令牌总线网按与令牌环同样的原理进行工作ppt
12.2 令牌总线、令牌环网与FDDI
（2） 交换机 每个站点都连接到一个自动交换机上，这个交换机可以跳过不
活跃的站点。
12.2 令牌总线、令牌环网与FDDI
令牌环交换机
12.2 令牌总线、令牌环网与FDDI
可以覆盖一个低优先级的预留。
（2） 时间限制 为了保持通信的进行，令牌环在每个等待使用环的站点上加上
了一个时间限制。
（3） 监控站点 监控站点用来防止永久循环的帧存在，并在令牌丢失或破坏的
情况下重新生成一个令牌，以保证令牌环网的正常操作。
12.2 令牌总线、令牌环网与FDDI
2. 地址 令牌环使用六字节的地址，这个地址写在NIC上。 3. 电气规范 令牌环使用差分曼彻斯特数字编码，支持从4Mbps到16Mbps的 数据传输速率。
（3） 多站点访问单元（MAU） 在实际应用中，单个自动交换机结合到多站点访问单元（MAU）
的集线器上。一个MAU可以支持多达4个站点。
MAU
12.2 令牌总线、令牌环网与FDDI
FDDI标准是一个由ANSI和ITU-T（X.3）标准化局域网协议。 它支持100Mbps的数据速率，提供一种对以太网和令牌环网的高速 率变通协议。FDDI的铜线版本称为CDDI。
1. 访问模式：令牌传递 FDDI中，访问是由时间来限制的，一个站点在它所分配的访问 时间间隔中可以发送任意多帧，而且时间敏感的帧首先发送。
FDDI中区分了两种不同的数据帧：同步（S帧）和异步（A帧）。 这里的同步是指对时间敏感的信息；异步指的是对时间不敏感的信息。
2. 寻址
FDDI使用六字节的地址，这个地址写在NIC上。
总线是计算机中各模块之间传送信息的通道或计算机之间传送信息(共119张PPT)
第一级总线 （CPU 总线）
高速缓冲器 Cache
第二级总线 （PCI 总线）
CPU
处理器总线与 PCI 总路线桥接器 Cache 控制器 Memory 控制器
主存储器
数据缓冲器
SCSI 控 PCI ISA
制器
桥接器
高速 I/O 第三级总线
ISA 总线
I/O 支持
IDE 控 PCI EISA 图形
第5章 总线、接口与互联技术
总线是计算机中各模块之间传送信 息的通道或计算机之间传送信息的公共 通道。用来在计算机内部连接CPU、主 存储器（简称主存）和I/O接口等组件 的总线叫做系统总线或内总线；用来在 计算机外部连接外部设备或其它计算机 系统的总线叫做外总线。
第1页，共119页。
5.1 系统总线概述
第13页，共119页。
在80286CPU出现后，IBM公司推出 了PC/AT微型计算机，其中所采用的扩展 总线标准就是ISA总线。该标准支持24位 的地址线和16位的数据线，并且还支持15 级硬件中断及7级DMA通道。为了与XT总 线保持兼容，在信号功能的定义和物理接 口上均做了特殊的处理，即原XT总线一切 保持不变，增加了一个36线的连接插槽， 分成C、D两面，扩充的功能均设计在C、 D两面的信号线上，如图5.3所示。
C ache
I /O
B rid g e
H ig h -s p e e d B u s
MM
B rid g e
高 速 I/O E x p a n s io n B u s
高 速 I/O
低 速 I/O
低 速 I/O
…
低 速 I/O
(f)
带高速总线的系统总线结构
令牌总线网的工作原理
CHMFactory 帮助系统5文章内容令牌总线网的工作原理：令牌总线网是一种采用了令牌介质访问控制方法（Token）且具有总线型拓扑结构的局域网。
它的工作原理为：具有发送信息要求的节点必须持有令牌，（令牌是一个特殊结构的帧），当令牌传到某一个节点后，如果该节点没有要发送的信息，就把令牌按顺序传到下一个节点，如果该节点需要发送信息，可以在令牌持有的最大时间内发送自己的一个帧或多个数据帧，信息发送完毕或者到达持有令牌最大时间时，节点都必须交出令牌，把令牌传送到下一个节点。
令牌总线网在物理拓扑上是总线型的，在令牌传递上是环型的。
