“ 令牌”（TOKEN） - 计算机网络.PPT

4.2 局域网中的介质访问控制方法 常见的有两种： 载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD) Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect 令牌传递(Token Passing) Token Ring Token Bus FDDI(双环) 拓扑结构 ——总线型拓扑结构 所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上，总线可以是同轴电缆、双绞线、或是使用光纤； 总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输，而其他节点都能接收到该信息，但在同一时间内，只允许一个节点发送数据； 由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”； 在“共享介质”的总线型拓扑结构的局域网中，必须解决多个节点访问总线的介质访问控制问题。 总线型局域网中的“冲突” 拓扑结构 ——环型拓扑结构 所有节点使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，通过点到点的连接构成封闭的环路。 环路中的数据沿着一个方向绕环逐节点传输。环路的维护和控制一般采用某种分布式控制方法，环中每个节点都具有相应的控制功能。 在环型拓扑中，虽然也是多个节点共享一条环通路，但不会出现冲突。 对于环型拓扑的局域网，网络的管理较为复杂，与总线型局域网相比，可扩展性较差。 拓扑结构 ——星型拓扑结构 在星型拓扑中存在一个中心节点，每个节点通过点到点线路与中心节点连接。 在局域网中，由于使用中央设备的不同，局域网的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构不同。 使用集线器连接所有计算机时，是一种具有星型物理连接的总线型拓扑结构； 使用交换机时，是真正的星型拓扑结构。 令牌环（Token Ring） 在令牌环介质访问控制方法中，使用了一个沿着环路循环的令牌。网络中的节点只有截获令牌时才能发送数据，没有获取令牌的节点不能发送数据，因此，使用令牌环的LAN中不会产生冲突。 Token Ring的特点 由于每个节点不是随机的争用信道，不会出现冲突，因此称它是一种确定型的介质访问控制方法，而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定。 在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，效率较低。 在重负载时，对各节点公平，且效率高。 采用令牌环的局域网还可以对各节点设置不同的优先级，具有高优先级的节点可以先发送数据，比如某个节点需要传输实时性的数据，就可以申请高优先级。 Token Ring/802.5的操作 1）谁可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为“ 令牌”（TOKEN）的特殊帧来控制的。只有拿到令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的站只能等待。 2）拿到令牌的站将令牌转变成访问控制头，后面加挂上自己的数据进行发送。 3）数据帧通过任何一个站点(除源站点外)时，该站点都要把帧的目的地址和本站地址相比较： a)如果地址相符合，则将帧拷贝到接收缓冲器，供高层软件处理，同时将帧送回环中； b)如果地址不符合，则直接将帧送回环中。 4）数据循环一周后由发送站回收。即发送的帧在环上循环一周后再回到发送站时，发送站将该帧从环上移去，同时再放一个空令牌到环上，使其余的站点能获得发送帧的许可权。 Token Ring/802.5的操作举例 A T = 0 T A T = 0 T A T = 1 T Data C T Data C T Data C T Data C Data （a） （b） （c） 帧循环一圈后 A将数据帧回收 并放出空令牌 A有数据要发送，它抓住空令牌 A将令牌修改为数据帧，并加挂数据 IEEE802.5的帧结构 ? 起始、结束标志 ? 访问控制字段包括： 起始 接入控制 结束 1B 1B 1B 令牌帧 非令牌帧（信息帧/控制帧） 起始 访问控制 帧控制 目的地址 源地址 数据 FCS 结束 帧状态 1 1 1 2/6 2/6 ≥ 0 4 1 1B P P P T M R R R 优先级位 令牌位 监督位 预约位 ? 优先级与预约及优先级限制位。 ? 令牌位：帧类型标识。0 - 令牌；1 - 信息/控制帧 ? 监督位：防止无效帧在环路中无限循环。 实际结构——星型环路 A B C D E 集线器 令牌总线(IEEE 802.4) ? 特点：物理上是总线网，逻辑上是令牌网 物理层：传输媒体为75?宽带同轴电缆，数据速率为1Mb/s、5Mb/s或10Mb/s； 传输机制为以太网和令牌环的结合： ●物理传输采用广播方式； ●介质访问控制采用令牌方式。 令牌总线（Token Bus） 令牌总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环。从物理连接上看，它是总线结构的局域网，但逻辑上，它是