Token Ring

1. Token Ring

2. Token Ring • Alle Stationen sind gleichberechtigt und ringförmig verbunden. • Die Datenübertragung erfolgt Bit für Bit von Station zu StationPunkt-zu-Punkt unidirektional. • Die einzelnen Stationen regenerieren das Signal. • Jede Station enthält einen 1-Bit-Puffer, um “im Fluge” Änderungen am Datenstrom vornehmen zu können. • Steuer- und Überwachungsfunktionen könnten von allen Ringstationen wahrgenommen werden, nur eine Station übt diese Aufgabe aus.

3. Der Token Der Token (Berechtigungsmerkmal) • Stationen mit Sendewunsch benötigen einen Token ihrer oder geringerer Priorität. • Nur ein Token zirkuliert in einem physischen Ring. • Deterministisches Zugriffsverfahren

4. Der Token Token-Regeln • Der Token hat eine bestimmte Priorität- 0 bis 7 ist möglich, 7: höchste Priorität • Die sendende Station setzt das Token-Bit auf “1” (besetzt) und die Reservierungsbits auf “0”. • Nach der Übertragung erzeugt die Sendestation einen neuen freien Token.

5. Der Monitor Monitorfunktion • Die erste aktive Station übernimmt die Monitorfunktion.- Generierung des Erst-Token der Priorität 0 • Alle anderen Stationen stehen in Bereitschaft, diese Monitorfunktion zu übernehmen.- Sie überwachen den aktiven Monitor.

6. Der Monitor Aufgaben des aktiven Monitors • Token-Überwachung- verlorene, falsche oder zu viele Token • Löschen von Frames, die mehr als einmal zirkulieren. • Bereitstellen des Taktes - Synchronisation und Timing-Kontrolle

7. Einfachring mit MSAU Einfachring mit einem Ringleitungsverteiler- Die sternförmige Verkabelung wird durch den Ringleitungsverteiler zur Ringtopologie (Star shaped Ring).- PC1 und PC2 sind bereits im Netz, PC3 ist noch aus- geschaltet.

8. Station geht ans Netz PC 3 geht ans Netz- PC 3 ist bisher nicht in den Ring eingefügt- Adaptertest- Looptest- Aufschalten der Phantom- Gleichspannung durch PC 3- Wenn aktiver Monitor vorhanden, einen Frame an sich selbst schicken (DAT).- Feststellen, wer der nächste Nachbar (NAUN) ist.- PC 3 kann Ringoperationen ausführen

9. Anschlusselement Ringleitungsverteiler-Anschlusselement(Quelle: IBM)galvanische Trennung desLobe-Bereichs vom Ring +5 V Phantomspannung zur Speisung des Relais im Ringleitungsverteiler

10. Ringnetz mit MSAUs Token Ring-Netz mit passiven MSAUs, z.B. IBM 8228

11. Token Ring Ringleitungsverteiler-Typen • Der passive Ringleitungsverteiler (MSAU)- hat keine eigene Stromversorgung- besitzt Relais zur Einschaltung/Überbrückung von Stationen • Der aktive Ringleitungsverteiler (CAU)- hat eine eigene Stromversorgung- besitzt Relais oder digitale Schalter zur Einschaltung/ Überbrückung von Stationen und defekten Kabelstrecken

12. Doppelring Token Ring-Netz mit zwei MSAUs

13. Token Ring • Verkabelung- grundsätzlich zweipaarig • Lobe-Kabel- ein Paar zum Empfangen- ein Paar zum Senden • Trunk-Kabel - ein Paar für den Hauptring- ein Paar für den Ersatzring

14. Token Ring Kabelunterbrechung im Lobe-Kabel

15. Token Ring Kabelunterbrechung im Lobe-Kabel- Durch die Unterbrechung des Lobe-Kabels zum PC 4 wird auch die Phantomspannung vom zugehörigen Relais im Ringleitungsverteiler genommen.- Das Relais fällt ab.- Der Ring wird geschlossen.- PC 4 ist nicht mehr im Netz.

16. Token Ring Kabelunterbrechung im Trunk-Kabel

17. Token Ring Kabelunterbrechung im Trunk-KabelDie Trunk-Verbindung zwischen RI Ringleitungsverteiler 1 und RO Ringleitungsverteiler 2 ist unterbrochen.- Beaconing zur Emittlung des Fehlerortes - PC 2 empfängt keine Frames mehr. - PC 2 schickt einen Beacon-Frame an seinen NAUN, hier PC4.- PC 4 schaltet sich ab und führt Test durch.- Selbsttest des Adapters von PC 4 und der Looptest sind erfolgreich, d.h. der Fehler liegt in der Trunkverbindung zwischen RO-Port von Ringleitungsverteiler 2 und RI-Port von Ringleitungsverteiler 1.

18. Token Ring Kabelunterbrechung im Trunk-KabelDie Trunk-Verbindung zwischen RI Ringleitungsverteiler 1 und RO Ringleitungsverteiler 2 ist unterbrochen.- Fehlerbehandlung bei passiven RingleitungsverteilernDie Stecker der Trunkverbindung müssen am RI-Port von Ringleitungsverteiler 1 und am RO-Port von Ringleitungsverteiler 2 gezogen werden, um an den jeweiligen Ports die Schaltung auf den Ersatzring vorzunehmen.- Fehlerbehandlung bei aktiven RingleitungsverteilernRI von Ringleitungsverteiler 1 und RO von Ringleitungsverteiler 2 schalten automatisch auf den Ersatzring um.

19. Token Ring Nach Fehlerbehebung bei Kabelunterbrechung im Trunk-Kabel Das Netz funktioniertwieder, lediglich die Redundanz geht verloren.

20. Token Ring Kodierung Differential Manchester Code für 4 und 16 Mbit/sGleichsspannungsfreiheit innerhalb eines Bit-IntervallsImpliziter TaktDurch Kodeverletzung (Code-Violation) eindeutige Begrenzer, die nicht aus Datencode bestehen (Non-Data-Delimiters)keine festen Polaritäten für “0” und “1”

21. Token Ring Frame Token Ring Rahmenformat

22. Token Ring Frame Token ( 3 Bytes)

23. Token Ring Frame Access Control (AC)

24. Token Ring Frame Frame Status (FS)

25. Token Ring Frame Maximale Länge des Datenfeldes • 4 Mbit/s Datenübertragungsrate im Ring mit 4/16 Mbit/s-Adaptern: 4501 Bytes • 16 Mbit/s Datenübertragungsrate im Ring: 17997 Bytes

26. Token Ring Eigenschaften • Da deterministisches Zugriffsverfahren, sind keine Kollisionen möglich • Gutes Hochlastverhalten • Hardwareredundanz gegenüber Störungen im Ring • Echtzeit-Sprachübertragung infolge der Priorisierung möglich

27. High Speed Token Ring Weiterentwicklung: HSTR • IEEE 802.5t 100 Mbit/s Datenübertragungsrate - Punkt-zu-Punkt-Verbindung in einer switched Token Ring-Umgebung- Signalisierung und Medien wie bei FDDI und Fast Ethernet • IEEE 802.5v (Draft v1.2) 1000 Mbit/s Datenübertragungsrate- Signalisierung und Medien wie bei Gigabit Ethernet