在令牌总线网中，每个节点都要有本节点的地址（TS），以便接收其它站点传来的令牌，同时，每个节点必须知道它的上一个节点（PS）和下一个节点的地址（NS），以便令牌的传递能够形成一个逻辑环型。
令牌环网：令牌环网在拓扑结构上是环型的，在令牌传递逻辑上也是环型的，在网络正常工作时，令牌按某一方向沿着环路经过环路中的各个节点单方向传递。
握有令牌的站点具有发送数据的权力，当它发送完所有数据或者持有令牌到达最大时间时，就要交就令牌。
3．局域网组网技术：局域网的常用设备，局域网的组建；局域网组网所需的传输介质：组成一个局域网的传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤、微波或无线电波。
局域网组网时所需的设备包括：网卡、集线器、中继器、局域网交换机等。
局域网的组建1. 同轴电缆的组网方法之一，10Base-5标准：该标准使用波阻抗为50Ω的宽带同轴电缆组成标准的以太网，其中10表示数据传输速度、Base表示基带传输、5表示一个网段的最大长度为500米。
如果要扩大网络规模，则可以使用中继器，但中继器的个数不能超过四个。
因此，10Base－5的最大传输距离应为2.5km。
粗缆所用的连接器是AUI接口。
2. 同轴电缆的组网方法之二，10Base－2标准：该标准使用波阻抗为50Ω的细同轴电缆组成标准的以太网，其中10表示数据传输速度、Base表示基带传输、2表示一个网段的最大长度为185米。
令牌环网的工作原理
令牌环网的工作原理令牌环网（Token Ring）是一种局域网传输技术，它的工作原理是基于令牌传递的方式来实现数据传输。
在令牌环网中，所有计算机连接在一个环形拓扑结构上，通过传递令牌来控制数据传输的顺序和权限。
下面我们来详细了解一下令牌环网的工作原理。
首先，让我们来了解一下令牌环网中的基本组成部分。
在令牌环网中，所有计算机通过网线连接成一个环形结构，每台计算机都有一个网卡，网卡之间通过网线连接起来，形成一个闭合的环。
当一台计算机想要发送数据时，它必须等待获取令牌，然后才能发送数据。
在令牌环网中，令牌是一个特殊的数据包，它沿着环形网络不断地传递。
只有拥有令牌的计算机才有权限发送数据，其他计算机则必须等待。
当一台计算机发送完数据后，它会将令牌继续传递给下一台计算机，然后等待下一个令牌再次发送数据。
令牌环网的工作原理可以用以下步骤来简单描述：1. 令牌传递，令牌沿着环形网络不断地传递，每台计算机都有机会获取令牌。
2. 数据发送，当一台计算机获取到令牌后，它就可以发送数据。
其他计算机会监听数据，但只有目标计算机会接收并处理数据。
3. 令牌继续传递，发送完数据后，计算机将令牌继续传递给下一台计算机，然后等待下一个令牌再次发送数据。
通过这种方式，令牌环网可以实现数据的有序传输和控制，避免了数据冲突和碰撞，保证了数据传输的可靠性和稳定性。
除了基本的工作原理外，令牌环网还有一些特点和优势：1. 稳定性，令牌环网可以有效地避免数据冲突和碰撞，保证数据传输的稳定性和可靠性。
2. 控制能力，通过令牌的传递，可以实现对数据传输的严格控制，避免网络拥堵和混乱。
3. 可靠性，由于令牌环网采用了有序的数据传输方式，因此具有较高的可靠性，适用于对数据传输要求较高的场景。
总的来说，令牌环网是一种基于令牌传递的局域网传输技术，它通过令牌的传递来实现对数据传输的严格控制，保证了数据传输的稳定性和可靠性。
在实际应用中，令牌环网已经被逐渐淘汰，但其工作原理和特点仍具有一定的参考价值。
令牌总线网按与令牌环同样的原理进行工作讲解
IEEE 802.4 幀结构※
字节 ≥1
1
1
2或6
前同步码 帧首定界符 帧控制 目的地址
2或6 源地址
≤8182
4
1
数据 FCS 帧尾定界符
前同步码：
与IEEE 802.3相同
幀首（尾）定界符： 与IEEE 802.5相同
帧控制: 用于区分数据幀还是控制幀（令牌幀或逻辑环维护幀）。
若是数据帧，则为该帧的优先级及要求接收站应答的指示；
