Token Ring a spol.

Token (oprávnění, pešek): charakteristickým rysem Token Ringu, i všech jemu příbuzných přenosových technologií, je způsob řízení přístupu ke sdílenému přenosovému médiu, ke kterému nemohou přistupovat (hlavně: vysílat po něm) všichni najednou. V Ethernetu se tento problém řeší pomocí přístupové metody CSMA/CD, která připouští vznik tzv. kolizí (souběžného vysílání) a řeší je teprve následně, a je ze své podstaty nedeterministická. Naproti tomu v případě sítě Token Ring je vše koncipováno jinak - právo vysílat po sdíleném médiu má ten, kdo je momentálním držitelem speciálního oprávnění (oprávnění vysílat). Toto oprávnění může mít prakticky libovolnou "fyzickou" podobu, resp. na jeho konkrétní fyzické podstatě příliš nezáleží - nejčastěji to je speciální (a malý) blok dat. Podstatné je pouze to, aby každý dokázal spolehlivě rozpoznat, zda je či není momentálním držitelem takovéhoto oprávnění, a aby toto oprávnění bylo možné předávat mezi uzly navzájem. Tedy aby toto oprávnění mohlo "kolovat" mezi potenciálními zájemci o vysílání, ne nepodobně dětské hře na předávání peška - na koho pešek padne (resp. kdo získá oprávnění), ten má právo provést určitou činnost (zde: začít vysílat).

Token Passing (předávání oprávnění, předávání peška): pro správné a korektní fungování metody "předávání peška" (token passing) je bezpodmínečně nutné, aby byl definován logický kruh - tedy pořadí, ve kterém si jednotlivé uzly cyklicky (dokola) předávají to, co pro ně reprezentuje zmíněné oprávnění (peška, neboli token). Důležité je, že tento kruh je skutečně pouze logickou záležitostí a nevynucuje si žádnou konkrétní fyzickou topologii. Na principu "token passing" (předávání peška) tak mohou fungovat sítě s různými fyzickými topologiemi - například síť Token Ring se skutečně kruhovou fyzickou topologií, nebo třeba síť Token Bus, s fyzicky sběrnicovou topologií. Princip "token passing" lze přitom chápat jako základ přístupových metod lokálních sítí, resp. považovat za alternativu k přístupové metodě CSMA/CD, používané v Ethernetu. Navíc jde o alternativu s významně odlišnými vlastnostmi: zatímco CSMA/CD je nedeterministická přístupová metoda, která nedokáže zaručit že se zájemce o vysílání vůbec dostane ke slovu, metody založené na principu token passing jsou deterministické, a zaručit to dokáží. To se projevuje i při vyšších zátěžích sítě, kdy se přenosové schopnosti Ethernetu relativně zhoršují, právě díky nedeterminismu metody CSMA/CD, zatímco celková průchodnost sítí na principu token passing se při rostoucí zátěži nezhoršuje, a blíží se teoretickému maximu. Daní za deterministické chování a lepší průchodnost při vyšších zátěžích je celkově větší složitost metod na principu token passing. Důsledkem je pak i relativně vyšší cena konkrétních produktů.

Active monitor: sítě s přístupovými metodami na principu token passing musí explicitně řešit takové situace, jako je například ztráta oprávnění (token-u), nebo přerušení logického kruhu (výpadkem některého z uzlů v logickém řetězci, který tvoří logický kruh). Stejně tak musí být explicitně ošetřeny situace, kdy se nějaký nový uzel chce přidat do logického kruhu (například když je zapnut dosud nekomunikující počítač), nebo z tohoto kruhu naopak chce vystoupit (počítač má být vypnut apod.). V případě Ethernetu takovéto situace není vůbec nutné jakkoli explicitně ošetřovat, zatímco zde ano, a to často dosti komplikovaně. Nejčastěji (například u sítí Token Ring) jsou příslušné správní funkce vykonávány jednou ze stanic v síti, která vystupuje v roli tzv. aktivního monitoru. Nezbytná funkčnost ale musí být implementována ve všech uzlech sítě, tak aby roli aktivního monitoru mohl v případě potřeby vykonávat kterýkoli uzel (například i v jednočlenné síti).

