shí)間只是全部令牌傳遞時(shí)間之總和，實(shí)際等待時(shí)間在這一區(qū)間范圍內(nèi)。對(duì)于應(yīng)用于控制過(guò)程的局域網(wǎng)，這個(gè)等待訪問時(shí)間是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)，可以根據(jù)需求，選定網(wǎng)中的站點(diǎn)數(shù)及最大的報(bào)文長(zhǎng)度，從而保證在限定的時(shí)間內(nèi)，任一站點(diǎn)可以取得令牌權(quán)。

　　說(shuō)明：令牌傳遞比以太網(wǎng)的CSMA/CD通信方式更有序，在利用率高較高時(shí)效果更好。這使它適合網(wǎng)絡(luò)中要移動(dòng)大數(shù)據(jù)文件的情形。