Token ring

Token ring (טבעת אסימון) הוא תקן לרשתות מקומיות. הוא פועל בשכבת הקישוריות ובשכבה הפיזית של מודל התקשורת.

העיקרון פשוט: מעביר אסימון בגודל 24 סיביות בין המחשבים. רק מחשב שמחזיק את האסימון יכול לשדר. כך נמנעות התנגשויות בתעבורה. מצד שני, עלולה להיגרם רעבה לתחנה, מצב שבו תחנה שצריכה לשדר לא מקבלת אסימון.

התקן נוצר על ידי Olof Söderblom בסוף שנות ה־60. ב־1970 אימצה אותו IBM והשתמשה בו באופן נרחב עד אמצע שנות ה־80. מאוחר יותר אימץ ה‑IEEE את הרעיון כ‑IEEE 802.5. התקן של IEEE שונה מעט מהגרסה של IBM בעיקר בסוג הכבילה ובטופולוגיה הפיזית.

ברשת יש תחנה מיוחדת שנקראת "תחנת ניטור פעילה" (Active Monitor, AM). היא בודקת שקיים אסימון ומנהלת הצטרפויות והתנתקויות מהרשת. יש גם "תחנות ניטור ממתינות" (Standby Monitor, SM) שיכולות להחליף את ה‑AM במקרה של תקלה. תחנה חדשה שמצטרפת פונה ל‑AM, וה‑AM מעדכן את סדר המעבר כך שהתחנה החדשה תיכנס לטבעת.

ברשתות לפי תקן IBM הטופולוגיה הפיזית היא כוכב (hub או switch). מתגים חכמים ברשת מסוגלים לזהות נפילת תחנה ולעדכן את מסלול האסימון.

מסגרת ב‑Token ring כוללת מספר שדות עיקריים:
- תוחם פתיחה (SD) שמסמן התחלת מסגרת.
- בקרת גישה (AC) עם עדיפות (3 סיביות), סמן האם זו אסימון או חבילת נתונים, וסמן אם החבילה כבר עברה דרך ה‑AM.
- מסגרת בקרה (FC) שקובעת אם זו חבילת נתונים או בקרה ומה יש לעשות.
- כתובת יעד (DA) וכתובת מקור (SA) של 48 סיביות כל אחת. כתובת MAC היא מזהה רשת ייחודי של תחנה.
- שדה נתונים שמכיל את המידע שנשלח. בגודל מקסימלי של עד 4500 בתים בקצב 4Mbps לפי התקן.
- רצף בקרה (FCS) של 32 סיביות לבדוק תקינות הנתונים.
- תוחם סיום (ED) וסימון מצב המסגרת (FS) שבודק אם הנתונים הגיעו ליעדם.

בחירת ה‑AM מתבצעת אם נעלם סיגנל או אם אף תחנה לא קיבלה אסימון במשך כ‑7 שניות. התחנה עם כתובת ה‑MAC הגבוהה ביותר ברשת נבחרת ל‑AM. תפקידי ה‑AM כוללים הוצאת השהיה של 24 סיביות בטבעת כדי לאפשר לאסימון להשלים את המעגל, וכן לוודא שהאסימון עובר בין התחנות כאשר אין תעבורה.

Token ring (טבעת אסימון) היא שיטה לחיבור מחשבים ברשת. אסימון הוא הודעה קטנה שעוברת בין המחשבים. רק מי שמחזיק את האסימון יכול לשלוח נתונים. כך נמנעות התנגשויות בין שידורים. לפעמים מחשב לא מקבל אסימון ומחכה יותר מדי.

המערכת הומצאה בסוף שנות ה‑60. IBM החלה להשתמש בה ב־1970. אחר כך הגיעו גם תקנים של ארגונים אחרים כמו IEEE בשם 802.5.

יש מחשב מיוחד שנקרא תחנת ניטור פעילה. הוא מוודא שהאסימון קיים ובריא. אם האסימון נעלם, התחנה יוצרת אסימון חדש. מחשב חדש שמצטרף שואל את תחנת הניטור היכנס לטבעת. בגרסה של IBM הרשת בנויה ככוכב סביב מרכז שנקרא hub או switch.

כל הודעה ברשת מחולקת לחלקים פשוטים:
- תחילת ההודעה שמסמן התחלה.
- בקרה עם עדיפות ושם אם זו אסימון או הודעה רגילה.
- כתובת יעד וכתובת מקור. כתובת MAC היא כתובת ייחודית לכל מחשב.
- הנתונים עצמם, המידע שנשלח.
- בודק שגיאות (FCS) שמוודא שהמידע התקבל נכון.
- סוף ההודעה ומצב שמראות אם ההודעה הגיעה.

אם אין אסימון במשך כ־7 שניות, מחשב מקבל את התפקיד של תחנת ניטור. בדרך כלל נבחרת התחנה עם הכתובת הכי גבוהה. ה‑AM מוסיף עצירה קצרה כדי לאפשר לאסימון להשלים סיבוב ולוודא שהכל עובד.