12. 토큰링 (802.5, FDDI)

개요

• 토큰링 네트워크 (Token Ring Networks)

• 16Mbps IEEE 802.5 / 토큰링
• 100Mbps Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
• 현재는 많이 사용되지 않으나, 이더넷의 반대 정책
• 네트워크가 bus가 아닌 링 모양

토큰링의 연결

• relay를 이용한 bypass

• 다중 접속 장치
  • 외부에서 보면 HUB와 유사하다.

토큰링 MAC 기본 개념

• 프레임은 한 방향으로만 돈다.
  • upstream to downstream
• 특별한 비트 패턴 (token)이 링을 회전한다.
• 전송하기 전에 토큰을 획득해야 보낼 수 있다.
• 전송을 마치면 토큰을 방출(release) 한다. (토큰 던지기)
• 프레임이 되돌아 오면 프레임을 제거한다.
  • network가 ring 모양 이므로 프레임이 다시 나에게 돌아온다. 이때 프레임을 삭제하는 것이다.
• 지국들은 round-robin 서비스를 받게 된다.
• 토큰을 갖는 노드만 전송할 수 있고, 충돌이 발생하지 않는다.
• 자기 분담량은 줄지만, 총 처리량은 증가한다.

매체 접근 제어 세부사항

• 1 비트 버퍼 + 모니터 (monitor) 지국
• 토큰 보유 시간 제한 → 다른 노드가 전달하는 시간 보장
• 전송 우선순위 지원
  • 예약 비트
  • 우선순위 복구
• 토큰 방출
  • 즉시 방출
  • 지연 방출

토큰링 관리

• 모니터 지국 : 링의 정상적 동작을 감시 / 유지
  • 토큰의 회전 감시 → 문제 발생 시 재생성
  • 변질 / orphan 프레임의 제거
  • Dead station 검출
• 모니터 지국의 선출 (새로운 대장 선출)
  • 모니터로부터 announce가 없을 경우 (문제 발생)
  • 감지한 노드가 claim frame 발송
  • 자신이 보낸 claim frame을 받으면 링의 모든 노드가 인정한 경우 모니터 지국으로 동작한다.
  • 동률 규정 : “high address wins”
• 부하가 많아도 잘 되지만 LAN 카드의 복잡한 프로세스가 필요하여 가격이 높았다. → 도태의 원인
• 제어가 망가지면 (토큰 분실 등) 네트워크가 동작하지 않는다.

FDDI 프레임 형식 (Frame Format)

• 식별자 (delimeter)
  • illegal Manchester Coding
  • 접근 제어 (Access Control)
    • 프레임 우선순위, 예약 우선순위
  • 프레임 제어 (Frame Control)
    • 상위 계층 프로토콜에 대한 역다중화 키 (DEMUX Key)
  • 프레임 상태 (Frame Status)
    • 따로 ACK를 보내지 않고 프레임의 마지막 비트에 한 비트를 추가한다. 프레임은 송신자에게 다시 돌아오기 때문에 확인 가능하다.
    • A bit : 수신자가 송신자에게 ACK
    • C bit : 수신자가 프레임 copy 함
• 프레임의 뒷 부분
  • 송신자는 공간만 제공하고, 수신자가 내용을 채운다.