令牌总线介质访问方法

一、结构和特点――将令牌访问方法应用在总线型网络中
结构：将总线上各站点组成逻辑环，在物理上是总线型，在逻辑上是环型。根据各节点地址的大小排列成为一个环状(逻辑环)，沿逻辑环传递令牌，传递次序与物力位置无关。
令牌的传递次序与环型不同：在环网上是沿物理上靠近的站点传，在令牌总线上传递的次序与总线上物理位置无关，而是沿逻辑环上的顺序传送的。

令牌总线需要说明的几个问题：
1.逻辑环的组成，是由大的站号到小的站号降序排列，最小号与最大号相连。
令牌亦按此顺序传递。
每站均有三种标记：TS本站号，NS后继站号，PS上一站号。
每站按顺序表规定的逻辑顺序传递报文包和令牌，物理上按广播方式传送。
2.令牌总线介质访问方法的基本操作分为两个状态：
两个状态：数据传送状态、令牌传送状态通过限定每个站发送帧的最大长度，使站点等待取得令牌的时间是确定的。
等待令牌的时间：如果所有的站都有报文要发送，则最坏情况下等待取得令牌和发送报文的时间就应该等于全部令牌传送时间和报文发送时间的总和； 另一方面，如果只有一个站点有报文要发送，则最坏情况下等待时间只是全部令牌传递时间的总和。

二、协议功能
1.令牌传送算法：
刚发完帧的站TS将令牌传给后继站NS，后继站NS应立即发送报文或令牌帧，TS发完令牌后监听到总线上的信息，便可确认后继站NS是否已获得令牌。
2.逻辑环的初始化
两种逻辑环的初始化原因：
网络开始启动时；
由于某种原因，运行网络中的站点的所有不活动时间超过规定时间。
初始化的过程：是一个争用的过程，争用结果只有一个站点获得令牌，其它的站由插入算法插入。
3.站插入算法
逻辑环上的每个站应周期地使新的站有机会插入环中，当同时有几个站要求插入时，可以采用带有响应窗口的争用处理算法。
响应窗口：是发送MAC帧的控制帧后有一个可控制的时间间隔，这个时间间隔等于一个时间片的长度（一个时间片=2×（最大传播延迟+最大的站延迟+安全余量）），在这个窗口内，发送站暂停发送帧，而监听回答响应。
例如：

4.站删除算法：将不活动的站从逻辑环上除去，并修正递降的站地址的次序。
两种方案：
要删除的TS接到令牌，向其上一站发一个让上一站建立后继站的控制帧，使上一站修改其一NS，使其下一站修改PS，这样一个站就从环中移走。
要删除的站TS拒绝接收令牌，当上一站PS发控制帧询问其下一站时，NS站响应。
5.优先级选择算法：按优先级发数据，规定站点有优先级别，不同站点发不同优先级的帧，将网络介质优先分配给优先级高的帧，但不能独占，按优先级分配发送时间(帧数)，优先权高的站在获得令牌后，允许发送更多的帧。
令牌总线介质访问方法的优缺点：
优点：无冲突 、信道利用率高；与以太网有最短帧要求不同，它可以传递很短的帧，传送速率快；各站点有公平访问权；各站点取得令牌时间固定，适用于实时过程控制；可实现多级优先服务；比令牌环延迟时间短，因为令牌环传送报文包必须按环路进行，而逻辑环有直接通路；在重载下信道利用率高。
缺点：算法复杂。

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• 2016-10-24令牌总线介质访问方法