理解令牌环技术在局域网中的应用

"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。