若是控制幀，则标识控制帧类型（令牌幀或各种类型的维护幀）
目的地址、源地址： 与IEEE 802.3相同
数据部分长度：
2字节地址时为最大8182字节，
Hale Waihona Puke 6字节地址时为最大8174字节
FCS :
与IEEE 802.3相同
三种局域网的比较
CSMA/CD
优点： 协议简单、安装容易、总线可靠性高，在局 域网中获得了广泛应用。 该协议给用户提供均等的访问 权， 在轻负载情况下， CSMA/CD有良好的延迟特性和 吞吐能力。
令牌总线定义了四种优先级， 从低到高依次为0,2,4,6， 优先级为6的幀总是优先发送的，但为防止某个站独占网络 带宽， 规定每个站有一个最大令牌持有时间， 超过这个时 间便不能再发，必须将令牌传递给下一个站。
每个站内都有四个队列对应这四个优先级。 每个优先 级队列持有的令牌时间是不同的。只有当优先级为6的数据 没有用完分配给它的带宽时， 下一个优先级的数据才有机 会发送，发送时当然也是按优先级从高到低的顺序来。 因 此，只要合理设置优先级为6的队列的令牌持有时间和令牌 循环时间，并将需要实时传送的数据的优先级设为6，就可 保证这些数据在预计时间内到达，从而可以用于实时系统。
《总线与总线标准》PPT课件
如果没有总线仲裁，很容易产生总线冲突。
总线冲突：在总线上同时又两个或两个以上的模块 要传送相互矛盾的信息时引起的冲突。
所以换句话说，总线仲裁的目的也就是要防止总线冲突。
精选ppt
1166
4.2.1 总线仲裁
指令周期——一条指令从取指开始至执行完毕所需的时间。
三种周期关系：
时钟周期 ≤ 总线周期 ≤ 指令周期
精选ppt
77
4.1.4 总线时序
4.1.4 总线时序
——指与完成总线操作有关的地址线、 数据线、读写控制线和时钟线等总线信号相 互之间的定时关系。
——一般用时序图(波形图)表示。
了解CPU总线的操作时序对于理解和掌握指令 的执行过程十分必要，对于自行设计和开发微机 应用系统更是必不可少的。
精选ppt
2277
4.2.2 总线握手
4.2.2 总线握手
——旨在解决主模块取得总线控制权后，如何 控制每个总线操作周期中数据传送的开始和结束， 以实现主从模块间可靠的寻址和数据传输问题。
常见的总线握手方法： 同步总线协定
异步总线协定 半同步总线协定
周期分裂式总线协定
下节
精选ppt
2288
4.2.2 总线握手
• 总线带宽的计算公式如下：
BW =（W/8）× f/每个存取周期的时钟数
• 【例】总线时钟频率为100MHz的32位总线，若 每两个时钟周期完成一次总线存取操作，则：
•
总线带宽=32/8×100/2=200MB/s。
精选ppt
13
8088/8086总线性能
• 8088为8位数据总线；8086为16位数据总线； • 假设CPU的主时钟为10MHz，则一个时钟周期为 • T=1/f=1/(10x106)=100ns 所以，一个总线周期至少为4x100ns=400ns； • 则8086计算机的
令牌总线网按与令牌环同样的原理进行工作
令牌总线网按与令牌环同样的原理进行工作令牌总线网（Token Bus Network）是一种计算机网络结构，它采用令牌传递的方式来控制数据传输。
与令牌环（Token Ring）相比，令牌总线网具有更加灵活和高效的特点，适用于中小型网络，特别适合于在办公环境中使用。
令牌总线网的工作原理与令牌环类似，但是在物理结构上有所不同。
在令牌总线网中，所有计算机通过一个共享的总线连接在一起，形成一个总线拓扑结构。
总线由一根传输数据的电缆组成，所有设备都可以通过这根总线进行数据传输。
每个设备在总线上都有一个唯一的地址，以便其他设备可以识别和定位它们。
在令牌总线网中，令牌是沿着总线顺序传递的。
当一个设备想要发送数据时，它必须等待令牌通过自己这里，然后才能将数据发送到总线上。
其他设备可以监听到这个数据，并判断自己是否是接收方。
如果不是，它们就会将数据继续传递下去。
