令牌总线网按与令牌环同样的原理进行工作ppt讲解

.4.5 IEEE 8024与令牌总线网旧 令牌总线网按与令牌环同样的原理进行工作，但在物 理上却是一个总线网，它遵循IEEE 802.4协议。在令牌总 线网中，物理总线上的站点在逻辑上被组织成一个环。令 牌在其间传递，一个站点想发送数据须等待令牌的到达。说明：蓝色帧为令牌帧，绿色帧为数据帧。令牌帧按站点 序号由高到低依次轮询。令牌总线网理上是总线网，逻辑上是令牌网应用：工厂自动化利过程控制(适合总线状的装配线，并具有 可预测的时延，能满足实时处理要求)物理层：传输媒体为75G宽带同轴电缆，基带信号需要调制数据速 率 1Mbps、5Mbps或 10Mbps； 逻辑环中，按照地址从高到低的顺序进行排列，最低地址后面紧接着是最高地址。环中每个站都只知道它的本站地址(TS) 、直接血趋(PS)和直接后继(NS)的地址。令牌是按照环中排列 顺序进行传递的，当一个站发完数据后，在令牌中填入其后继站的地址，并传给后继站。依此，令牌在逻辑环中循环流 动，各站轮流发送，没有冲突。由于总线是广播介质，因此，令牌带有地址。令牌总线网须解决的问题 环初始化。系统启动时逻辑环并不存在，须 通过环初始化建立逻辑环； 站的动态插入和删除。周期性地给未加入环 的站点插入到逻辑环适当位置的机会，同时 实现站的动态删除；故障处理。当网络出现令牌丢失、地址重复、 产生多个令牌等错误时，必须进行相应处理。令牌总线采用的优先级策略令牌总线定义了四种优先级，从低到高依次为0,2,4,6, 优先级为6的幀总是优先发送的，但为防止某个站独占网络 带宽，规定每个站有一个最大令牌持有时间，超过这个时 间便不能再发，必须将令牌传递给下一个站。每个站内都有四个队列对应这四个优先级。每个优先 级队列持有的令牌时间是不同的。只有当优先级为6的数据 没有用完分配给它的带宽时，下一个优先级的数据才有机 会发送，发送时当然也是按优先级从高到低的顺序来。因 . 此，只要合理设置优先级为6的队列的令牌持有时间和令牌 循环时间，并将需要实时传送的数据的优先级设为6,就可 保证这些数据在预计时间内到达，从而可以用于实时系统。IEEE 802.4幀结构字节Ml112或62或6W818241前同步码帧首定界符帧控制 H的地址源地址数据| FCS 1帧尾定界符前同步码：与IEEE 802.3相同幀首（尾）定界符：与IEEE 802.5相同帧控制：用于区分数据幀还是控制幀（令牌幀或逻辑环维护幀）。若是数据帧，则为该帧的优先级及要求接收站应答的指示； 若是控制幀，则标识控制帧类型（令牌幀或各种类型的维护幀）H的地址、源地址：与IEEE 802.3相同数据部分长度：2字节地址时为最大8182字节，6字节地址时为最大8174字节FCS :与IEEE 802.3相同三种局域网的比较" - CSMA/CD优点：协议简单、安装容易、总线可靠性高，在局 域网屮获得了广泛应用。该协议给用户提供均等的访问 权，在轻负载情况下，CSMA/CD有良好的延迟特性和 吞吐能力。缺点:必须进行冲突检测，而且对最小帧长度有一 定限制，因而对短报文存在带宽浪费现象。CSMA/CD 随负载的增加，冲突增加，性能迅速下降。由于随机竞 争发送和延迟等待，无法预知数据传输的最大延迟，又 没有优先级，因此不适用于实时系统。三种局域网的比较优点：可使用多种传输介质，可采用全数字技术，支持优先级，支持短帧；将令牌环网做成星形环可自动检测和隔离电缆故障；在高负载下可以获得很高的传输效率。缺点：在低负载下时延较大；由于采用集 . 中式控制，对监控站的可靠性要求较高。三种局域网的比较令牌总线优点：具有极好的吞吐能力，而且其吞吐量随数 据传输速率增加而增加，并随介质饱和而稳定下降。 它不需冲突检测，可以调节对介质的访问权，既可以 公平地访问，又可以提供优先级，而且可以预知数据 在网中的最大延迟，适用于实时系统。缺点：要进行逻辑环的维护，而且物理层规范复 杂，在轻负载情况下可能要等待许多无用的令牌帧传 递，从而减少了对信道的利用率。比较的结论在很重的负载下IEEE 802.3局域网彻底不能用，而基 于令牌的局域网则可达到接近于100%的效率。若负 载范围是从轻到中等，则三种局域网都能胜任。从市场情况看，以太网拥有最大的币场，而令牌总线 网则很少使用。（点击图标回至！J本章目录）