詞語(yǔ)解釋
在令牌傳輸網(wǎng)中,來(lái)自工作站的電纜或來(lái)自墻板上的電纜都連在一個(gè)多工作站訪問(wèn)單元上
多站訪問(wèn)部件(MSAU: Multistation Access Unit (or MAU))
多站訪問(wèn)部件(MSAU或MAU)是一個(gè)配線集中器,到那里在一個(gè)令牌網(wǎng)中的所有的終端站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接。MSAU提供在這個(gè)設(shè)備和一個(gè)路由器令牌接口的之間的一個(gè)接口。
msau 集線器
令牌環(huán)網(wǎng)中也有可以稱作集線器的設(shè)備,MSAU(Multi-Station Access Unit)就可以看作一種集線器,因?yàn)樗墓δ芘c以太網(wǎng)的集線器很類似,但是MSAU把包串行地路由到各個(gè)設(shè)備,不象以太網(wǎng)集線器是并行的。為了不發(fā)生混淆,令牌環(huán)網(wǎng)MSAU不作為集線器討論。
令牌環(huán)和IEEE802.5數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記傳送MSAU發(fā)送目的
令牌環(huán)網(wǎng)是由IBM于1970年代開(kāi)發(fā)的,現(xiàn)在它仍然是IBM主要的局域網(wǎng)技術(shù),IEEE802.5幾乎和令牌環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)完全一樣或完全兼容。實(shí)際上這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)令牌環(huán)制訂的。令牌環(huán)這個(gè)詞通常表示IBM的令牌環(huán)網(wǎng)和IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)。本文就主要說(shuō)明這兩個(gè)東西(實(shí)際上我看是一個(gè)東西)。這兩個(gè)東西是完全兼容的,雖然在一些微小的地方上還有所不同。IBM的令牌環(huán)指的是星型結(jié)構(gòu),所有的計(jì)算機(jī)都連接到一個(gè)MSAU的設(shè)備上。而IEEE802.5未說(shuō)明拓樸結(jié)構(gòu),但幾乎所有對(duì)IEEE802.5的實(shí)現(xiàn)都是基于星型結(jié)構(gòu)的。另外,IEEE802.5未指定介質(zhì)類型,而IBM令牌環(huán)則使用雙絞線。下表中還有一些不同。
IBM令牌環(huán)
IEEE802.5
傳輸速率
4Mbps或16Mbps
4Mbps或16Mbps
每網(wǎng)段計(jì)算機(jī)數(shù)
STP時(shí)260臺(tái),UTP時(shí)72臺(tái)
250
拓樸結(jié)構(gòu)
星型
未指定
傳輸介質(zhì)
雙絞線
未指定
信號(hào)
基帶
基帶
訪問(wèn)方法
令牌傳送
令牌傳送
編碼
差量曼徹斯特制
差量曼徹斯特制
物理連接
IBM令牌環(huán)網(wǎng)計(jì)算機(jī)直接連接到MSAU上,MSAU組成一個(gè)大環(huán),連接計(jì)算機(jī)與MSAU的電纜稱為lobecable,連接MSAU與相鄰MSAU的電纜稱為patchcable。
令牌環(huán)內(nèi)部操作
令牌傳送網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳送一個(gè)小小的幀,稱為令牌,有這個(gè)令牌的才能權(quán)利傳送數(shù)據(jù),如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)(計(jì)算機(jī))接到令牌但是沒(méi)有數(shù)據(jù)傳送,則把令牌傳送到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)(計(jì)算機(jī))。每個(gè)結(jié)點(diǎn)(計(jì)算機(jī))能夠保留令牌的時(shí)間是有限制的。如果結(jié)點(diǎn)確實(shí)有數(shù)據(jù)要發(fā)送,它獲得令牌,修改令牌中的一位,把令牌作為一個(gè)幀的開(kāi)始部分,然后把數(shù)據(jù)(和目的地址)放在令牌后面?zhèn)魉偷较乱粋(gè)結(jié)點(diǎn),下一個(gè)結(jié)點(diǎn)看到令牌上被標(biāo)記的那一位就明白現(xiàn)在有人在用令牌,自己不能用,使用令牌使得有數(shù)據(jù)傳送的結(jié)點(diǎn)在沒(méi)有令牌時(shí)除了等待什么也不能做,這就避免了沖突。令牌帶著數(shù)據(jù)在環(huán)網(wǎng)上傳送,直到到達(dá)目的結(jié)點(diǎn),目的結(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)目的地址和自己的地址相同,將把幀中的數(shù)據(jù)復(fù)制下來(lái),并在數(shù)據(jù)幀上作好標(biāo)記說(shuō)明此幀已經(jīng)被讀過(guò)了。這個(gè)令牌繼續(xù)在網(wǎng)上傳送,直到回到發(fā)送結(jié)點(diǎn),發(fā)送結(jié)點(diǎn)刪除數(shù)據(jù),并檢查相應(yīng)的位,看數(shù)據(jù)是否被目的結(jié)點(diǎn)接收并復(fù)制。與以太網(wǎng)不同,令牌環(huán)中的等待時(shí)間是有限的,而且是決定好的了,這對(duì)于一些要求可靠性和需要保證響應(yīng)時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。工廠自動(dòng)化系統(tǒng)就是一個(gè)例子。
優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)
