Token ring

Token ring (בתרגום מילולי - טבעת אסימון) הוא תקן לרשתות מקומיות המגדיר את התקשורת בשכבת הקישוריות של מודל ה־OSI ובשכבה הפיזית של מודל ה־TCP/IP. רשתות Token ring עושות שימוש באסימון בגודל 24 סיביות המועבר בין המחשבים ברשת, כאשר רק מחשב שברשותו האסימון יכול לשדר. האסימון מועבר בין המחשבים בסדר קבוע. הסכם זה גורם לכך שאין התנגשויות ברשת, מצד שני עלולה להגרם הרעבה של תחנות (עלול להגרם מצב בו תחנה שצריכה לשדר לא מקבלת אסימון ולכן לא משדרת).

תקן ה־Token ring נוצר על ידי אולוף סודרבלום (Olof Söderblom) בשנות ה-60 המאוחרות, בשנת 1970 הוא אומץ על ידי חברת IBM שהכניסה אותו לשימוש נרחב עד אמצע שנות ה-80. מאוחר יותר ה־Token ring אומץ גם על ידי ה־IEEE כתקן שסימונו IEEE 802.5 - עם מספר הבדלים מהגרסה של IBM, הנוגעים בעיקר לסוג הכבילה ולטופולוגיה הפיזית של הרשת (שני התחומים האלו מוגדרים בתקן של IBM ולא מוגדרים בתקן של ה־IEEE).

אופן הפעולה

1) 1)תחנה חדשה מעוניינת להצטרף לטבעת. 2)התחנה החדשה מפנה אל התחנה הבאה אחריה 3)תחנה הקודמת מפנה אל התחנה החדשה - והחיבור הושלם

בכל רשת Token ring קיימת תחנה אחת שמוגדרת כ"תחנת ניטור פעילה" (Active Monitor - AM), תחנה זו אחראית על ניהול הצטרפויות והתנתקויות מהרשת ועל ניטור האסימון - התחנה מוודאת שקיים אסימון ברשת, וזאת מכיוון שאם עקב רעש על הקווים האסימון נפל הרשת תקפא (לא ייתכנו שידורים ללא אסימון). בנוסף לתחנת הניטור הפעילה יכולות להיות ברשת "תחנות ניטור ממתינות" (Standby Monitor - SM) שייכנסו לפעולה במידה וייווצר נתק עם תחנת הניטור הפעילה. תחנה חדשה שמעוניינת להתחבר לטבעת יוצרת קשר עם תחנת הניטור הפעילה. זו מפנה אותה אל התחנה הבאה אחריה בשרשרת, ולאחר מכן מפנה את התחנה שלפניה אל התחנה החדשה.

על פי התקן של IBM רשת Token ring בנויה בטופולוגית כוכב (star), שבמרכזו מרכזת (hub) או מתג (switch). מתגים "חכמים" שנועדו לעבוד ברשתות Token ring יודעים גם לזהות נפילה של אחת התחנות ולעדכן את סדר העברת האסימון בשרשרת בהתאם.

מבנה המסגרת

מבנה מסגרת נתונים/בקרה (גודל שדה בסיביות)

FS	ED	FCS	DATA	SA	DA	FC	AC	SD
8	8	32	עד 4500x8	48	48	8	8	8

מסגרת (frame) נתונים או בקרה ברשת token ring מורכבת מ:

1. תוחם פתיחה (SD-Starting Delimiter)‏ - 8 סיביות קבועות המודיעות על פתיחת מסגרת חדשה.
2. בקרת גישה (AC-Access Control)‏ - 8 סיביות המורכבות מ -
   1. 3 סיביות המציינות את עדיפות המסגרת (ניתן לקבוע מראש תחנות שיוכלו לשדר בעדיפות גבוהה יותר וכך יקבלו את האסימון יותר מפעם אחת בכל מחזור)
   2. סיבית אחת שמציינת האם החבילה היא אסימון או חבילת נתונים.
   3. סיבית אחת שמציינת האם החבילה עברה דרך תחנת הניטור הפעילה (AM).
   4. 3 סיביות שמורות.
3. מסגרת בקרה (FC-Frame Control)‏ 8 סיביות המצינות האם החבילה היא חבילת נתונים או חבילת בקרה, ואם היא חבילת בקרה מציינות את הפעולה שיש לבצע.
4. כתובת היעד ׁׁׁׂ(DA-Destination Address) ‏48 סיביות המציינות את כתובת ה־MAC של תחנת היעד.
5. כתובת המקור (SA-Source Address) ‏48 סיביות המציינות את כתובת ה־MAC של תחנת המקור.
6. נתונים (Data) - הנתונים שמועברים על ידי החבילה. מסגרות נתונים נושאות מידע עבור פרוטוקולים בשכבה עליונה, בעוד שמסגרות בקרה מכילות מידע בקרה ואין להן נתונים עבור פרוטוקולים בשכבה עליונה. מסגרות נתונים ובקרה משתנות בגודלן, בהתאם לגודל שדה המידע. הגודל המקסימלי של שדה זה הוא 4500 בתים בקצב נתונים של 4Mbps.
7. רצף בקרה (FCS-Frame Check Sequence)‏ - 32 סיביות המחושבות על ידי הפעלת פונקציה מתמטית על הנתונים ומשמשות לבדיקת תקינות הנתונים בתחנת היעד.
8. תוחם סיום (ED-Ending Delimiter)‏ - 8 סיביות קבועות המודיעות על סוף המסגרת.
9. מצב המסגרת (FS-Frame Status)‏ - 8 סיביות המשמשות לבקרה שהנתונים אכן הגיעו ליעדם.

תחנת הניטור הפעילה ותחנות ממתינות

תחנת הניטור הפעילה אחראית על מתן רשות השידור לתחנות האחרות ברשת על ידי העברת האסימון ביניהן.

כל תחנה אחרת ברשת Token Ring היא תחנת ניטור ממתינה. בחירת תחנת הניטור הפעילה מתרחשת כאשר מתקיים אחד ממקרים הבאים:

1. נמצא שסיגנל מסוים אבד בטבעת.
2. תחנה אחרת בטבעת לא מצאה את תחנת הניטור הפעילה, או לאחר זמן מסוים שעובר מבלי שאחת התחנות קיבלה את האסימון ב-7 השניות האחרונות.

התחנה עם ה-MAC הגבוה ביותר ברשת נקבעת להיות תחנת הניטור הפעילה. שאר התחנות ברשת נקבעות להיות תחנות ניטור ממתינות.

תפקידיה של תחנת הניטור הפעילה כוללים גם:

1. הכנסת השהיה של 24 סיביות לטבעת כדי להבטיח שיהיה מספיק מרחב לאסימון להשלים את המעגל.
2. הבטחת שלמותה של הטבעת על ידי העברת האסימון בכל התחנות בזמן פנוי בו אף מסגרת לא משודרת.

ראו גם

• מונחים ברשת מחשבים
• Ethernet
• FDDI

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא Token ring בוויקישיתוף

• הסברים על Token Ring (באנגלית)
• סימולציה של רשת Token Ring (באנגלית)