互联网技术考试培训其他类型的局域网

4.4 其他类型的局域网

4.4.1 令牌环

1.基本结构

令牌环遵循IEEE802.5标准。第一个4Mbit/s的令牌环网络是IBM公司在20世纪80年代中期推出的。

令牌环的基本结构如图4-2（c）所示，工作站以串行方式顺序相连，形成一个封闭的环路。数据顺序通过每一个工作站，直至到达发送数据的源节点才停止。还有一种基本令牌环的改进结构，工作站未直接与物理环相连，而是连接到一种多站访问单元（MSAU）上去，多台MSAU设备连接在一起形成一个大的圆形环路。一台MSAU最多可以连接8台工作站。

2.工作原理

从令牌环的结构中可以看出，基本令牌环结构就像是把以太网的两个端点连接起来了，令牌环上的计算机也是共享介质的。为了防止出现信道的竞争，在令牌环中使用了一个特殊的名为“令牌”的帧。拥有令牌的计算机才可以发送数据，没有令牌的计算机只有等到了令牌，才能发送数据。拥有令牌的计算机向目标地址发送一个帧，环路的计算机收到帧后，将这个帧的目的地址与自己的地址相对比，如果不是发给自己的帧，则直接沿环路将帧传递下去：如果是发给自己的帧，就将此帧内容复制下来，并在此帧中加上一个标记，说明已经收到这个帧了，然后将帧继续沿着环路传输。当械传回到发送节点时，发送节点检查相应的标记位，看看目的节点是否已经收到这个帧了。如果确认目标站己正确接收就释放令牌，使下游节点获得发送的机会。当令牌传到某一节点，但此节点无数据发送时，只要简单地将令牌向下游节点转发即可。在令牌环网络中，一般只有一个令牌，也可能有多个令牌以加快通信。

令牌不仅能在环型网中应用，在总线型网络中也可以使用，令牌只不过是一种避免冲突的方法，和具体的网络拓扑结构没有关系。FDDI使用的也是令牌环协议。

令牌环在重负载时效率较高。令牌环采用分布式的优先级调度算法来支持站点的优先访问，使用了3个二进制位提供了8个优先级。

3.MAC子层协议

令牌环上传输的帧有两种：一种是令牌，另一种是常规帧。令牌是发送权的标志，拥有令牌的节点才能发送数据。常规帧用来发送数据或控制信息。两种帧的格式如图4-9所示。

（1）SD:帧首定界符。lByte。说明帧的开始。

（2）ED:帧尾定界符。lByte。说明帧的结束。为了保证用户数据的透明性，应采取某种机制，使信息字段不会出现与SD或ED相同的比特序列。在令牌环网中所用的机制是除SD和ED字段外，其他所有信息比特都使用曼彻斯特编码，也就是说通过不同的编码方法来获得专门的标志。

（3）AC:访问控制。AC字段的编码为PPPTMRRR,其中3位P表示优先级（最多可以有23=8个优先级）：3位R表示预约优先级：T是令牌位，T=0表示此顿是令牌帧，T=1表示此帧是数据帧：M位是监控位。

（4）FC:帧控制。定义帧的类型，可以是MAC控制帧，也可以是数据帧。如果是MAC控制帧，令牌环上所有的节点都读入此倾。如果是数据帧，仅由目的节点读入。

（5）目的地址：接收这个帧的节点的地址。

（6）源地址：发送这个帧的节点地址。

（7）数据：包含了数据的净荷。如果是MAC帧，这个字段中可能还包含附加控制信息。

（8）FCS:帧检验序列。32比特的循环冗余检验用来检验FC、目的端、源端地址及数据字段在传输中有无差错。

（9）FS:帧状态字段。反映帧是否被正确接收的字段。通过此字段可以识别出目的节点是否存在，帧是否正确接收，是否出现校验错等信息。

4.物理层

IEEE802.5标准使用屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）两种传输介质，前者的抗干扰性要优于后者。

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