Token Ring

Token Ring ye una arquiteutura de rede desenvuelta por IBM nos anos 1970 con topoloxia loxica n'aniellu y teunica d'accesu de pasu de testigu, usando un frame de 3 bytes llamau token que viaxa alredor del aniellu. Token Ring ta recoyio nel estandar IEEE 802.5. En desusu pola popularizacion d'Ethernet; anguano nun ye emplegada en disenos de redes.

El IEEE 802.5 ye un estandar pol Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), y define una rede d'area llocal LAN en configuracion d'aniellu (Ring), con metodu de pasu de testigu (Token) como control d'accesu al mediu. La velocida del so estandar ye de 4 o 16 Mbps cuando ye implementau sobre cables de filos de cobre, esisten implementaciones de mayor velocida tantu sobre filos de cobre CDDI como sobre fibra optica FDDI la cual llega a los 100 Mbps y 200 km d'estension.

El disenu d'una rede de Token Ring foi atribuyiu a E. E. Newhall nel anu 1969. IBM publico per primer vegada la so topoloxia de Token Ring en marzu de 1982, cuando esta compania presento los papeles pal proyeutu 802 del IEEE. IBM anuncio un productu Token Ring en 1984, y en 1985 esti aporto a un estandar de ANSI/IEEE.

Ye casi identica y totalmente compatible cola rede del token ring de IBM. Ello ye que la especificacion de IEEE 802.5 foi modelada dempues del token ring, y sigue a la solombra d'esta. Amas, el token ring de la IBM especifica una estrella, con toles estaciones del estremu xunies a un dispositivu al que se-y llama "unida del accesu multiestacion" (MSAU). En contraste, IEEE 802.5 nun especifica una topoloxia, anque virtualmente tol IEEE 802.5 puestu en practica basar nuna estrella, y tampoco especifica un tipu de medios, ente que les redes del token ring de la IBM utilicen el tamanu del campu d'informacion d'encaminamientu.

El IEEE 802.5 soporta dos tipos de frames basicos: tokens y frames de comandos y de datos. El Token ye una trama que circula pol aniellu nel so unicu sentiu de circulacion. Cuando una estacion desea tresmitir y el Token pasa por ella, tomar. Esti namai puede permanecer nel so poder un tiempu determinau (10 ms). Tienen un llargor de 3 bytes y consiste nun allindiador d'entamu, un byte de control d'accesu y un allindiador de fin. Tocantes a los Frames de comandos y de datos pueden variar en tamanu, dependiendo del tamanu del campu d'informacion. Los frames de datos tienen informacion pa protocolos mayores, ente que los frames de comandos contienen informacion de control.

Esisten varies diferencia notables ente Token Ring y Ethernet:

• L'accesu a Token Ring ye mas determinista comparau coles conexones Ethernet basaes en CSMA/CD
• Ethernet almite conexones direutes ente dos tarxetes de rede por aciu l'usu d'un cable cruzau o por aciu la deteccion automatica, si ye dexada. Ente que Token Ring nun soporta dichu usu.^[1]
• Token ring esanicia'l choque por aciu l'usu d'un simbolu d'un solu usu y apueste pola lliberacion temprana pa solliviar el tiempu d'inactivida. Ethernet sollivia'l choque pol accesu multiple del sentiu del portador y pol usu d'un switch intelixente; Los dispositivos primitivos de Ethernet como los hubs pueden bastiar choques por cuenta de la repeticion del traficu a palpu.^[2]
• Les tarxetes de rede Token Ring son capaces d'autu detectar la velocida, enrutamiento y son capaces de conduciles al travies de varies Unidaes d'Accesu Multistation (MAU) qu'operen ensin enerxia (la mayoria de MAUs operen d'esta manera, riquiendo solamente una fonte d'alimentacion pa LEDs). Les tarxetes de interfaz de rede Ethernet pueden funcionar teoricamente nun concentrador pasivu en ciertu grau, pero non como una LAN grande, amas la cuestion de los choques inda ta presente.^[3]
• Token ring emplega "priorida d'accesu" na que ciertos nodos pueden tener priorida sobre'l token. Unswitched Ethernet nun tien suministru pa un sistema de priorida d'accesu, ya que tolos nodos tienen el mesmu comportamientu mientres el traficu.
• Multiples d'identiques direiciones MAC son compatibles con token ring (una carauteristica utilizada por mainframes S/390 ). Switched Ethernet nun puede almitir direiciones MAC duplicaes ensin xenerar errores.^[4]
• Token Ring ye mas complexu que Ethernet, riquiendo un procesador especializau y firmware con llicencia MAC / LLC pa cada interfaz. Otra manera, Ethernet inclui tanto'l firmware (mas simple) como la llicencia con menor costu nel chip MAC. El costu d'una interfaz de token ring usando'l Texas Instruments TMS380C16 MAC y PHY ye aproximao tres veces el d'una interfaz Ethernet usando l'Intel 82586 MAC y PHY.
• Primeramente, dambes redes utilizaben cables costosos, pero una vegada que Ethernet taba estandarizada para par trenzado non blindau con 10BASE-T (Cat 3) y 100BASE-TX (Cat 5 (y)), tenia una clara ventaya y les ventes aumentaron notablemente.
• Enta mas significativu foi al comparar los costos xenerales del sistema, pos el costu enforma mayor de los puertos del enrutador y les tarxetes de rede pa token-ring vs Ethernet. L'apaicion de switches Ethernet supunxo la gota final qu'apino'l vasu.

