Физический уровень технологии Token Ring.

Стандарт Token Ring фирмы IBM предусматривает построение связей в сети с помощью концентраторов, называемых MAU (Media Access Unit) или MSAU (MultiStation Access Unit), т.е. устройствами многостанционного доступа. В общем случае сеть Token Ring имеет комбинированную звездно-кольцевую топологию. При этом конечные узлы подключаются к MSAU по топологии звезда, а сами MSAU объединяются в кольцо через свои специальные порты RingIn (RI) и RingOut (RO). Еще раз подчеркнем, что эти порты позволяют образовать магистральное физическое кольцо.

Кабели, соединяющие сетевые карты узлов с портами концентратора MSAU, называют ответвительными, а кабели, соединяющие порты концентраторов – магистральными. Концентратор Token Ring может быть как активным, так и пассивным.

Пассивный концентратор просто соединяет порты внутренними связями, чтобы станции, подключаемые к этим портам, образовывали кольцо. Пассивные концентраторы обеспечивают обход какого-либо порта, когда присоединенный к этому порту узел выключен. Такая функция необходима для обеспечения связности кольца в независимости от состояния подключенных компьютеров. Обычно обход порта выполняется за счет релейных схем, которые питаются постоянным током от сетевого адаптера, а при выключении сетевого адаптера (выключении компьютера) нормально замкнутые контакты реле соединяют вход порта с его выходом.

Активный концентратор выполняет функцию регенерации поступающих сигналов и поэтому иногда называется повторителем, как в стандарте Ethernet. При использовании в сети Token Ring пассивных концентраторов качественная передача кадров на большие расстояния при подсоединении в сеть несколько сот узлов обеспечивается тем, что роль усилителя сигнала берет на себя каждая сетевая карта узла.

Технология Token Ring позволяет использовать для соединения портов узлов и портов концентраторов для образования кольца различные типы сетевых кабелей:

1. STP Type 1 (экранированная витая пара типа 1, имеет в своем составе две экранированные витые пары).

2. UTP Cat 3.

3. UTP Cat 6 (кабель категории 6 выпускается двух видов, как экранированные, так и не экранированный, физический уровень технологии Token Ring реализуется неэкранированным вариантом этого кабеля).

4. Волоконно-оптический кабель.

Кабель STP Type 1 является основным типом экранированного кабеля стандарта IBM. Он состоит из двух пар скрученных проводов, экранированных проводящей оплеткой, которая заземляется. Для заземления экранированного кабеля используются разъемы конструкции IBM. При использовании кабеля STP Type 1 в кольце допускается объединять до 260 узлов (рабочих станций, серверов) при длине ответвительных кабелей до 100 метров. А при использовании экранированной витой пары максимальное количество узлов сокращается до 72 в кольце при длине ответвительных кабелей до 45 метров. Расстояние между пассивными MSAU может достигать 100 метров при использовании кабеля STP Type 1 и 45 метров при использовании кабеля UTP Cat 3. Между активными MSAU максимальное расстояние увеличивается в зависимости от типа используемого кабеля до 730 метров и 365 метров соответственно. Поскольку максимальное количество концентров MSAU в сети Token Ring – 33, это приводит к необходимости построения сети на основе нескольких колец, разделенных мостами, которые маршрутизируют кадры по принципу «от источника», для чего в сети Token Ring в заголовок передаваемого кадры добавляется специальное поле с маршрутом прохождения колец.

В обычных сетях с маркерным доступом для снижения нагрузки на сеть устройства сначала отправляют кадр без маршрутных сведений в заголовке. Если отправляемый кадр возвращается к узлу отправителя с установленным битом распознавания адреса получателя, отправляющее устройство узнает, что конечное устройство находится в локальном (текущем) кольце. Если такое сообщение не поступает, узел отправляет сообщение уже с маршрутной информацией в заголовке. Таблица маршрутизации обычно хранится в оперативной памяти и пополняется в ходе работы. Конкретная запись в таблице маршрутизации хранится до тех пор, пока ее не удалят или не изменят. Максимальная длина кольца Token Ring составляет 4000 метров. Напомним еще один раз, что компания IBM разработала новый вариант технологии Token Ring, который называется High Speed Token Ring. Эта технология поддерживает битовые скорости в 100 и 155 Мбит/с, сохраняя при этом особенности технологии Token Ring 16 Мбит/с, которые связаны с реализацией алгоритма доступа к среде передачи данных (алгоритма раннего освобождения маркера).