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发布于 2025-12-06 / 17 阅读
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模块5-3 环型网络

环型网络是什么

环型网络 是一种网络拓扑结构,其中所有节点(如计算机、服务器、交换机等)都通过一条闭合的环形通信线路连接在一起。数据在环中沿着一个固定方向(顺时针或逆时针)依次传递,每个节点都充当中继器的角色,负责接收、放大并转发信号给下一个节点。


任务一 ARC网络

1. IEEE 802.4标准是什么

IEEE 802.4标准定义了令牌总线标准,即一种基于令牌传递的总线型网络。

用途:用于通过总线传送令牌访问的方式,以及与之相关的物理层规范和介质访问技术。

  • 共享介质的访问类型:

    • 广播型:每个站点都可以收到传输的所有信号,并且广播型介质通常以物理总线的形式构成,802.4定义的是一种广播型的总线结构。规定了传输介质的电气和物理特性、采用电气信号的收发方式、传送帧的格式、站点收到数据帧的动作及介质访问控制子层与位于其上的逻辑链路控制子层之间的接口。

    • 顺序型:

  • 名字:Token Bus 令牌总线

    • 在总线型拓扑中利用“令牌”作为控制节点访问公共传输介质的介质访问控制方法。特点:

      • 每个站点都可以收到总线上传输的所有信号

      • 任何一个站点只有在取得令牌后才能使用共享总线发送数据

      • 令牌访问方式在逻辑上是顺序的

        • 物理上的连接与令牌的传送熟悉无关

2. IEEE 802.3与802.4的主要区别是什么

主要区别在于物理层特性和介质访问控制方法不同:

  • 802.3是一个传输基带带信号的CSMA/CD系统

  • 而802.4是一个传送令牌的总线系统。

3.ARCNet是什么?

答案:ACRNet是一种早期的局域网技术。基于IEEE 802.4标准开发。采用“令牌总线方案”来管理网络中工作站和其他设备之间的共享线路。

  • 英文名字:ARCNet(Attached Resource Computer Network)

  • 中文名字:附加资源计算机网络

  • 开发公司:美国Data Point公司

  • ARCNET的核心是 “令牌传递的访问机制”

  • 传输介质:同轴电缆或双绞线

  • 特点:它是一种令牌总线网络,物理和逻辑拓扑都不是环。距离远、连接方便、结构灵活、实时性好。

任务二 Token Ring网络

1. 令牌环网是什么

Token Ring 网络,它是一种基于 物理环形拓扑 和 严格的单令牌传递机制 的确定性网络。其核心价值在于可靠、有序的访问控制和重负载下的稳定性能,但代价是系统复杂度较高。

2. 令牌环网的发展历史

  • 1969年 贝尔实验室的Newhall环网

  • IBM Token Ring

3. 令牌环网的标准是什么

遵循 IEEE 802.5 标准定义了:

  • 在1Mb/s和4Mb/s带宽下使用屏蔽双绞线在客户机和介质之间的连接。

  • 用于处理令牌环传送访问方式及与之相关的物理层标准和介质访问控制方法。

包括四个部分:

  • 逻辑链路层控制

  • 介质访问控制

  • 物理层

  • 传输介质

规定了四种技术:

  • 单令牌协议

  • 优先级位

  • 监控站

  • 预约指示器

定义了25中MAC帧,用于完成维护功能,主要包括:

  • 环监控器竞争

  • 环恢复

  • 环查询

  • 新站点入环

  • 令牌丢失处理

  • 多令牌处理

  • 站点撤出

  • 优先级控制

4. 令牌环网的基本工作原理是什么

  1. 一个特殊的“令牌”帧在物理环上沿固定方向依次传递。

  2. 有数据要发送的站点必须等待并捕获 空闲令牌。

  3. 将令牌状态置为“忙”,然后发送数据帧。数据帧沿环旅行,目标站点接收并标记确认。

  4. 发送站回收自己发出的数据帧后,重新产生一个空闲令牌放入环中。

5.令牌环网的特点是什么

  • 确定性:站点两次获得令牌的最大间隔时间确定,适用于对实时性要求高的环境。

  • 重负载性能好:在网络通信负荷较重时,仍能保持较好的吞吐率和较低的延迟。

  • 复杂度高:需要实现复杂的环维护功能(如令牌丢失处理、站点加入/撤出等)。

6. 令牌环网与Token Bus的对比

  • 相似点:都采用令牌传递机制,具有确定性和重负载下性能优良的特点。

  • 根本区别:Token Ring 是真正的环型拓扑(物理或逻辑环),而 Token Bus(如ARCNET)是在总线或星型物理拓扑上使用逻辑令牌传递。


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