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知识路径： > 计算机网络原理 > 局域网 > 局域网协议 >
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相关知识点：13个
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IEEE 802.4规定了令牌总线访问控制。令牌总线媒体访问控制是将局域网物理总线上的站点构成一个逻辑环，每个站点都在一个有序序列中被指定一个逻辑位置，序列中最后一个站点的后面又跟着第一个站点。每个站点都知道在它之前的前驱和在它之后的后继站的标识，如下图所示。
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从上图中可以看出，在物理结构上它是一个总线结构局域网，但在逻辑结构上，又成了一个环形结构的局域网。和令牌环网一样，站点只有得到令牌后才能发送帧，而令牌在逻辑环上依次（A→B→C→D→E→A）循环传递。因为在任一个时刻只有一个站掌握令牌，故不会发生冲突。
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在正常运行时，当站点做完该做的工作或者时间终了时，它将令牌传递给逻辑序列中的下一个站点。从逻辑上看，令牌是按地址的递减顺序传送到下一个站点的，但从物理上看，带有目的地址的令牌帧广播到总线上所有的站点，当目的地址识别出符合它的地址，即把该令牌帧接收。总线上站点的实际顺序和逻辑顺序并没有对应关系。
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下面，结合上图来说明令牌传递配置的部分操作。T0时刻，站A传出令牌，现在的序列中它的后继是站B，所以站A发出的令牌的目的地址是站B；T1时刻，这个令牌被网络上所有站点看到，除了与目的站点地址符合的站B，它被所有的站点忽略。一旦站B获得令牌，它就可以自由地发送数据帧。T2时刻，它向站F发送一个数据帧。注意，站F并不一定要成为逻辑环中的成员才能接收帧；但是，逻辑环以外的成员不能自己发起传输。T3时刻，站B完成了自己的传输，它将令牌传递给逻辑环中的后继站点。
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（1）初始化。如果LAN刚刚开始运行或令牌丢失了，整个网络会因为没有令牌而不能运转。当一个或多个站点在比超时值更长的时间被没有检测到任何活动，便会触发环初始化操作。初始化的操作是一个争用的过程，争用的结果只有一个站得到令牌，其他的站点用站插入算法插入。
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（2）插入环。必须周期性地给未加入环的站点以机会，将它们插到逻辑环的适当位置中。如果同时有几个站点要插入，可以采用带有响应窗口的争用处理算法。
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（3）退出环。如果一个站点想要退出环，只要在令牌传到它手上时，向它的前驱发出一个包括后继地址的后继帧。这会使前驱站点更新其后继站点。然后再将令牌传给它的后继站。在令牌的下一次轮转中，退出站点的前任将会把令牌传给退出站点的后继站点。收到令牌的站点将其前驱更新为传给它令牌的那个站点的MAC地址，这样退出的站点就被排除在环外了。
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（4）故障处理。网络可能出现错误，这包括令牌丢失引起断环、地址重复、产生多令牌等。网络都需要对这些故障做出相应的处理。
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（1）由于只有收到令牌帧的站点才能将信息帧送到总线上，所以令牌总线不可能产生冲突，因此也没有最短帧长度的要求。
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（2）由于每个站点接收到令牌的过程是依次序进行的，因此对所有站点都有公平的访问权。
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（3）由于每个站点发送的最大长度可以加以限制，所以每个站点传输之前必须等待的时间总量总是“确定”的。
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帧校验序列FCS使用32位的CRC码，校验范围为SD与ED之间的帧内容。数据字段包括LLC协议数单元、MAC管理数据和用于MAC控制帧的数据三类。在SD和ED之间的字节数应少于8191。另外，还有异常终止序列格式，仅由SD和ED两个字节组成。
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（1）Ts站在发送完整个数帧后，发出带有地址DA=Ns的令牌传递给下一个站，DA为目的地址。Ts站监听总线，若监测到的信息为有效帧，则传递令牌成功。
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（2）若Ts站未监测到总线上的有效帧，且已超时，则重复前一步骤。
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（3）此后若Ts站仍未监测到有效帧，即第二次令牌传递仍然失败，则原发送站判定后继站有故障，就发送“Who Follows”MAC控制帧，并将它的后继地址Ns放在数据字段中。所有站与该地址相比较，若某站的前趋站是发送站的后继站，则该站发送一个“Set Successor”MAC控制帧来响应Who Follows帧，在Set Successor帧中带有该站的地址，于是该站点取得令牌。如此，便将故障的站点排除在逻辑环之外，建立了一个新的连环次序。然后返回第（1）步。
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（4）如Ts站未监听到响应Who Follows控制帧的Set Successor帧，则重复第（3）步，再发Who Follows帧。
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（5）如果第二次Who Follows帧发出后，仍得不到响应，则该站就尝试另一策略来重建逻辑环，即再发送请求后继站“Solicit Sucessor 2”MAC控制帧，并将本站地址作为DA和SA放入控制帧内，询问环中哪一个站要响应它。收到该询问请求后就会有站点响应。然后，使用响应窗口处理算法来重新建立逻辑环。最后返回第（1）步。
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（6）如果发送Solicit Successor 2控制帧后仍无响应，则断定发生发故障。此时，就需要维护逻辑环，使其重新正常工作。
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