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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：11个
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IEEE 802.5规定了令牌环访问控制，令牌环用于环状拓扑的局域网。
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令牌环在物理上是一个由一系列环接口和这些接口间的点到点链路构成的闭合环路，各站点通过环接口连接到网上。对媒体具有访问权的某个发送站点，通过环接口链路将数据帧串行发送到环上；其余各个站点边从各自的环接口链路逐位接收数据帧，同时通过环接口链路再生、转发出去，使数据帧在环上从一个站点至下一个站点环行，所寻址的目的站点在数据帧经过时读取信息；最后数据帧环绕一周返回发送站点，并由发送站撤除所发送的数据帧。
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由点到点链路构成的环路虽然不是真正意义上的广播媒体，但环上运行的数据帧仍能被所有的站点接收到，而且任何时刻仅允许一个站点发送数据。因此同样存在发送权竞争问题。为了解决竞争，可以使用一个称为令牌的特殊位模式，使其沿着环路循环。规定只有获得令牌的站点才有权发送数据帧，完成数据发送后立即释放令牌以供其他站点使用。由于环路上只有一个令牌，因此任何时刻至多只有一个站点发送数据，不会产生冲突。而且令牌环上各个站点均有相同的机会公平获取令牌。
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（1）网络空闲时，只有一个令牌在环路上绕行。令牌是一个特殊的位模式，其中包含一位“令牌／数据帧”标志位，标志位为0表示该令牌为可用空令牌，标志位为1表示有站点正在占用令牌在发送数据帧。
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（2）当有一个站点要发送数据时，必须等待并获得一个令牌，将令牌的标志位置为1，随后便可发送数据。
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（3）环路中的每个站点边转发数据，边检查数据帧中的目的地址，若为本站点地址，便读取其中的数据。并设置相应的标识位，说明数据已经被接收。
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（4）数据帧环绕一周返回时，发送站将其从环路上撤销，同时根据返回的有关信息确定所传数据有无出错。若有错则重发存于缓冲区的待确认帧，否则释放缓冲区中的待确认帧。
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（5）发送站点完成数据发送后，重新产生一个令牌传至下一个站点，以便其他站点获得发送数据的许可权。
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环的长度往往折算成位数来度量，以位度量的环长反映了环上能容纳的位数量。加入某站点从开始发送数据帧到该帧发送完毕所经历的时间等于该帧从开始发送经循环返回发送点所经历的时间，则数据帧的所有位正好布满整个环路。也就是说，当数据帧的传输时延等于信号在环路上的传播时延时，该数据帧的位数就是以位度量的环路长度。
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在实际操作过程中，环路上的每个接口都会引起时延。接口延迟时间的存在，相当于增加了环路上的信号传播延迟，也等效于增加了环路的位长度。所以，接口引入的延迟同样也可以用位度量。一般情况下，环路上每个接口相当于增加1位延迟。因此，位度量的环长计算公式为：
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环的位长度=信号传播时延×数据传输速率+接口延迟位数=环路媒体长度×5(μs/km)×数据传输速率+接口延迟位数
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其中5(μs/km)是信号传播数度200m/μs的倒数。例如，某令牌环媒体的长度为10km，数据传输速率为4Mb/s，环路上有50个站点，每个站点引起1位延迟，则：
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环的位长度=10(km)×5(μs/km)×4Mbps+1(b)×50=250(b)
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IEEE 802.5令牌环的MAC帧有两种基本格式：令牌帧和数据帧，如下图所示。
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（1）令牌帧和数据帧都有一对起始定界符SD和结束定界符ED用于确定帧的边界，它们中各有4位采用曼彻斯特编码中不使用的违法码（“高—高”电平对和“低—低”电平对），以实现数据的透明传输。
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.T为令牌／数据标志，该位为0表示令牌，为1表示数据帧。当某个站点要发送数据并获得一个令牌后，将AC字段的T位置1。此时SD、AC字段就作为数据帧的头部，随后便可发送数据帧的其余部分了。
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.M为监控位，用于检测环路上是否存在持续循环的数据帧。
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.PPP为优先级编码，当某站发送优先级为n的帧时，它必须等待，直到截获了优先级比n小或等于n的空令牌，这就保证了高优先级的帧有更多的机会发送帧。
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.RRR为预约编码，当某个站点要发送数据而信道不空时，可以在转发其他站点数据帧时将自己的优先级编码填入RRR中，待该数据发送完毕，产生的令牌便具有了预约的优先级。若RRR已经被其他站点预约了更高的优先级，则不可再预约。为了避免各站将优先级抬高，在将令牌提升的站，发送完数据后，必须将令牌减下来。这就使优先级较低的站点也有发送数据帧的机会。
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（3）帧控制字段FC。帧控制字段的前两位标志帧的类型。
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.01表示为一般信息帧，即其中的数据是上层提交的LLC帧；
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.00表示MAC控制帧，此时其后的6位用以区分控制帧的类型。信息帧只发送给地址字段所指示的目的站点，控制帧则发送给所有的站点。控制帧中不含数据字段。
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字段设置了A、C两位，其余4位没有定义。A位为地址识别位，发送站发送数据帧时将该位置0，接收站确认目的地址与本站相符后将该位置1。C为帧复制位，发送站发送数据帧时将该位置0，接收站接收数据时将该位置1。当数据帧返回发送站时，A、C位作为应答信号使发送站了解数据的发送情况。若返回AC=11，表示接收站已经收到并复制了数据帧，若AC=00，表示接收站不存在（目的地址错误或接收站不工作），此时不必再重发；若AC=10，表示接收站存在，但由于缓冲区不够或其他原因未接收数据帧，可等待一段时间后再重发。
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