《动车组网络技术（第2版）》课件 第五节 令牌环网络（IEEE802.5标准）

动车组网络技术第一章列车网络基础知识第一章列车网络基础知识第一节国内外列车信息网络发展第二节网络基础知识及概念第三节数据的传输方式第四节串行通信接口技术第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）第六节ARCNET总线工作原理（IEEE802.4标准）第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）基于IEEE802.4标准的令牌总线网的物理结构为总线型，而站点之间组成一个逻辑上的环形结构，令牌（是指一种物理的帧）在逻辑环上运行；令牌网的类型指令牌环网令牌总线网令牌总线网令牌环网基于IEEE802.5标准的令牌环网的物理结构为环型，令牌在物理环上运行。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）一、环形局域网络的结构

环形网络的所有节点通过环接口设备（又称环中继转发器RPU，简称转发器）接入环路，一系列的环段（传输媒体，有时也称链路）和RPU组成了整个环路。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）二、环形网络与总线形网络的不同(1)虽然一个节点发出的帧仍然可以像总线形网络那样被网络中的所有节点接收，但这种接收是由环中所有的RPU的合作而实现的，每个RPU仅从其上行链路上获取帧，再生帧中的每一位，并转发到下行链路。(2)环形网要求专门的环监控器，监视和维护环路的工作。有时，环监控的功能也分布在RPU中，但可以看到，RPU如果出现故障可能会导致整个网络瘫痪，因此，实用中RPU常用多路访问器（MAU）代替。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）三、环形局域网的工作特点（1）RPU从其中的一个环段（称为上行链路）上获取帧中的每个位信号，再生（整形和放大）并转发到另一环段（称为下行链路）。如果帧中宿地址与本节点地址一致，复制MAC帧，并送给附接本RPU的节点。（2）帧的撤出问题：MAC帧无止境地在环路中再生和转发。由发送节点完成。（3）专门的环监控器，监视和维护环路的工作。（4）RPU负责：网段的连接、信息的复制、再生和转发、环监控等。（5）RPU故障，可导致网络瘫痪。（6）多路访问器（MAU）。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）四、令牌环网工作原理（1）具有特定格式的令牌帧绕环行使，将访问媒体的权利从一个节点传递到物理连接的另外一个节点（从一个RPU传递到物理链路另一端的RPU）；（2）希望发送信息的节点将数据组成MAC帧，并仅在获得令牌之后，才可进行发送动作；（3）每个节点均执行环内数据的再生和转发；（4）只有接收节点（帧中的宿地址为本节点地址）进行数据帧的复制和接收；（5）发送数据的节点在收到绕环一周的帧后，撤出该帧并释放令牌。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）四、令牌环网工作原理（1）具有特定格式的令牌帧绕环行使，将访问媒体的权利从一个节点传递到物理连接的另外一个节点（从一个RPU传递到物理链路另一端的RPU）；（2）希望发送信息的节点将数据组成MAC帧，并仅在获得令牌之后，才可进行发送动作；（3）每个节点均执行环内数据的再生和转发；（4）只有接收节点（帧中的宿地址为本节点地址）进行数据帧的复制和接收；（5）发送数据的节点在收到绕环一周的帧后，撤出该帧并释放令牌。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）五、令牌环的MAC帧格式第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）五、令牌环的MAC帧格式（1）帧开始/结束标志（SD/ED）

标识帧的开始和结束，取值为JK0JK000和JK1JK11E；

其中E位为差错标志，由RPU置位，RPU在转发每个帧的同时，也执行差错校验动作，并利用RPU具有的一位延迟来置位差错标志。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）五、令牌环的MAC帧格式（2）访问控制字段（AC）Pr/Rr：本帧优先级和预定优先级，T：令牌标识，T＝0时，标识对应帧为令牌帧，T＝1时，标识对应帧为信息帧。M：监视位，由环路中的监控器（或者具有监控功能的RPU）填写，发送节点发送该帧（或令牌）时，M置为0，当该帧经过监控器时，监控器将该位置为1。如果监控器发现监视位已经被置为1，则认为发送节点出了故障，未能按规定撤出该帧，此时监控器负责撤出该帧，并发出令牌帧。第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）五、令牌环的MAC帧格式（3）帧控制字段（FAC）（4）目的地址字段（DA）（5）源地址字段（SA）（6）数据字段（DATA）（7）帧校验序列（FCS）（8）结束界符（ED）（9）帧状态标志（FS）第五节令牌环网络（IEEE802.5标准）六、令牌环网的特点（1）同一时刻，环上只有一个数据帧在