当数据传输完成后，发送设备会释放令牌，让总线上的其他设备继续传输数据。
1.初始化：在网络启动时，一个特殊的初始化帧会在总线上传递，初始化令牌。
2.令牌传递：令牌会按照一定的顺序沿着总线传递，每个设备都有机会获取令牌并发送数据。
3.数据传输：当一个设备获得了令牌，它可以向总线上发送数据。
4.数据接收：其他设备可以监听到这个数据，并判断是否是自己的。
5.传递令牌：发送设备在数据传输完成后会释放令牌，让总线上其他设备继续传输数据。
在实际应用中，令牌总线网广泛应用于办公环境、学校和小型企业等中小规模的局域网中。
它不仅适用于传输数据，还可以支持打印机、扫描仪等设备的共享，提高了办公效率和质量。
总的来说，令牌总线网是一种高效、可靠的网络结构，采用令牌传递的方式进行数据传输，能够满足中小规模网络的需求，是一种值得推广和应用的网络技术。
令牌总线网的工作原理
CHMFactory 帮助系统5文章内容令牌总线网的工作原理：令牌总线网是一种采用了令牌介质访问控制方法（Token）且具有总线型拓扑结构的局域网。
它的工作原理为：具有发送信息要求的节点必须持有令牌，（令牌是一个特殊结构的帧），当令牌传到某一个节点后，如果该节点没有要发送的信息，就把令牌按顺序传到下一个节点，如果该节点需要发送信息，可以在令牌持有的最大时间内发送自己的一个帧或多个数据帧，信息发送完毕或者到达持有令牌最大时间时，节点都必须交出令牌，把令牌传送到下一个节点。
令牌总线网在物理拓扑上是总线型的，在令牌传递上是环型的。
在令牌总线网中，每个节点都要有本节点的地址（TS），以便接收其它站点传来的令牌，同时，每个节点必须知道它的上一个节点（PS）和下一个节点的地址（NS），以便令牌的传递能够形成一个逻辑环型。
令牌环网：令牌环网在拓扑结构上是环型的，在令牌传递逻辑上也是环型的，在网络正常工作时，令牌按某一方向沿着环路经过环路中的各个节点单方向传递。
握有令牌的站点具有发送数据的权力，当它发送完所有数据或者持有令牌到达最大时间时，就要交就令牌。
3．局域网组网技术：局域网的常用设备，局域网的组建；局域网组网所需的传输介质：组成一个局域网的传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤、微波或无线电波。
局域网组网时所需的设备包括：网卡、集线器、中继器、局域网交换机等。
局域网的组建1. 同轴电缆的组网方法之一，10Base-5标准：该标准使用波阻抗为50Ω的宽带同轴电缆组成标准的以太网，其中10表示数据传输速度、Base表示基带传输、5表示一个网段的最大长度为500米。
如果要扩大网络规模，则可以使用中继器，但中继器的个数不能超过四个。
因此，10Base－5的最大传输距离应为2.5km。
粗缆所用的连接器是AUI接口。
2. 同轴电缆的组网方法之二，10Base－2标准：该标准使用波阻抗为50Ω的细同轴电缆组成标准的以太网，其中10表示数据传输速度、Base表示基带传输、2表示一个网段的最大长度为185米。
计算机网络 令牌总线访问控制
计算机网络令牌总线访问控制令牌总线（Token Bus）访问控制是在综合了CSMA/CD和令牌环两种访问控制方法优点的基础上形成的一种媒体访问控制方法。
IEEE 802.4提出的就是令牌总线访问控制方法的标准。
令牌总线访问控制是将局域网物理总线上的站点构成一个逻辑意义上的环，每一个站点都在一个有序的序列中被指定一个逻辑位置，序列中最后一台计算机的后面又跟着第一台计算机。
每台计算机都知道在它前面的前趋计算机和在它后面的后继计算机的标识，其实际顺序与逻辑顺序并没有对应关系，其工作模型如图7-5所示。
图7-5 令牌总线工作模型与令牌环访问控制相同的是，在令牌总线访问控制中也采用令牌控制的方式，站点只有取得令牌，才能发送数据，而令牌在逻辑环（A→D→B→C→A）上依次循环传递。
在令牌总线访问控制中，信息是双向传递的，每一台计算机都可以“听到”其它计算机发出的信息，所以令牌在传递时都要加上目的地址，明确指出一个控制计算机。
