什麼是令牌環(Token Ring)？概念、怎麼運作的

網路百科全書中令牌環的定義。

什麼是令牌環(代幣戒指)（在計算機網絡中）？

Token Ring 是 IBM 開發的一種流行的局域網 （LAN） 技術，在許多商店中仍然擁有龐大的安裝基礎，但近年來已被不同形式的以太網大大超越。權杖環在 IEEE 802.5 規範中進行了標準化，該規範描述了配置為物理星形拓撲的令牌傳遞環形網絡的實現。

怎麼運作的

在令牌環網絡中，站點（計算機）以星形形式連接到稱為多站接入單元 （MAU） 的中央佈線集中單元。此單元將佈線集中在星形拓撲中，但在內部形成一個邏輯環形拓撲，網路流量可以在該拓撲上傳輸。瓣將各個站點連接到 MAU。波瓣的最大電纜長度為 22.5 米或 100 米，具體取決於電纜類型，但您可以使用專為令牌環網絡設計的中繼器將此距離延長至 2.4 公里。MAU 通常支援 8 或 16 個連接來連接瓣。

您可以將 MAU 連接到振鈴和振鈴埠，以形成可支援更多站台的更大環，以擴充權杖環網路。可堆疊的 MAU 簡化了此過程。您最多可以連接 33 個 MAU 來形成一個網絡。許多 MAU 支援透過光纖佈線連接，以建立跨越建築物或園區的網路。大部分的 MAU 也支援使用簡單網路管理通訊協定 （SNMP） 的頻內管理，以及使用序列介面的頻外管理。

代幣戒指

令牌環網路通常以 4 或 16 Mbps 的速度運行，但某些供應商的設備速度最高可達 100 Mbps。權杖環網路有兩種類型，兩種類型都可以以 4 或 16 Mbps 的速度運行：

• 類型 1：通常使用屏蔽雙絞線 （STP） 纜線，搭配 IBM 針對記號環安裝開發的特殊資料連接器。但是，16 Mbps MAU 通常具有用於 RJ-45 或 DB9 連接器的連接埠。

• 類型 3：此類型使用帶有 RJ-45 連接器的標準非屏蔽雙絞線 （UTP） 佈線。

類型 1 通常被認為比類型 3 更可靠，但更大的 UTP 佈線安裝基礎使類型 3 成為新權杖環安裝的可行選擇。類型 1 配置每個環最多支持 260 個站點，而類型 3 每個環最多可支持 72 個站點。

令牌環站將稱為令牌的單個數據包從一台計算機傳遞到另一台計算機，而不是像以太網等基於爭用的網絡那樣讓每個節點獨立傳輸。一次只能有一個令牌在網絡上，因此在令牌環網絡中不會像在以太網網絡中那樣發生衝突。這個過程類似於通過傳遞帽子向一群人發送消息。

為了在令牌環網路中傳遞令牌，每個站台都必須知道其鄰居是誰，並且必須執行檢查以確保電路未中斷。包含此資訊的訊息會持續在環周圍傳送。只要收到此訊息，令牌就會流通。為了產生所需的資訊，環中第一個線上站將承擔 Active Monitor Station 的角色。它會建立令牌，並負責在令牌遺失或損壞時採取行動。Active Monitor Station每七秒將Active Monitor Present幀傳送到下一個節點。每個節點依次通知其下游鄰居它是其最近的活動上游鄰居。如果環斷裂且令牌無法流通，則會發生稱為信標的錯誤偵測過程。如果 Active Monitor 工作站發生故障，另一個工作站將承擔監控網路狀態的角色，並在現有權杖遺失時產生新權杖。

如果一個站點想通過網絡傳輸數據，它會等到令牌到來;如果另一個站點尚未宣告令牌，則會宣告令牌並反轉監視器設定位元以將其標示為「忙碌」，以便其他站點無法在預先定義但可變的時間內宣告權杖。然後，始發站從記號中刪除最後一個位元組（稱為分隔符號位元組），將資料附加到記號，並將分隔符號位元組附加到末尾，以形成可變長度（最多 8000 位元組）的幀。帶有數據的令牌在環周圍從一個站點到另一個站點的一個方向循環。（每個站點都充當中繼器來重新產生和轉送令牌。當它返回原始站時，令牌和數據將被刪除，並生成一個新令牌並將其放置在網絡上。

Note

術語“多站接入單元”有時縮寫為 MSAU 而不是 MAU，以區別於“媒體連接單元”，後者是舊以太網網絡技術中使用的術語。

MAU 和連接站之間的距離指定為波瓣長度，指的是往返訊號路徑。因此，一個瓣長為200米的站點實際上使用了100米長的電纜。

Tips

1型令牌環的STP佈線有九種型別，其中兩種現在很常見：

• 1 型電纜：使用兩對 22 號屏蔽、接地實心銅線。將此類型用於較長的電纜線路，例如配線間和工作區域之間的電纜線路。最大葉長為200米。

• 6 型電纜：使用兩對 26 號絞合屏蔽銅線，比 1 型電纜更靈活（而且看起來更漂亮！將此類型用於電纜可見或設備經常移動的工作區域，尤其是跳線。最大葉長為45米。

您可以取得配接卡纜線版本 （一端端接 IBM 資料連接器，另一端端接 DB9 公連接器） 或配線架版本 （兩端端接資料連接器） 的兩種類型的纜線。使用配線架纜線連接 MAU，並使用轉接器纜線將站台連接至 MAU。

您還可以獲得巴倫，它可以將 1 型 IBM 佈線轉換為 UTP 佈線以連接不同的令牌環類型，並且您可以獲得允許將數據連接器連接到 RJ-45 端口的特殊適配器，以便您可以將已安裝的 UTP 佈線與 1 型 MAU 一起使用。

Tips

某些用於令牌環網路的網路介面卡 （NIC） 支援軟體可設定的實體層定址。您的所有 NIC 都必須具有唯一的 MAC 位址。

大多數 MAU 和 NIC 都是雙速的，可以以 4 或 16 Mbps 的速度運行，但不能同時運行。不過，您可以使用網橋或路由器將 4 Mbps 令牌環網路連線到 16 Mbps 令牌環網路。

下表提供疑難排解令牌環網路問題的建議。

令牌環網路的故障排除提示