通信互聯(lián)網(wǎng)技術知識點精講之令牌總線

       下面是由希賽小編整理的通信互聯(lián)網(wǎng)技術知識點精講之令牌總線，希望能幫助學友們。具體內容如下：

       令牌總線

       IEEE802.4標準提出了令牌總線的介質訪問控制方法。

       1.工作原理

       令牌總線介質訪問控制是將物理總線上的節(jié)點構成一個邏輯環(huán)，將所有節(jié)點組成一個有序序列，序列中最后一個成員緊跟著第一個成員，每個節(jié)點都知道在它之前和在它之后的節(jié)點標識。在物理結構上，它是一個總線型拓撲結構局域網(wǎng)，但在邏輯結構上，又成了一種環(huán)型結構的局域網(wǎng)。令牌總線和令牌環(huán)一樣，節(jié)點只有取得了令牌，才能發(fā)送幀。

       令牌總線有如下一些特點。

       (1)令牌總線上的物理順序與邏輯順序無關。令牌總線正常運行時，節(jié)點結束數(shù)據(jù)傳輸之后，將令牌傳遞給邏輯序列中的下一個站。但從物理上看，帶有目的地址的令牌幀廣播到所有的站點，目的站識別出令牌幀的目的地址與它的地址相符，就接收該令牌幀。

       (2)令牌總線不可能產生沖突。在令牌總線中，只有收到令牌幀的站點才能將信息W送到總線上，所以不可能產生沖突，令牌總線的信息幀沒有最小分組長度的要求。用于控制領域的令牌總線幀長度可以設得很短，減少開銷，這就相當于增加了網(wǎng)絡的容最。

       (3)令牌總線中的節(jié)點具有公平的訪問權。取得令牌的站點有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，就在數(shù)據(jù)發(fā)送之后，將令牌傳遞給下一個站點。如果取得令牌的站點沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則立刻把令牌傳遞到下一個站點。由于站點接收到令牌的過程是順序依次進行的，因此所有站點都有公平的訪問權。

       (4)在令牌總線中，每個節(jié)點傳輸之前必須等待的時間總量是“確定”的。因為每個節(jié)點發(fā)送的幀的最大長度有限，當所有節(jié)點都有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，節(jié)點的等待時間等于全部令牌傳送時間和數(shù)據(jù)發(fā)送時間的總和。這就是節(jié)點傳輸之前必須等待的最長時間。

       2.MAC子層協(xié)議

       (1)MAC子層幀結構。令牌總線的MAC幀格式如下所示：

       ①前導碼：1個或多個字節(jié)。用于接收時鐘的同步。

       ②幀起始定界符：lByte.表示幀的開始，在幀的數(shù)據(jù)字段中不會出現(xiàn)。

       ③FC:幀控制字段，lByte.表示發(fā)送幀的類別，包括MAC控制幀、LLC數(shù)據(jù)幀、管理數(shù)據(jù)幀和特殊數(shù)據(jù)幀。

       ④ED:幀結束定界符，lByte.表示幀的結束，在數(shù)據(jù)字段中不會出現(xiàn)。

       ⑤目的地址：2Byte或6Byte.可以是組播或廣播地址。

       ⑥源地址：2Byte或6Byte.表示發(fā)送數(shù)據(jù)幀的節(jié)點地址。

       ⑦FCS:幀校驗序列，4Byte.

       ⑧數(shù)據(jù)：0個或多個字節(jié)。幀的最大長度有兩種：當使用2字節(jié)地址時為8182Byte,當使用6字節(jié)地址時為8174Byte.較長的幀有利于減少開銷，提高網(wǎng)絡的利用率。

       (2)環(huán)路管理。

       ①環(huán)路重構。總線上各節(jié)點填寫連接表，構造邏輯環(huán)。當環(huán)路不能正常工作時，具有生成令牌權利的節(jié)點負貴進行環(huán)路維護。邏輯環(huán)的構成過程如下：

       發(fā)出“請求后繼命令幀”,尋找可能的后繼節(jié)點;

       限定響應節(jié)點的范圍，在此范圍內的節(jié)點用“設罝后繼命令幀”響應。

       若有多個適合的節(jié)點響應，則用“解決沖突命令幀”進一步限定范圍，直至有且僅有一個節(jié)點響應為止：

       設置連接表中的后繼地址，并傳遞令牌給該后繼節(jié)點;

       后繼節(jié)點接收令牌，將令牌中的源地址置為連接表中的前一地址，如果本節(jié)點維護的連接表中沒有指定后繼節(jié)點，則重復上述過程：

       環(huán)路形成，令牌返回生成令牌的節(jié)點，完成環(huán)路重構動作，開始正常工作。

       ②添加新節(jié)點。

       節(jié)點在信息傳輸完畢之后，如果時間允許，應執(zhí)行必要的環(huán)路維護工作：

       詢問是否有新節(jié)點希望加入，如果有，則進行環(huán)路重構：

       若新節(jié)點符合后繼的要求，用“設置后繼命令幀”響應：

       部分節(jié)點修改連接表，容納新節(jié)點入網(wǎng)。

       ③刪除節(jié)點。

       節(jié)點可以在任意時刻、不采取任何動作地撤出環(huán)路，該節(jié)點的前一節(jié)點會自動開始尋找新后繼節(jié)點的過程(令牌維護)：或者，在指定時刻退出環(huán)路。希望撤出環(huán)路的節(jié)點僅在收到令牌之后，用“設置后繼命令幀”,將其后繼節(jié)點地址告訴前一節(jié)點，并傳遞令牌，撤出環(huán)路。

       3.物理層

       令牌總線的物理層可以使用同軸電纜或光纖作為傳輸介質，在同軸電纜上可以采用AM/PSK或FSK調制技術，在光纖上通常采用ASK-曼徹斯特編碼。傳輸速率范圍是1-20Mbit/s.

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