Standarde - Token Ring

Reteaua Token Ring a fost dezvoltată de IBM iar mai apoi standardizata sub denumirea de IEEE 802.5. Reteaua are o topologie logica de inel, dar firele sunt asezate in forma de stea.

Denumirea sa vine de la token , in engleza jeton .MT (Mesajul Token) este un un grup de biti speciali sablon (3 octeti) care circula in jurul inelului ori de cate ori statiile sunt nefolosite; cand o statie vrea sa transmita un cadru, trebuie sa capete token-ul si sa-l mute din inel inaintea transmisiei.

Interfetele inelului au 2 modele operationale: asculta si transmite.In modul asculta, bitii de intrare sunt pur si simplu copiati la iesire.

In modul transmisie care e introdus numai dupa ce token-ul a fost sesizat, interfata rupe conexiunea dintre intrare si iesire, introducand propriile date pe inel. Bitii care au fost inserati si propagati secvential in jurul inelului de intoarcere sunt inlocuiti in inel de emitator. Dupa ce o statie a terminat de transmis ultimul bit din ultimul sau cadru, trebuie sa regenereze token-ul. Cand ultimul bit a fost transmis in jurul inelului si s-a intors, trebuie inlocuit si interfata trebuie imediat schimbata in modul ascultare pentru a evita o transmisie duplicata de date.

Fiecare statie primeste, citeste si transmite cadre care circula in inel conform protocolului subnivelului MAC al Token Ring (standard IEEE 802.5). Fiecare cadru include o adresa de emisie (SA=Sender Addres) si o adresa de destinatie (DA=Destination Addres). Cand statia emitatoare scoate cadrul din inel, un cadru de status (frame status) este actualizat, de exemplu, bitii A&C ai campului sunt examinati. Sunt permise 3 combinatii :

-A=0, C=0 : destinatia nu este prezenta sau nu e complet mecanizata

-A=1, C=0 : destinatia este prezenta dar cadrul nu este acceptat

-A=1, C=1 : destinatia este prezenta si cadrul este copiat

De cele mai multe ori, dupa citirea unui cadru, statia trimite cadrul unei statii neighboring (vecine) deoarece DA a pachetului primit nu e acceasi cu statia care detine adresa. Daca DA e identica cu adresa detinatorului acesta confirma receptionarea pachetului prin pozitionarea anumitor biti din acesta si pachetul este stocat in acumulatorul local (atata timp cat este loc in buffer) . Daca un cadru este respins de statia receptoare datorita lipsei de spatiu din buffer sau din alte motive, emitatorul are optiunea de a incerca din nou (dupa un timp). Frame-ul isi continua drumul pana la statia de lucru emitatoare care, in cazul receptionarii corecte de catre statia de lucru destinatie, renunta la utilizarea retelei si pune in circulatie un nou token.

Tokenul contine un camp care reflecta prioritatea lui. Intr-un cadru o prioritate este indicata in campul control de acces (AC =access control) din headerul cadrului. Cand un cadru e transmis el mosteneste prioritatea de la tokenul care a fost capturat si prioritatea este stocata in campul AC.

Prioritatea operatiei lucreaza dupa cum urmeaza:

-statia poate transmite un cadru la o prioritate data folosind un token disponibil cu o prioritate mai mica sau cel putin egala cu cea a cadrului

o daca un token potrivit nu e disponibil, statia poate rezerva un token cu prioritatea ceruta intr-un token sau cadru trecator dupa cum urmeaza:

- daca o alta statie a rezervat o prioritate egala sau mai ridicata la trecerea unui token sau a unui cadru, statia nu poate face vreo rezervare in acest cadru sau token

- daca bitii rezervei nu au fost setati sau au fost setati cu o prioritate mai mica si apoi ceruti de statie, aceasta

- seteaza bitii rezervati la prioritatea necesara

Prioritatea Aplicatia

0 Utilizabil liber;folosit de cele mai multe aplicatii

1-3 Utilizabil liber

4 Folosit de punti

5-6 Rezervat dar nefolosit

7 Folosit de managementul inelului

-cand o statie muta unul din cadrele sale din token-ring si gaseste valori nenule in rezerva de biti, trebuie lansat un token cu prioritatea egala cu a bitilor din rezerva. Pentru a preveni o statie de a transmite continuu cadre prioritare, token-ring prevede o schema fairness. Desi o prioritate poate avea drept de preemtiune la orice moment prin cererea unei prioritati mai ridicate o data ce prioritatea mai inalta a fost satisfacuta, prioritatea revine la un nivel mai scazut si eventual la o prioritate normala. Prioritatile sunt ordonate conform importantei lor, asa cum e in tab. 10.1.

-schema de prioritati impreuna cu intarzierea maxima fixata la propagarea unui cadru face posibila sutinerea unei transmisii garantate de date intr-un mediu continuu. Principala putere a acestui scop este natura predictibila a posibilitatii statiei de a transmite. In cel mai rau caz cea mai lunga perioada de timp in care o statie trebuie sa astepte pana cand va primi un token este determinista si poate fi calculata. De exemplu avand un inel pentru n statii timpul de rotire al tokenului Ttrt poate fi caracterizat de relatia: Ttrt= l +  i, l=latenta inelului (timpul de asteptare) si I=timpul de retinere a tokenului de statia I pentru o rotatie a tokenului.

-cea mai mare valoare admisibila a unui cadrui e de 16 Kb si timpul max de pastrare a tokenului max=10ms (interconectarile din ziua de azi admit max=2ms). In cel mai rau caz o statie ar avea de asteptat (n-1)* max + l secunde intre oportunitati consecutive de a transmite date. De retinut ca tipic l este neglijabil in comparatie cu (n-1)* max.