理解令牌环技术在局域网中的应用
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更新于2024-08-14
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"令牌环技术-网络工程师1"
令牌环技术是一种局域网(LAN)通信协议,主要用于构建高效、确定性的网络环境。该技术遵循IEEE 802.5标准,确保在网络中只有一个设备能够发送数据,从而避免冲突。下面我们将深入探讨令牌环网络的关键要素和工作原理。
在令牌环网络中,数据传输的核心是令牌,它是一个包含3字节的数据包。在没有数据传输时,这个令牌会在网络中的各个节点之间环形传递。当某个站点有数据需要发送时,它会捕获到令牌并修改第二个字节的一个位,将其从0变为1,同时将令牌的前两个字节转换为帧的起始序列。然后,该站点会添加自己的数据帧,继续将这个“带数据”的令牌沿着环传递。
数据帧的结构包括开始定界符SD和结束定界符ED,它们用于标记帧的边界。这些定界符采用差分曼彻斯特编码,通过HH和LL的物理层编码违例法来确保信号的清晰识别。差分曼彻斯特编码是一种自同步编码方式,能有效处理时钟同步问题。
访问控制域AC是帧的一部分,它包含了令牌位、监视位、优先级位和保留位。这些位决定了节点何时可以发送数据以及其优先级。帧控制域FC则用于区分数据帧和控制帧,同时负责环的维护功能。
帧状态字节FS提供了自动确认机制,包括地址位A和拷贝位C。当帧到达目标站时,A位被设置为1,表明目标站存在。如果帧被接收,C位也会被设置为1。A、C位的双重复现增加了可靠性。具体来说:
- A = 0, C = 0 表示目的站不存在或未加电。
- A = 1, C = 0 表示目的站存在但帧未被接收。
- A = 1, C = 1 表示目的站存在且帧被成功接收。
令牌环网络与其他局域网技术,如以太网、令牌总线等相比,提供了更稳定的带宽分配和较低的冲突率,尤其适用于需要确定性传输和高可靠性的环境。然而,随着以太网技术的发展,尤其是快速以太网和千兆以太网的普及,令牌环网络在现代网络中的应用逐渐减少。
此外,我们还需要了解局域网的层次结构,包括物理层、数据链路层、网络层直至应用层。物理层负责传输原始比特流,数据链路层分为LLC(逻辑链路控制子层)和MAC(媒体访问控制子层)两部分,LLC提供确认和流量控制服务,隐藏MAC层的差异,而MAC层负责介质访问控制和帧的封装。
在局域网体系结构中,逻辑链路控制子层LLC提供了三种服务选项:不可靠的数据报服务、有确认的数据报服务以及可靠的面向连接的服务。LLC帧头包括DSAP(目的地服务访问点)和SSAP(源服务访问点)字段,以及控制信息C和数据信息I。
总结来说,令牌环技术是一种高效且确定性的局域网通信协议,通过令牌传递来管理数据传输,确保无冲突和稳定的带宽分配。然而,随着其他技术的发展,其在现代网络中的使用已经减少。理解这些技术对于网络工程师来说至关重要,因为它们构成了网络通信的基础。
2021-11-10 上传
2019-08-23 上传
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冀北老许
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