Tiểu luận môn Mạng Máy Tính Token Ring – IEEE 802.5 và Fiber Distributed Data Interface (FDDI)

Token Ring – IEEE 802.5
và
Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
Nội dung
•
1. Giới thiệu.
•
2. Nguyên lý hoạt động.
•
3. Định dạng của Token và Frame.
•
4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên.
•
5. Xử lý lỗi trong mạng.
•
6. Ưu nhược điểm của mạng Token Ring.
•
7. Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
1. Giới thiệu
•
Mạng Token Ring được IBM phát triển từ năm 1970s.
•
Dựa trên mô hình mạng Token Ring của IBM, IEEE tiếp
tục phát triển mạng này bằng việc đưa ra chuẩn IEEE
802.5.
•
Các chi tiết kỹ thuật của chuẩn IEEE 802.5 hầu như
giống và hoàn toàn phù hợp với mạng Token Ring do
IBM phát triển.
•
Do đó, thuật ngữ Token Ring được dùng cho cả mạng

Token ring do IBM phát triển cũng như chuẩn
IEEE802.5.
1. Giới thiệu
•
Mạng Token Ring truyền thống hoạt động ở tốc độ
4Mbps hoặc 16Mbps.
•
Thế hệ đầu tiên Token Ring tốc độ 4Mbps chạy trên
đường dây cáp STP, sau này thì được hỗ trợ thêm
trên đường dây điện thoại UTP.
•
Thế hệ Token Ring tốc độ 100Mbps được gọi là High
Speed Token Ring (HSTR) lần đầu tiên được trình
diễn vào năm 1998, nó phục vụ cho các khách hàng
muốn nâng cấp khả năng mạng Token Ring sẵn có
của họ, tuy nhiên, giao diện cho hệ thống này là khá
đắt đỏ.
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
1. Giới thiệu
2. Nguyên lý hoạt động
•
Token ring sử dụng thẻ bài
để điều khiển truy nhập.
•
Thẻ bài là một gói đặc biệt
lưu thông trên kênh truyền.

•
Trạm nào nhận được thẻ bài
thì được phép truy nhập kênh.
•
Mỗi lần truy nhập chỉ 1 trạm
được phép gửi gói tin.
•
Sau khi gửi gói tin, trạm vừa
phát gói phải gửi trả lại thẻ bài mới lên mạng.
•
Giả sử cần gửi 1 dữ liệu
từ A C.
•
Tại thời điểm t0 : thẻ bài
đang lưu thông trên vòng,
A giữ thẻ bài và bắt đầu phát
gói dữ liệu.
•
Tại thời điểm t1 : B nhận được
dữ liệu từ A sau khi phân tích
địa chỉ MAC đích (C), B gửi tiếp
gói dữ liệu lên kênh truyền.
2. Nguyên lý hoạt động
•
Tại thời điểm t2 : C tiếp nhận
được gói dữ liệu A gửi cho nó,
sau khi sao chép dữ liệu vào bộ
đệm thu, C gửi gói này theo
hướng CD, với bit A, C được
set lên 1.

•
Tại thời điểm t3 : A nhận
được gói dữ liệu A = 1, C = 1
nó hiểu C đã nhận được gói
dữ liệu. A tạo thẻ bài mới và gửi
lại thẻ bài lên mạng.
2. Nguyên lý hoạt động
•
Nhược điểm : Tại một thời
điểm tối đa chỉ có 1 gói dữ liệu
được truyền trên kênh truyền,
do đó, hiệu suất kênh truyền sẽ
thấp, đặc biệt, trong trường hợp
gói tín có kích thước bé so với
ring.
•
Khắc phục : Đề suất phương án
đa thẻ bài.
2. Nguyên lý hoạt động
2. Nguyên lý hoạt động
3. Định dạng của Token và Frame
Có 2 định dạng chính được truyền trong mạng Token Ring là
token và Frame. Ngoài ra còn có thành phần phụ là Abort
sequence và Fill.
3.1 Định dạng của Token
Trong đó:
•
Start Delimter: Báo hiệu cho mỗi trạm biết đó là điểm khởi đầu
của một Frame. Là một mã khác biệt so với tất cả các mã còn
lại.

•
Access Control: Dùng để điều khiển quyền truy nhập Token.
•
End Delimiter: Báo hiệu cho các trạm biết đây là điểm kết thúc
của Frame.
3. Định dạng của Token và Frame
3.2 Định dạng của Frame
3. Định dạng của Token và Frame
3.3 Định dạng của Abort sequence và Fill
•
Định dạng của Abort sequence chỉ gồm hai trường
SD và ED. Abort sequence có thể được chèn vào bất
kỳ vị trí nào trong đường dữ liệu.
•
Fill đơn giản chỉ là một chuỗi bit 0 hoặc 1 được chèn
vào trước và sau các frame, token để đảm bảo rằng
trên đường truyền luôn có tín hiệu.
3. Định dạng của Token và Frame
3.4 Nội dung các trường
3.4.1 Start delimiter
•
Cấu trúc của Start Delimitor là cố định và duy nhất, không thể
trùng với bất kỳ đoạn mã nào khác.
•
Non-data-J và non-data-K là các mã được phá cách để khác
biệt với các bit 0 và 1.
3. Định dạng của Token và Frame
3.4.2 Access Control
•
Priority bit: Cho biết mức ưu tiên của token và xác định xem trạm nào được