令牌環(huán)有一個(gè)復(fù)雜的優(yōu)先級(jí)系統(tǒng),可以讓用戶指定的結(jié)點(diǎn)經(jīng)常發(fā)送數(shù)據(jù),令牌環(huán)幀中有兩個(gè)域用于控制優(yōu)先級(jí):優(yōu)先級(jí)域和保留域。只有當(dāng)結(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)大于等于令牌中的優(yōu)先級(jí)時(shí)能才取得令牌發(fā)送數(shù)據(jù)。在形成數(shù)據(jù)幀以后,只有高于令牌優(yōu)先級(jí)的結(jié)點(diǎn)能夠使令牌在下一個(gè)循環(huán)中一定到自己的手中。在下一個(gè)令牌產(chǎn)生時(shí),它的優(yōu)先級(jí)高于本站的優(yōu)先級(jí)。在數(shù)據(jù)傳輸完成后,被抬高的優(yōu)先級(jí)必須返回原優(yōu)先級(jí)。
差錯(cuò)管理機(jī)制
令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)采用一些措施防止和修正網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤。在網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以做為活動(dòng)監(jiān)視器,它可以是網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)結(jié)點(diǎn),它監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)性能和其它結(jié)點(diǎn)的動(dòng)作。其中一項(xiàng)工作就是把持續(xù)在網(wǎng)上循環(huán)的幀刪除,有些機(jī)器在發(fā)送完數(shù)據(jù)幀后失敗了,那這個(gè)幀就成了沒(méi)娘的孩子在網(wǎng)上亂轉(zhuǎn),這會(huì)使其它結(jié)點(diǎn)無(wú)法發(fā)送數(shù)據(jù),因此必須把這個(gè)幀收回,并重要產(chǎn)生令牌,這任務(wù)就是活動(dòng)監(jiān)視器的工作了。
因?yàn)椴扇⌒切徒Y(jié)點(diǎn),所以網(wǎng)絡(luò)從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)也是安全的?梢赃x擇活動(dòng)的MSAU,讓它監(jiān)視其它的MSAU,如果其它的MSAU出了問(wèn)題,就把它們從環(huán)中分離出去。在令牌環(huán)中有一個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制稱為烽火檢測(cè),它用于修復(fù)特定的網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤。當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)有嚴(yán)重問(wèn)題時(shí),它可以發(fā)送烽火幀,幀中定義了失敗域,這個(gè)域包括報(bào)告失敗的結(jié)點(diǎn),和最近的活動(dòng)上級(jí)鄰居(NAUN),以及NAUN和它之間的所有設(shè)備。烽火過(guò)程啟動(dòng)稱為自動(dòng)重新配置的過(guò)程,這一過(guò)程中,所有在失敗域中的結(jié)點(diǎn)執(zhí)行診斷程序,以重新配置網(wǎng)絡(luò)命使網(wǎng)絡(luò)重新形成環(huán),繞過(guò)失敗區(qū)域。物理上,MSAU可以完成這一任務(wù)。
幀格式
令牌環(huán)和IEEE802.5支持兩種幀格式:令牌幀和數(shù)據(jù)/命令幀。令牌為3字節(jié),包括開(kāi)始標(biāo)記,訪問(wèn)位和結(jié)束標(biāo)記;數(shù)據(jù)/命令幀因信息域的不同而大小不一,數(shù)據(jù)幀為上層協(xié)議傳送數(shù)據(jù),而命令幀則傳送控制命令,并沒(méi)有包括提供給上層協(xié)議的數(shù)據(jù),格式如下圖所示:
令牌幀的就三個(gè)域,它們的意義如下:
開(kāi)始標(biāo)記
通知每個(gè)結(jié)點(diǎn),有幀來(lái)了
訪問(wèn)控制
它由高三位的優(yōu)先級(jí)域,低三位的保留域,還有一位令牌標(biāo)記位(和數(shù)據(jù)/命令幀區(qū)別)和一位監(jiān)視位(供活動(dòng)監(jiān)視器確定此幀的發(fā)送者是不是失敗)組成。
結(jié)束標(biāo)記
通知每個(gè)結(jié)點(diǎn),幀結(jié)束了,它還包括一些指示位指示損壞的幀或是邏輯序列中的最后一幀
數(shù)據(jù)/命令幀的格式意義如下表:
開(kāi)始標(biāo)記
通知每個(gè)結(jié)點(diǎn),有幀來(lái)了
訪問(wèn)控制
它由高三位的優(yōu)先級(jí)域,低三位的保留域,還有一位令牌標(biāo)記位(和數(shù)據(jù)/命令幀區(qū)別)和一位監(jiān)視位(供活動(dòng)監(jiān)視器確定此幀的發(fā)送者是不是失敗)組成。
幀控制
指出幀包括的是數(shù)據(jù)還是控制信息,在控制幀中,此幀表示控制信息的類型
目的和源地址
兩個(gè)6字節(jié)地址域指出了源地址和目的地址
數(shù)據(jù)
此域的長(zhǎng)度受限于結(jié)點(diǎn)保存令牌的最長(zhǎng)時(shí)間
幀校驗(yàn)序列(FCS)
由源結(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算得到,目的結(jié)點(diǎn)根據(jù)內(nèi)容再進(jìn)行計(jì)算以決定幀內(nèi)數(shù)據(jù)是否正確,如果不正確,目的結(jié)點(diǎn)拋棄此幀
結(jié)束標(biāo)記
通知每個(gè)結(jié)點(diǎn),幀結(jié)束了,它還包括一些指示位指示損壞的幀或是邏輯序列中的最后一幀
幀狀態(tài)
結(jié)束命令/數(shù)據(jù)幀的一位數(shù)據(jù),它包括地址識(shí)別標(biāo)記和幀復(fù)制標(biāo)記
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