令牌环网是一种以环形网络拓扑结构为基础发展起来的局域网,虽然它在物理组成上也可以是星型结构连接,但在逻辑上仍然以环的方式进行工作。其通信传输介质可以是无屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等。
令牌环网的媒体接入控制机制采用的是分布式控制模式的循环方法。在令牌环网中有一个令牌(Token)沿着环形总线在入网节点计算机间依次传递,令牌实际上是一个特殊格式的帧,本身并不包含信息,仅控制信道的使用,确保在同一时刻只有一个节点能够独占信道。当环上节点都空闲时,令牌绕环行进。节点计算机只有取得令牌后才能发送数据帧,因此不会发生碰撞。由于令牌在网环上是按顺序依次传递的,因此对所有入网计算机而言,访问权是公平的。
令牌在工作中有“闲”和“忙”两种状态。“闲”表示令牌没有被占用,即网中没有计算机在传送信息;“忙”表示令牌已被占用,即网中有信息正在传送。希望传送数据的计算机必须首先检测到“闲”令牌,将它置为“忙”的状态,然后在该令牌后面传送数据。当所传数据被目的节点计算机接收后,数据被从网中除去,令牌被重新置为“闲”。令牌环网的缺点是需要维护令牌,一旦失去令牌就无法工作,需要选择专门的节点监视和管理令牌。
网络中只有一个令牌在环路上绕行
当一个站点要发送数据时,必须等待并获得一个令牌,将令牌的标志标志为1,随后开始发送数据
环路中的每个站点边转发数据,边检查数据帧中的目的地址,若为本站地址,便读取其中的数据
数据帧绕行一周返回时,发送站将其从环路上撤销
数据发送完毕后,重新产生一个令牌环
最有影响的令牌环网是IBM公司的Token Ring,IEEE802.5标准就是在IBM公司的Token Ring协议的基础上发展和形成的。
在Token Ring中,结点通过环接口连接成物理环形。令牌是一种特殊的MAC控制帧,帧中有一位标志令牌忙/闲。令牌总是沿着物理环单向逐站传送,传送顺序与结点在环中排列顺序相同。
如果某结点有数据帧要发送,它必须等待空闲令牌的到来。当此结点获得空闲令牌之后,将令牌标志位由“闲”变为“忙”,然后传送数据。