Jak działa Token Ring: dobra alternatywa dla Ethernetu

15

Ethernet wygrywa wojny LAN. On jest wszędzie. Ale nie zawsze tak było. Zanim protokoły dostępu swobodnego stały się wszechobecne, IBM wprowadził Token Ring, system zaprojektowany z myślą o porządku, a nie chaosie. Węzły Ethernet czekają na ciszę przed przesłaniem danych, a węzły Token Ring czekają na przesłanie tokenu.

Architektura jest zwodniczo prosta. Węzły rozmieszczone są w pierścieniach logicznych. Dane poruszają się w jednym kierunku. Kiedy ramka zatoczy okrąg, stacja wysyłająca ją usuwa. To nie jest tylko teoria. Jest to specyficzny standard, który od wielu lat definiuje sieci korporacyjne.

Mechanizm tokena

Cały system kręci się wokół jednego obiektu: tokena. Jest to specjalna ramka, która pełni funkcję pozwolenia na transmisję. Bez tego transfer danych jest niemożliwy.

Proces jest ściśle regulowany. Tokeny stale krążą. Gdy stacja ma dane do wysłania, przechwytuje token. Ona nie pyta o pozwolenie. Ona nie czeka. Zastępuje ramkę tokena ramką przenoszącą dane. Ta nowa ramka przemieszcza się po całej sieci.

Gdy ramka wróci do nadawcy, stacja wykonuje dwie akcje. Usuwa dane. Tworzy nowy token. Przekazuje ten token do następnego węzła.

Cykl ten zapewnia uczciwość. Żadna stacja nie może zmonopolizować linii. Każda stacja ma swoją turę, ponieważ węzeł wysyła tylko jedną ramkę danych przed przesłaniem tokena. Nie ma żadnych kolizji. Nie ma potrzeby ciągłego słuchania kanału. Nie ma potrzeby szukać przerw w sygnale. Obecność tokena gwarantuje niezakłócony transfer.

Prędkości i ograniczenia

Sieci Token Ring zazwyczaj działają z szybkością 4 Mb/s lub 16 Mb/s. Jak na tamte czasy prędkości te były imponujące. Zapewniają dostęp deterministyczny, który umożliwia przewidywanie opóźnień z rozsądną dokładnością. Dzięki temu są atrakcyjne w środowiskach, w których stabilność jest ważniejsza niż czysta przepustowość.

Jednak sprzęt jest złożony. Chociaż topologia fizyczna zazwyczaj wygląda jak gwiazda, topologia logiczna pozostaje pierścieniem. Zwiększa to złożoność konfiguracji, której większość administratorów sieci woli unikać.

Powstanie i upadek FDDI

Chociaż Token Ring jest standardem dla kabli miedzianych, interfejs światłowodowy (FDDI) stał się szybszą alternatywą dla kabli światłowodowych. Wykorzystywał architekturę dwupierścieniową. Obydwa pierścienie przekazują żetony w przeciwnych kierunkach. Zapewnia to redundancję. Jeśli jeden pierścień ulegnie awarii, sieć może się ponownie skonfigurować.

FDDI zapewnia prędkość przesyłania danych na poziomie 100 Mbps. Na początku lat 90. był to zdumiewająco wysoki wskaźnik. Był popularny w korporacyjnych i uniwersyteckich sieciach szkieletowych. Bez problemu poradził sobie z dużym natężeniem ruchu.

Dlaczego FDDI zniknęło

FDDI nie umarło, bo to była zła technologia. Umarło, ponieważ Ethernet stał się lepszy i tańszy. Pojawienie się Ethernetu 100 Mb/s zmieniło krajobraz. Nagle prędkości FDDI można było osiągnąć bez skomplikowanych podwójnych pierścieni i specjalnych złączy światłowodowych.

Zarządzanie siecią Ethernet jest łatwe. Taniej było wdrożyć. On jest wszędzie. Gdy prędkość Ethernetu przekroczyła 1 Gb/s, nisza FDDI zniknęła. Jego popularność stopniowo malała i została zastąpiona technologią, która była całkiem dobra i nieskończenie bardziej elastyczna.

Odniesienia do Token Ring można teraz znaleźć w starszych systemach i zbiorach muzealnych. Koncepcje te istnieją w nowoczesnych protokołach, które traktują priorytetowo uczciwość i deterministyczny dostęp. Ale fizycznego pierścienia już nie ma.

Poprzedni artykułJak działają diody OLED
Następny artykułAladin Sky Atlas: kompleksowy przewodnik po badaniach astronomicznych typu open source