quyền để sử dụng token đó.
•
Token bit: Có giá trị 0 trong token và 1 trong Frame.
•
Monitor bit: Dùng để ngăn chặn một token có priority lớn hơn 0 hoặc một
Frame được truyền đi truyền lại nhiều lần trong mạng.
•
Reservation bits: Các bit này cho phép một trạm yêu cầu token sau đó sẽ chỉ
dành cho các trạm có mức ưu tiên cao hơn mức này.
3. Định dạng của Token và Frame
3.4.3 Destination và Source Address
•
Mỗi frame đều có 2 trường địa chỉ là địa chỉ nguồn và địa chỉ đích.
•
Địa chỉ đích được phân chia thành địa chỉ đơn và địa chỉ nhóm. Bit đầu
tiên của trường địa chỉ đích sẽ phân biệt:
0: địa chỉ đơn
1: địa chỉ nhóm
•
Địa chỉ nhóm được dùng để truyền dữ liệu tới nhiều trạm.
•
Địa chỉ quảng bá: Nếu trường địa chỉ gồm tất cả các bit 1 thì địa chỉ đó
là địa chỉ quảng bá được dùng để gửi tới tất cả các trạm trong mạng.
•
Địa chỉ null: là địa chỉ gồm tất cả các bit 0. Frame chứa địa chỉ này sẽ
không hướng tới bất cứ trạm nào.
3. Định dạng của Token và Frame
3.4.4 Trường thông tin INFO
•
Trường thông tin có thể chứa 0 hoặc nhiều octes và không có

một giới hạn nào về độ dài cho trường thông tin này. Tuy
nhiên, có thể quy định thời gian giữ token của một trạm không
lớn hơn Token Holding Time cho trước.
•
Thông tin truyền trong trường INFO được hiểu là MAC hay
LLC như đã được xác định trong Frame Control.
3.4.5 Ending delimiter
3. Định dạng của Token và Frame
3.4.6 Frame Status FS
•
Address recognized bit sẽ được truyền là 0 ở trạm gửi, và được đẩy lên
1 khi một trạm nào đó nhận thấy rằng địa chỉ đó trùng với địa chỉ của
mình hoặc của nhóm mình.
•
Frame copied bit sẽ được truyền là 0 ở trạm gửi và đẩy lên 1 khi một
trạm nhận dạng được frame được truyền cho nó và copy vào bộ đệm.
•
2 bit này cho phép trạm gửi xác định ra 3 trường hợp:
- Trạm đích không tồn tại hoặc không được kích hoạt trong mạng
- Trạm đích tồn tại nhưng chưa copy
- Trạm đích đã copy
(a) A đợi 1 thẻ bài có mức ưu tiên thấp.
(b) A lây thẻ bài và truyền 1 khung cho C. D tạo ra 1 đặt
trước với mức ưu tiên cao hơn.
4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên
(c) A sẽ dừng việc truyền và sinh ra thẻ bài có mức ưu tiên cao
phụ thuộc vào trường đặt trước của khung nó nhận được. A cũng
ghi nhớ nó đã nâng mức ưu tiên từ thấp lên cao.
(d) D đợi thẻ bài có mức ưu tiên cao .
4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên

(e) D nhận thẻ bài có mức ưu tiên cao và truyền 1 khung cho B.
(f) D giải thoát thẻ bài có mức ưu tiên cao sau khi nhận được khung đã
truyền đi.
4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên
(g) A nhận thẻ bài có mức ưu tiên cao này và nhận ra mức ưu tiên này do
chính nó nâng lên.
(h) A giải phóng thẻ bài mới bằng việc thay đổi mức ưu tiên từ cao 
thấp.
4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên
•
Có 8 mức ưu tiên được hỗ trợ được biểu diễn
bằng 2 trường 3 bit trên mỗi khung dữ liệu và thẻ
bài.
•
2 trường bit này là trường ưu tiên và trường “đặt
trước” nhận thẻ bài .
4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên
Pm : Mức ưu tiên của bản tin được truyền từ trạm.
P = mức ưu tiên của thẻ bài.
R = mức độ ưu tiên “đặt trước ” thẻ bài.
4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên
Pr = mức ưu tiên của khung vừa nhận.
Rr = mức đặt trước của khung vừa nhận.
P = mức ưu tiên của khung đã truyền.
R = mức đặt trước của khung đã truyền
Pm : Mức ưu tiên của bản tin được truyền từ trạm.
Sr / Sx : ngăn xếp để lưu trữ mức ưu tiên (cũ/mới).

4. Cơ chế thẻ bài ưu tiên