Wat is Token Ring?

Bekabelde computernetwerken in het moderne tijdperk worden gedomineerd door Ethernet. Zelfs als de standaard ethernetkabel – de 8P8C-kabel – niet wordt gebruikt, is het onderliggende protocol vrijwel zeker nog steeds ethernet, vooral in LAN-omgevingen. Glasvezelkabels gebruiken bijvoorbeeld nog steeds het ethernetprotocol in LAN-omgevingen.

In het begin was ethernet echter niet het enige spel in de stad. Token ring was een concurrerende standaard. Het werd voorgesteld door IBM in 1984 en gestandaardiseerd onder 802.5 in 1989 door IEEE.

De netwerkarchitectuur

Een token ringnetwerk, zoals je misschien al uit de naam hebt geraden, maakt gebruik van een ringtopologie. Dit is niet noodzakelijkerwijs een fysieke ringtopologie, maar het is een logische ringtopologie. Een fysieke sport vereist dat elk apparaat twee netwerkpoorten en twee kabels heeft. Een logische ringtopologie is eenvoudiger te configureren met Media Access Units of MAU's die een vaag vergelijkbare rol vervullen als een ethernetswitch.

Elke MAU configureert een fysieke stertopografie. Het kan dan in een ring verbinding maken met meerdere andere MAU's. De algehele logische topografie van het netwerk is echter een ring.

Aanrijdingen vermijden

Botsingen zijn een probleem voor alle gedeelde toegangsmedia. Ethernet heeft een functie genaamd CSMA/CD of Carrier Sense Multiple Access met Collision Detection. In CSMA/CD gebruikt een netwerkknooppunt draaggolfdetectie om te controleren of het netwerk vrij is, alvorens te verzenden. Als het vervolgens een botsing detecteert, zendt het een storingssignaal uit en stopt het gedurende een korte willekeurige periode voordat het opnieuw uitzendt, als het netwerk vrij is.

Token ring gebruikt het titulaire token om te bepalen of een host kan verzenden of niet. Als het netwerk stil is, wordt er een leeg pakket rond de ring verzonden. Elk apparaat stuurt het lege pakket door, tenzij het gegevens wil verzenden. Om gegevens te verzenden, maakt het het pakket dat het wil en voegt het een tokenwaarde toe voordat het rond de ring wordt gestuurd in plaats van het lege pakket.

Wanneer een host vaststelt dat hij de ontvanger van een pakket is, leest hij de gegevens, zet het token op nul en verzendt het pakket opnieuw. Het pakket maakt een volledige lus van de ring. Wanneer het bij de oorspronkelijke afzender aankomt, controleert het of het token is verwijderd, wat de ontvangst aangeeft. Vervolgens wordt het pakket verwijderd en wordt het lege pakket opnieuw verzonden.

Een token ring-netwerk vermijdt netwerkbotsingen door slechts één token tegelijk geldig te laten zijn. Zolang het lege pakket geen token gebruikt, kan elke host verzenden.

Vergelijkingen met ethernet

Toegang tot de tokenring is eerder deterministisch dan op contentie gebaseerd. Dit zorgt ervoor dat er geen botsingen zijn in plaats van de kans erop te minimaliseren en ze op te lossen wanneer ze zich voordoen. Elke twee ethernet-apparaten kunnen eenvoudig met elkaar worden bekabeld. historisch gezien vereiste dat een crossover-kabel, maar moderne apparaten hebben de neiging om auto-sense-mogelijkheden te hebben om dit met elke kabel mogelijk te maken. Token ring ondersteunt dit niet zonder extra hard- en software.

Meerdere identieke MAC-adressen worden ondersteund in een token ring-netwerk. MAC-adressen moeten echter uniek zijn op een ethernetnetwerk. De licentiekosten voor firmware voor elke token ring-netwerkpoort waren meer dan drie keer zo hoog als voor ethernet. Bovendien waren routers ook aanzienlijk duurder voor token ring dan voor ethernet. Ethernet standaardiseerde ook relatief vroeg een goedkopere kabel, wat het aanzienlijke kostenvoordelen opleverde. Op dat moment waren token ring en ethernet qua bandbreedte ongeveer vergelijkbaar, maar nadat duidelijk was dat ethernet de geprefereerde technologie was, werd de token ring-standaard niet meer bijgewerkt.

Conclusie

Token ring was halverwege de jaren tachtig en negentig een netwerkprotocol en connectiviteitsstandaard. Het was enigszins succesvol in zakelijke omgevingen, maar werd in thuis- en uiteindelijk zakelijke omgevingen overschaduwd door ethernet, dat aan het einde van de normenoorlog hogere snelheden bood tegen lagere kosten. Het werkte door een ringtopologie te gebruiken en een enkel token te hebben. Als het token niet was ingesteld, kon een host het claimen en verzenden. Als het token is ingesteld, moet een host wachten tot het token is vrijgegeven om het te claimen en te verzenden. In moderne tijden is token ring in wezen dood, met ethernet als dominant netwerkprotocol en standaard.