Token Ring: nejčastěji je princip token passing spojován s jedním konkrétním druhem sítě, označované jako Token Ring. Jde o síť s kruhovou topologií, a to jak logickou (ve smyslu předávání token-u), tak i fyzickou (jednotlivé uzly jsou zapojeny fyzicky do kruhu). Koncepce této sítě pochází od firmy IBM, která vyvinula její první verzi již v roce 1969. Další verze pak byly uzpůsobeny potřebám propojení sítí LAN a střediskových počítačů IBM, ale časem se začaly používat i pro samotné budování lokálních sítí jako takových. První konkrétní produkty pro sítě Token Ring se objevily na trhu v roce 1985, a to pracující s přenosovou rychlostí 4 Mbps. Od roku 1989 je používána verze pracující s přenosovou rychlostí 16 Mbps. Ve skutečnosti je ale název "Token Ring" neformálně používán pro dva různé druhy sítí: IBM Token Ring a IEEE 802.5.

IBM Token Ring vs. IEEE 802.5: Řešení vyvinuté firmou IBM bylo standardizováno společností IEEE, zabývající se standardizací lokálních sítí, konkrétně pracovní skupinou 802.5. Od toho je pak odvozen i název takto vzniklého řešení: IEEE 802.5. Naproti tomu firma IBM vyráběla a vyrábí vlastní verzi sítě Token Ring (IBM Token Ring), která je standardu IEEE 802.5 opravdu velmi blízká, je s n9m plně kompatibilní, ale není s ním zcela identická. Rozdíl je například v tom, že IBM Token Ring specifikuje konkrétní topologii (do hvězdy), zatímco IEEE 802.5 žádnou fyzickou topologii explicitně nepředepisuje (ale v praxi jde téměř vždy o zapojení do hvězdy). Další rozdíl je např. v přenosovém médiu: IBM Token Ring předepisuje kroucenou dvoulinku, IEEE 802.5 nepředepisuje žádné konkrétní přenosové médium.

MSAU (MultiStation Access Unit): jak může mít Token Ring fyzicky kruhovou topologii a současně topologii do hvězdy, jak se uvádí výše? Je to dáno tím, že se předpokládá použití zařízení fungujících jako "rozbočovače" či "koncentrátory", přesněji MSAU (MultiStation Access Unit). Uvnitř tohoto zařízení je realizováno propojení do kruhu, zatímco ven z tohoto zařízení vychází paprskovitě přípojky k jednotlivým koncovým uzlům - z hlediska obvodového zapojení (zapojení kabelů) pak skutečně jde o kruhovou topologii, zatímco způsob vedení kabelů odpovídá zapojení do hvězdy (v jejímž středu je právě zařízení MSAU, schopné propojení s dalšími zařízeními svého druhu).

Token Bus: označení dalšího druhu sítě fungující na principu Token Passing: fyzická topologie této sítě je sběrnicová (stejně jako např. u původního Ethernetu), a kruhová je pouze logická topologie (systém předávání oprávnění mezi jednotlivými uzly).

FDDI (Fiber Distributed Data Interface): další technologie s fyzicky kruhovou topologií, využívající ke svému fungování princip Token passing (s přenosovou rychlostí 100 Mbps)

Switched Token Ring: podobně jako v případě Ethernetu, došlo i u Token Ringu na snahy o zrychlení a zvýšení celkové propustnosti pomocí tzv. přepínání (switching-u). Konkrétní řešení pro přepínaný Token Ring (Switched Token Ring) se ale objevila výrazně později než u Ethernetu.

Dedicated Token Ring: dalším vývojovým stádiem technologie Token Ring, které navazuje na switchovaný Token Ring, je jeho tzv. dedikovaná verze. Je charakteristická tím, že každému uzlu dává dedikovanou (tj. s nikým nesdílenou) přípojku k nejbližšímu přepínači (switchi) Token Ringu, zatímco u nededikované verze jsou k příslušnému switchi připojována celá "kolečka" (několik uzlů zapojených do kruhu).

HSTR (High Speed Token Ring): snahy o další vývoj technologie Token Ring se ubírají cestou radikálního zvýšení přenosové rychlosti, na 100 Mbps - tedy obdobně jako v případě původního Ethernetu, jen mnohem později. Příslušný návrh má název High Speed Token Ring (HSTR), a v současné době již existuje i aliance výrobců, usilující o prosazení tohoto stomegabitového Token Ringu. Podrobnější informace lze nalézt na adrese http://www.hstra.com.

předchozí část | první část | další část