令牌环网 IEEE802.5

令牌环网 802.5

介绍
工作流程
帧格式
物理层编码
参考
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介绍

令牌环网(Token Ring)标准是对物理层和数据链路层提出的。IBM提出，五年后IEEE制定了802.5标准。
结构很简单，所有主机连成一个环，帧单方向（顺时针或者逆时针）传递。只有拿到令牌的主机可以发送数据。

工作流程

一个”令牌帧“在环上传递，此时没有主机发送数据。
发送主机捕获这个令牌，然后发送自己的帧。（在自己的帧里，帧头含有令牌的信息）
这个发送帧从发送主机开始，接着顺序往下传。
目标站匹配到帧的目的地址，于是把这个帧的信息部分拷贝下来，并且修改此帧的最后一个字节。继续向下传递此帧。
帧绕了一圈回来后，发送站检查帧发现最后一个字节被改了。于是判定目标站成功接收。发送站把帧里自己加的东西去除，于是这个帧又变成了”令牌帧“。
”令牌帧“继续向下按顺序在环上传递。

帧格式

帧分为三种。一种是”令牌帧“，一种是”数据帧“，还有一种是”终止帧“。（英文对应分别是：Token，Data，Abort frame）

令牌帧：

令牌帧有两种状态：闲和忙
闲表示这个令牌没在用，忙代表这个令牌正在使用。

令牌帧长这个样子：

首定界符 Start Delimiter	访问控制 Access Control	尾定界符 End Delimiter
8 bits	8 bits	8 bits

其中访问控制的8位如下：

+	0-2位	3	4	5-7
0	优先级 Priority	令牌 Token	监控 Monitor	保留 Reservation

其中3位（令牌位），如果是‘1’代表忙令牌，如果是‘0’代表闲令牌。

数据帧：
当发送站捕获“令牌帧”后，会在“令牌帧”的基础上形成“数据帧”。

数据帧长这样子：

SD	AC	FC	DA	SA	DATA	CRC	ED	FS
8 bits	8 bits	8 bits	48 bits	48 bits	up to 4500x8 bits	32 bits	8 bits	8 bits

其中：
SD: 首定界符 Start Delimiter
AC: 访问控制 Access Control
DA: 目的地址 Destination Address
SA: 源地址 Sourse Address
ED: 尾定界符 End Delimiter
FS: Frame Status

目标站收到帧后，首先拷贝DATA中的信息，再修改FS，最后继续传递此帧。

FS里面是这样的：

A	C	0	0	A	C	0	0
1 bit	1 bit	1 bit	1 bit	1 bit	1 bit	1 bit	1 bit

其中：
A=1，表示收到了（Address recognized）
C=1，表示拷贝了（Frame copied）

终止帧：
不写了，详情见wiki

备注：

数据帧的帧格式在多个网站的描述有出入，详情可以见下面列出的参考。
有一个令牌持有时间，不能一个主机拿到令牌不还了。确保其他主机也有机会传递数据。
如果数据帧的目的地址意外出错了，会导致没有主机接收这个帧。这个帧就会一直在环上转圈圈。为解决这种情况，令牌环网有一个主机是负责管理整个环网的。

物理层编码

差分曼彻斯特编码

参考

IONOS Token ring – IEEE 802.5
IEEE 802.5 Token Ring
Token Ring/IEEE 802.5
Wikipedia

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算了，怕广告。如果要联系我讨论什么，先写在评论里吧。
第一次写，还挺耗时的。