| Dieses Netz wurde von
IBM entwickelt. Alle Rechner sind
hintereinandergeschaltet und somit ringförmig
verbunden. Im "Ruhezustand" (keine Station will
senden) zirkuliert eine spezielle Nachricht im Netz,
das sogenannte "Token" (genauer "Frei-Token", "free
token"). Diese Nachricht wird von einem Rechner an
den nächsten weitergegeben. Der Rechner, der im
Besitz des Frei-Tokens ist, kann senden, indem er an
dieses die Nachricht anhängt ("busy token"). Dieser
Datenblock wird von Station zu Station
weitergereicht, bis sie beim Empfänger angekommen
ist. Der Empfänger bestätigt die Nachricht durch
eine Acknowledge-Meldung, die mit dem Token weiter
auf den Ring geschickt wird und schließlich wieder
beim Absender eintrifft. Dieser schickt nun wieder
ein Frei-Token auf die Reise.
Quelle: http://info.electronicwerkstatt.de
In der Regel berechtigt der Besitz
des Tokens nur zur Sendung eines Blocks (non
exhaustive), im anderen Extremfall könnte auch
definiert werden, daß die Station so viele
Datenblöcke senden kann, wie sie möchte (exhaustive).
Damit könnte aber eine Station, die den Token
besitzt, alle anderen dominieren. Normalerweise wird
deshalb nur ein Block gesendet. Außerdem wird die
Dauer der Sendeberechtigung befristet (Token Holding
Time, z. B. 10 ms). Solange das Netz fehlerfrei
funktioniert, stellt Token-Ring ein sehr einfach
handzuhabendes Verfahren dar. Komplexer sind die
Aufgaben beim Initiieren des Netzes und beim Ein-
oder Auskoppeln von Stationen. Token-Ring ist das
einzige Netz mit aktiven Stationen, die aus Eingabe-
und Ausgabeeinheit bestehen. Grundsätzlich sind alle
Stationen gleichberechtigt, jedoch übernimmt eine
von ihnen als "aktiver Monitor" besondere
Überwachungsaufgaben im Netz. Eine andere Station
überwacht als "passiver Monitor" den aktiven Monitor
und kann gegebenenfalls dessen Aufgaben übernehmen.
Die Aufgaben des aktiven Monitors sind:
- Erzeugen
des Ringtaktes
-
Überwachen des Tokens (Neuen
Token erzeugen, falls er
verloren geht, Verhindern
mehrerer Tokens)
-
Unterbinden permanent
kreisender Blöcke oder
Tokens erhöhter Priorität.
(Generell: Ring säubern
durch Senden eines "Purge
Ring Frame" an alle
Stationen und Erzeugen eines
neuen Frei-Tokens).
-
Verhindern, daß mehrere
Monitore aktiv sind.
-
Verzögerung des
Token-Rahmens um 24
Bit-Zeiten (die Länge des
Token-Rahmens beträgt 24
Bit). Auch bei extrem
kleinem Ring wird so
sichergestellt, daß eine
Station den Token-Rahmen
vollständig senden kann,
bevor sie ihn wieder
empfängt.
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In regelmäßigen Abständen sendet
der aktive Monitor einen "Active
Monitor Present Frame" an alle
Stationen im Ring. Gleichzeitig
wird dadurch eine Prozedur in
Gang gesetzt, die allen
Stationen die Adresse des
jeweiligen Vorgängers im Ring
liefert (NAUN = Nearest Active
Upstream Neighbour) - eine
Information, die nur im
Fehlerfall wichtig ist. Ein
Fehler auf Empfangsseite
bedeutet, daß der eigene
Empfänger oder der Sender des
NAUN defekt ist. Die Auswahl des
aktiven Monitors geschieht per "Claim-Token
Process" durch:
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- den
derzeit aktiven Monitor,
wenn dieser Probleme bei der
Durchführung seiner Aufgaben
hat,
- einen
passiven Monitor, wenn der
aktive Monitor nicht korrekt
arbeitet (z. B. Timeout
auftritt).
- eine neu
eingegliederte Station, wenn
diese das Fehlen des aktiven
Monitors feststellt.
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Token-Ring-Netze werden
normalerweise als
Stern-Ring-Verbindungen mit
passiven Ringleitungsverteilern
aufgebaut. In den
Ringleitungsverteilern befinden
sich Relais (die von den
Stationen gesteuert werden) zur
Eingliederung von Stationen und
zur Schaltung von Ersatzringen
bei Defekten.
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Quelle: http://info.electronicwerkstatt.de
Die Eingliederung einer Station
erfolgt in fünf Schritten:
- Ist ein
Adapter vom Ring getrennt,
sind gleichzeitig Eingangs-
und Ausgangsleitung
kurzgeschlossen. Es erfolgt
zunächst ein Adaptertest.
Nach dem Test versorgt der
Adapter die Relais mit Strom
und wird in den Ring
eingegliedert.
- Die
Station hört nun den Ring
ab. Wenn sie innerhalb einer
festgelegten Zeit keine
Aktivität des aktiven
Monitors wahrnimmt, startet
sie den Prozeß zur Auswahl
des aktiven Monitors.
- Durch
Aussenden eines "Duplicate
Address Test Frame" prüft
die Station die
Eindeutigkeit ihrer Adresse.
Ist sie nicht eindeutig,
koppelt sich die Station
wieder ab.
- Durch den
NAUN-Prozeß erfährt die
Station die Adresse ihres
Vorgängers und ist nun ins
Netz eingegliedert.
- Von den
Voreinstellungen abweichende
Parameter können nun bei
einer Server-Station
abgefragt werden, sofern
dies nötig ist.
Die Funktionen
von Monitor und der
eingegliederten Stationen müssen
nicht nur einmalig initiiert,
sondern auch ständig überwacht
werden. In vielen Fällen sind
dies zahlreiche Aktionen, die
auch viele Blöcke auf dem Netz
zur Folge haben und in deren
Verlauf auch Fehler- und
Ausnahmebedingungen auftreten
können. Der Nachteil von
Token-Ring liegt darin, daß beim
Ausfall einer Station oder bei
Kabeldefekten das Netz
unterbrochen wird. Wird die
defekte Station hingegen
abgeschaltet, schalten die
Relais im Ringleitungsverteiler
die Leitung durch. Token Ring
ist genormt nach IEEE 802.5.
Token-Bus
Auch beim
Token-Bus wird der Zugriff über
Token-Passing geregelt, nur
besitzt das Netz Bus- oder
Baumstruktur. Hier haben wir
also den Fall, daß eine logische
Ringstruktur auf eine
physikalische Busstruktur
aufsetzt. Das Verfahren wird z.
B. beim ARCNET und in der
industriellen Automatisierung
(MAP = Manufactoring Automation
Protocol) verwendet. Anders als
beim Token-Ring empfangen alle
Stationen auf dem Bus die Daten.
Daher wird die Reihenfolge der
Stationen nicht durch die
hardwaremäßige Verbindung,
sondern rein logisch durch die
Adreßzuordung erledigt. Die
Tokens werden von der Station
mit der höchsten Adresse an
diejenige mit der
nächstniedrigeren
weitergereicht. Die Station mit
der niedrigsten Adresse schließt
den logischen Ring durch
Adressierung auf die höchste
Adresse Token Bus ist genormt
nach IEEE 802.4.
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hotlinks:http://info.electronicwerkstatt.de/bereiche/uebertragung/netzwerktechnik
http://www.windows-netzwerke.de/ |
Automatisieren und Vernetzen mit Industrie-PC
:: Stand :: 24.06.2004
