Ethernet побеждает в «войнах» локальных сетей. Он повсюду. Но так было не всегда. До того как протоколы случайного доступа стали повсеместными, компания IBM представила Token Ring — систему, созданную для порядка, а не хаоса. Узлы Ethernet ждут тишины, прежде чем начать передачу данных, а узлы Token Ring ждут передачи токена.
Архитектура обманчиво проста. Узлы расположены в логических кольцах. Данные перемещаются в одном направлении. Когда кадр завершает круг, станция-отправитель удаляет его. Это не просто теория. Это конкретный стандарт, который определял работу корпоративных сетей на протяжении многих лет.
Механизм токена
Вся система вращается вокруг одного объекта: токена. Это специальный кадр, который действует как разрешение на передачу. Без него передача данных невозможна.
Процесс строго регламентирован. Токены постоянно циркулируют. Когда станция имеет данные для отправки, она захватывает токен. Она не запрашивает разрешение. Она не ждет. Она заменяет кадр токена кадром, несущим данные. Этот новый кадр проходит по всей сети.
Когда кадр возвращается к отправителю, станция выполняет два действия. Она удаляет данные. Она создает новый токен. Передает этот токен следующему узлу.
Этот цикл обеспечивает справедливость. Ни одна станция не может монополизировать линию. Каждая станция получает свой черед, поскольку узел отправляет только один кадр данных перед передачей токена. Коллизий не возникает. Нет необходимости в постоянном прослушивании канала. Нет необходимости искать промежутки в сигнале. Наличие токена гарантирует бесперебойную передачу.
Скорости и ограничения
Сети Token Ring обычно работают на скоростях 4 Мбит/с или 16 Мбит/с. Для своего времени эти скорости были впечатляющими. Они обеспечивают детерминированный доступ, позволяющий с разумной точностью предсказывать задержки. Это делает их привлекательными в средах, где стабильность важнее чистой пропускной способности.
Однако аппаратное обеспечение сложно. Хотя физическая топология обычно выглядит как звезда, логическая топология остается кольцевой. Это добавляет сложность конфигурации, которую большинство сетевых администраторов предпочитают избегать.
Взлет и падение FDDI
Хотя Token Ring является стандартом для медных кабелей, более быстрой альтернативой на оптоволоконных кабелях стал интерфейс распределенных данных (Fiber Distributed Data Interface, FDDI). Он использовал архитектуру с двумя кольцами. Два кольца передают токены в противоположных направлениях. Это обеспечивает избыточность. Если одно кольцо выходит из строя, сеть может переконфигурироваться.
FDDI обеспечивает скорость передачи данных 100 Мбит/с. В начале 1990-х годов это была ошеломляюще высокая скорость. Он был популярен в магистральных сетях корпоративных и университетских сетей. Он легко справлялся с большими объемами трафика.
Почему FDDI исчез
FDDI не умер, потому что это была плохая технология. Он умер, потому что Ethernet стал лучше и дешевле. Появление Ethernet со скоростью 100 Мбит/с изменило ландшафт. Внезапно можно было достичь скоростей FDDI без сложных двойных колец или специальных оптоволоконных разъемов.
Ethernet легко управлять. Его развертывание было дешевле. Он повсюду. Когда скорости Ethernet превысили 1 Гбит/с, ниша FDDI исчезла. Его популярность постепенно угасла, и он был заменен технологией, которая была достаточно хороша и бесконечно более гибкой.
Ссылки на Token Ring сегодня можно найти в устаревших системах и музейных коллекциях. Эти концепции существуют в современных протоколах, которые отдают приоритет справедливости и детерминированному доступу. Но физического кольца больше нет.
