トークンリングについて詳しく解説

導入

トークン リング(国際的にはトークン リングとして一般に知られています) は、OSI モデルの物理層とリンク層で動作するローカル エリア ネットワークプロトコルです。これは、リングの周りを一方向に移動するトークンと呼ばれる特別な 3 バイトのフレームを使用します。トークン リング フレームはリング内を常に同じ一方向に移動します。

このパラダイムはラウンドアバウトのパラダイムであり、すべての条件が同じであれば、一般的に交差点よりも大きな流れを運ぶことができます。さらに、 CSMA/CDでの衝突による時間の損失 (輻輳が発生した場合、帯域幅の 1-1/e=63.2% に相当する可能性がある) を回避すると、トークンリング 16 Mbit/s が 5 倍高速になるはずです。イーサネット(当時 10 Mbit/s) よりも。ワークステーションの夜間バックアップについては重要な考慮事項です。その代わりに、私たちはトポロジ上の制約を作成しました。イーサネットは、理論的には白い天井の赤外線によるものを含め、あらゆる媒体上で考えられます。トークンリングは 1 つのループでのみ機能します。注: トークンリングの最初のバージョンでは、4 Mbit/s に到達できました。

一般的なトークン リングのループは6 kmになることがあります。

トークンは送信する権利を具体化します。各ステーションは、リング上で次のステーション用に事前に定義されたステーションにそれを渡します (それを繰り返します)。送信を希望するステーションは、フレームの送信に必要な時間だけトークンを保持し、このフレームに続いてトークンを送信して、チャネルが空いていることを示します。ステーションがダウンすると、ダウンしたステーションのトークンへのアクセスをブロックするための対話が行われます。トークン リング LAN は通常、媒体上のビットのマンチェスター差分コーディングを使用します。

トークン リングは 250 ステーション (256 ではありません!) に制限されましたが、これは 2 進数の理由ではなく、送信頻度に関連する考慮事項によるものです。

802.5規格

IBM は、マルチステーション アクティブ アクセス ユニット (MSAU または MAU)と IBM Structured Cabling System に基づく IBM トークン リングアーキテクチャにより、1980 年代半ばにトークン リング ネットワークの使用を普及させました。 IEEE は後にトークン リング ネットワークをIEEE 802.5として標準化しました。

したがって、トークン リングの元のアーキテクチャでは、物理的および論理的なリングが必要でした。 MAU の出現により、ケーブル配線がスター型(すべてのケーブルが同じ点に集まる) で実行されるようになったため、物理的なリングトポロジから解放されることが可能になりました。その後、MAU はリング ネットワークを仮想的に再構成する責任を負いました。

IEEE 802.5 ワーキング グループは、4 Mbit/s (1985 年)、16 Mbit/s (1989 年)、そして 100 Mbit/s (1993 年) の速度を認可するさまざまな規格を発行しました。ただし、後者はイーサネットの大量到来により一時的なものにすぎませんでした。

トークンリングの運命

トークン リングは、イーサネットの初期の共有メディア実装を考慮した場合に非常に優れたパフォーマンスを発揮し、それらに代わる実行可能な高パフォーマンスの代替手段と考えられていました。イーサネットのパフォーマンスはフレーム衝突の確率、したがってステーションの数とともに低下しますが、トークン リングのパフォーマンスは一定であり、衝突が不可能であるため予測可能です。原子力発電所のLANに今でも義務付けられているのはこのためである。

スイッチド イーサネットの開発により、イーサネットの競争力が再び高まり、必要な構造がより軽量になりました。実際、イーサネットは低コストで高速を提供しましたが、それがトークン リングの衰退の原因となりました。イーサネットの売上高が増加したことにより、規模のメリットにより価格が下がり、最終的にはイーサネットがトークン リングに取って代わられるようになりました。ただし、リング アーキテクチャは、100Mb/s の高速 FDDI およびCDDI伝送で永続的に使用され続けました。現在、IBM 社自体が社内でイーサネットを使用しています^{[参考文献]。希望】} 。