环型网介质访问方法.docx

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1、环型网介质访问方法环型网采用无冲突的介质访问方法，主要有令牌环、分槽（时间片）环及存放器插入环。一、令牌环IEEE802委员会于1984年公布了802.5令牌环介质访问方法及相应物理层规范协议。1令牌环工作原理令牌环：是由环接口及点一一点链路连接而成的环，工作站连接到环接口上，介质是共享的，但并非广播的。令牌：采用一个特殊的字段或分组作为发送权的控制标志。空令牌：当环中所有节点都无信息发送时，节点间传递的令牌。工作原理：产生新令牌的三种协议：多令牌协议：一旦结束帧的发送立即产生新的令牌；单令牌协议：发送完一帧后，要等到忙令牌返回，才产生新令牌；单帧协议：发送完帧后，在该帧返回并全部回收后，才发

2、新令牌。2.环接口一一又称转发器，是令牌环型网的主要部件环接口构造：如下图。主要功能：收发信息，识别和产生令牌、插零删零、识别地址、开展CRC校验等。两种工作方式：监听方式：节点不发数据时的工作状态。发送方式：节点向环上发送数据时的状态。环接口的工作过程：二、IBM令牌环网（TokenRing）令牌和优先权相结合由IBM公司于1985年10月推出，是IEEE802.5标准制定的根底，可构成小规模的网，也可以组成多环互联层次网，适合广泛的应用，是最著名的微机局域网之一。1令牌环网的构造构造：IBM令牌环网是一种星型环型拓扑构造，即物理上呈星型，但实际上各计算机串成环形，一个环网最多可连接260个

3、节点。组成：环站（节点）-智能适配器-传输介质-（电器接头）-集线器（网络多站访问器MAU）-网桥2. IBMTokenRing网MAC帧格式忙令牌/数据帧的格式:空令牌的格式：2 .IBMTokenRing网MAC帧格式忙令牌/数据帧的格式：忙令牌/数据帧的格式：帧开始定界符：占1个字节，用违例曼彻斯特码(非正规曼彻斯特码)表示。J表示正常曼彻斯特码“1”去掉正常位周期中间电平变化形成的；K表示正常曼彻斯特码“0”去掉正常位周期中间电平的变化形成的。优先权PM：占3位，指出空令牌的优先权，只有环站的优先权等于或大于空令牌的优先权时才允许使用令牌。令牌T：占一位，若为0,表示空令牌；若为1,表

4、示忙令牌，满足优先权要求的站可用空令牌发送数据，并改空令牌为忙令牌。监控位血占1位，用于防止假忙令牌无限循环，网内设专门的监控站，发送时该位由发送站置为0,经监控站时改为1,若经过监控站时该位的值已经为1,说明出现了假忙令牌，于是监控站通知发送站回收。优先权预定位PR：占3位，某站点待发帧的优先权高于在环上传送帧的优先权预定位的值时，可改变环上帧的这3位(PR),将自己待发数据的优先权置于其上，表示预约下一个空令牌帧，下一次谁的最高发谁的。3 .介质访问控制帧及环网的管理帧的FC字段的帧类型FF=Oo时，帧的数据字段装有环路管理信息，可完成监测和诊断环路故障，报告网上工作情况，管理环网地址，选

5、择路径及初始化环站等。帧的传送优先权过程：三、分槽环介质访问方法分槽环（时间片分割环）介质访问方法：不是基于令牌访问的控制原理，而是以环路上时间片分割来控制帧的发送和接收，是一种异步、时分、随机访问方法，也是一种竞争型无冲突的介质访问方法。1分槽环工作原理将信道首尾相连形成环形通路，各站点与环路相连；将信息沿环一周所需的总时间分为若干时间槽（时间片），每槽可以装一帧信息，每槽前有空（E）和满（F）标志E/F,占1位；欲发信息帧的站点，必须等空槽到来，将空/满标志置为满，同时将信息帧放入槽中发送出去；满糟所经过的每个站点开展地址比较，检查该槽中的信息帧是否是发送给自己的；当该时间槽到达目的站点时

6、（地址比较符合），则该站收入帧中数据，同时将空/满标志置为空，供其它站点装载使用。4 .分槽环优缺点及人工延迟优点：环上可以同时传送多帧。缺点：槽的大小固定（38位），导致数据长度受限制，当报文包过小时，槽装不满；报文包过长时，需分多个包，处理时间长。特点：每个站点需要参加人工延迟，以使各槽的首尾不相连。例题：设某环型网络环长IOOOm,数据率C=IMbPS.帧长为38位(剑桥环)，环上有n=50个站点，并已知环上传播速度为光速的77%。问：不经人工延迟，环上能存有多少位？如需对环上分有4个时间槽，每站点需延迟多少位？解：环上信号传播速度：一位信息传IOOOn)需要时间，即信号传播时延为：两站

7、间的距离/信号传播速度二1000m(200ms)=5s5s时间内发送方能发多少位？数据速率5s=5bit若环上能有4个槽，则共需38位X4=152位而环上仅能容纳5位，则每站点需延迟数：(1525)/50=3位/站点即每站点需要延迟3位,各站点延迟可由移位存放器实现。5 .剑桥环(Cambridgering)(1)环构造：由以下几部分组成，中继器P：将输人信号传至下站；对报文包开展奇偶检验，如有错报告至监控站，类似环接口。站S：发送时等空槽来，将报文包放在环上；接收时，开展地址检验，如符合则收下。接口I：实现站与主机之间的缓存和流控。主机或外设Ho信道：两对双绞线。(2)包格式:响应位的取值含义：O1-表示接收信息；00-接收缓存器不空，不能接收该包；10-该包有错，不能接收；11-初始值，未变，表示接收站不存在或未启动3)工作原理发送算法：2.工作过程3.优缺点优点：支持多包同时传送，支持可变包长，是一种无冲突介质访问方法；各站可并行发送，并行性好；每个站的发送都是自主决定的，无需令牌控制。缺点：硬件复杂和有错误时撤销错误包的判断较困难。