トークンリング

概要

トークンリングは、イーサネットに次いでローカルエリアネットワーク（LAN）で2番目に広く使用されているプロトコルです。トークンリングネットワークでは、すべてのコンピューターがリング型またはスター型のトポロジで接続され、同時にメッセージを送信しようとする2台のコンピューター間でのデータの衝突を防ぐために、ビットパッシング方式またはトークンパッシング方式が使用されます。

トークンリング・ネットワークは、1970年代にIBMによって開発されました。現在でもIBMの主要なLANテクノロジーであり、最終的にはIEEE 802.5プロトコルとして標準化されました。関連するIEEE 802.5仕様は、IBMのトークンリング・ネットワークとほぼ同一であり、完全な互換性を備えています。実際、IEEE 802.5仕様はIBMトークンリングをモデルにしており、現在もIBMのトークンリング開発を影で支えています。「トークンリング」という用語は、一般的にIBMのトークンリング・ネットワークとIEEE 802.5ネットワークの両方を指します。

背景

トークンリング（IEEE 802.5）は、決定論的なスター型リングアーキテクチャであり、ユーザーがアクセスする順序は事前に決定されています。アクティブモニターと呼ばれる制御ステーションは、送信権を制御するトークンと呼ばれる特別なシグナリングシーケンスを生成します。このトークンは、ネットワーク上をあるノードから次のノードへと継続的に渡されます。ホストが送信するデータがある場合、トークンをキャプチャし、フレームに変換して、ステータスを「ビジー」に設定します。次に、フレームヘッダー、情報、およびトレーラーフィールドを追加します。ヘッダーには、フレームをコピーするホストのアドレスが含まれます。リング上を渡されるフレームをすべてのノードが読み取り、自分がメッセージの受信者かどうかを判断します。受信者である場合、データは抽出され、リング上の次のホストにフレームが再送信されます。フレームが送信元ステーションに戻ると、フレームは削除され、別のホストが使用できる空きトークンが再発行されます。このように、トークンアクセス制御方式により、すべてのホストがネットワーク帯域幅を秩序正しく効率的に共有できるようになります。トークンリングの利点は、決定論的な性質に加え、高負荷時における優れたスループットと効率性です。大きな欠点は、重要なコンポーネントを含む集中監視機能の存在です。もう一つの欠点は、1つのホストがダウンしたりケーブルが断線したりすると、リングが切断されてしまうことです。

応用

トークンリングLAN上のステーションは、リングトポロジーに論理的に構成され、データはリング内を循環する制御トークンによってアクセス制御されながら、リングステーションから次のステーションへと順次送信されます。このトークンパッシングメカニズムは、ARCNET、トークンバス、100VG-AnyLAN(802.12)、FDDIで共有されており、イーサネットの確率的CSMA/CDよりも理論的な利点があります。

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