• Utiliza una topoloxia loxica n'aniellu, anque per mediu d'una unida d'accesu d'estacion multiple (MSAU o MAU), la rede puede trate como si fuera una estrella. Tien topoloxia fisica estrella y topoloxia loxica n'aniellu.
• Utiliza cable especial apantallado, anque'l cableaxe tamien puede ser par trenzado.
• El llargor total de la rede nun puede superar los 366 metros.
• La distancia ente un ordenador y el MAU nun puede ser mayor que 100 metros (pola degradacion de la senal dempues d'esta distancia nun cable de par trenzado).
• A cada MAU pueden conectase ocho ordenadores.
• Estes redes algamen una velocida maxima de tresmision que bazcuya ente los 4 y los 16 Mbps.
• Darreu'l High Speed Token Ring (HSTR) alzo la velocida a 110 Mbps pero la mayoria de redes nun la soporten.

• Formatu de trama:

• Formatu del testigu:

• SD/ED (Start / Ending designator): Codificacion HH o LL (Non validos en Manchester Diferencial).
• AC: Access control.

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PPP

T

M

RRR

• PPP: Priorida.
• T: Testigu (Si/Non).
• M: Monitorizacion.
• RRR: Reserva de priorida.

• FC: Frame Control (Tipu)

• Datos (LLC-PDU).
• Control (Caltenimientu y operacion de la rede).

• FCS: CRC por errores.
• FS: Frame Status, sirve pa confirmacion MAC.

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A

C

rr

A

C

rr

• A: Pasose pol destin.
• C: El destinatario lleer.

• La idea ye caltener el testigu circulando viviegamente pol aniellu, por que cualquier estacion que deseye tresmitir pueda faelo cuando esti pase por ella. Nesti puntu, la estacion que recibe'l testigu verifica'l campu de priorida d'esti, si los datos que desea unviar tienen una priorida mayor o igual, entos retien el testigu mientres el Token Holding Time (maximu tiempu que puede tener el token (testigu) una estacion - 10 ms) o hasta que nun tenga mas data pa unviar (lo qu'asoceda primeru) y empecipia la so tresmision. A midida que les trames van percorriendo l'aniellu, cada estacion verifica si la direicion Destino correspuende cola mesma, de nun ser asina, a cencielles ignorar. En casu contrariu, la estacion receptora va copiar la trama (notificando esto al marcar el bit de Copiau en 1) y d'alcuerdu al resultau de la operacion, el bit A tamien va ser encendiu; darreu, dexa que la trama siga circulando pol aniellu por que al llegar al emisor esta sia retirada. Finalmente, l'emisor tien d'inyectar un nuevu testigu nel aniellu, con priorida X (onde X va ser la priorida primeramente marcada nel testigu primero que la nuesa estacion retener de mano la tresmision), l'oxetivu d'esto ye que les estaciones con datos que la so priorida ye mas baxa nun sufran de inanicion y puedan tresmitir.

Tips:

• Hosts con datos de priorida P (8 niveles).
• Captura del testigu: Aprovecha SD del testigu ya introduz la so trama namai si la priorida del testigu ye menor o igual que la de los datos a tresmitir.

• Estacion supervisora:

• Monitoriza la rede.
• Unvia dacuando una trama de control (AMP: Monitor Activu Presente).
• Vixila la presencia del testigu:

• Si nun lu atopa tres ciertu tiempu, poner de nuevu en circulacion.

• Vixila'l llargor del testigu por que sia mayor o igual que 24 bits (un testigu completu) anadiendo mas si ye necesariu.
• Vixila la presencia de trames guerfanes -> retirar:

• Enciende'l bit M de la trama al pasar por ella (estacion supervisora), si per segunda vegada la trama ye recibida col bit M encendiu, esta ye refugada.

• Vixila la presencia de trames mutilaes -> retirar.

• Reserva:

• Sobre'l campu RR d'una trama de datos.
• La encargada de retirar la trama pon en circulacion el testigu con esi nivel de priorida.
• Les reserves pueden reescribise por otres de mayor priorida, guardar y usense dempues.

• IEEE