当某个站点完成工作后，它会将令牌传递给逻辑序列中的下一个计算机。
从逻辑上看，令牌是按地址的递减顺序传送给下一个计算机的。
但从物理上看，带有目的地址的令牌帧是通过广播的方式传送到总线上所有的计算机，当目的计算机识别出符合它的地址时，将接收该令牌帧。
令牌总线控制除了具有CSMA/CD和令牌环两种访问控制方法的优越之处，其最大的优点是具有极大的吞吐能力，其吞吐量的大小随着数据传输速率的增大而增加，随介质的饱和而稳定但不下降；各个工作站不需要进行检测冲突，信号电压允许较大的动态范围，传输距离较远；实时性强，在工业控制中应用广泛，如MAP网就是用这种方法。
其主要缺点在于复杂性和时间开销较大，工作站可能必须等待多次无效的令牌传送后才能够获得令牌。
令牌环网的工作原理
令牌环网的工作原理令牌环网（Token Ring）是一种计算机网络拓扑结构和访问控制方法。
它最早由IBM在上世纪70年代提出并应用于局域网中。
令牌环网采用了环状的物理连接结构，并使用令牌的概念来控制节点之间的数据传输。
令牌环网的工作原理可以分为令牌传递和数据传输两个主要过程。
首先，令牌传递过程。
在令牌环网中，只有拥有令牌的节点才有资格发送数据。
令牌是在环中依次传递的，每个节点在收到令牌后有两种选择：一是保留令牌并传递给下一个节点，二是将数据包发送到网络中。
当一个节点决定发送数据时，它会将数据包绑定在令牌上，并将令牌传递给下一个节点。
这样，令牌就会在环中依次传递，直到下一个节点收到令牌并检查是否有数据包要发送。
其次，数据传输过程。
当一个节点决定发送数据时，它会将数据包绑定在令牌上，并发送到网络中。
数据包沿着环的方向前进，经过每个节点的检查。
如果节点收到的令牌上绑定有数据包，它会将数据包复制一份，并将原始数据包从令牌上删除，然后将拷贝发送到网络中。
这样，每个节点都会检查并复制传递过来的数据包，并将其发送到网络中。
当数据包返回到原始发送节点时，节点会将其删除，然后将令牌传递给下一个节点。
令牌环网的工作原理可以通过以下步骤来概括：1.初始化。
当令牌环网被建立时，系统会生成一个初始令牌，并将其发送到网络中。
所有节点都会收到这个初始令牌。
2.令牌传递。
初始令牌在环中被依次传递。
每个节点在收到令牌后，会检查是否有数据包要发送，如果有则将其绑定在令牌上。
然后，节点会决定是否发送数据包或者继续传递令牌。
3.数据传输。
在某个节点决定发送数据包后，它会将数据包绑定在令牌上，并将令牌发送到网络中。
其他节点在收到令牌时会检查是否有数据包，如果有则复制并发送到网络中。
4.数据接收。
数据包会沿着环的方向传输，每个节点都会接收并检查数据包。
如果节点不是目标节点，它会将数据包继续传递。
如果节点是目标节点，则它会接收并处理数据包。
九、令牌环介质访问控制技术精品PPT课件
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理 ---数据发送过程
发送出去的帧将随令牌沿环路传输下去。在 循环一周又回到原发送站点时，由发送站点将该 帧从环上移去，同时将忙标记换为空标记，令牌 传至后面站点，使之获得发送的许可权。
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理 ---数据发送过程
令牌环的维护 --常用的维护策略
设置监控站，将新帧监控位设 置为0，当帧通过监控站时，将 监控位改为1，如该帧再通过监 控站（为不能移去的帧），移去 并产生一个新令牌。
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环的维护 --常用的维护策略
监控站设置计时器，只要监 控站发送一个帧或令牌，就启动 计时器，超时（帧或令牌丢失）， 产生一个新令牌。
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理
使用一个称为令牌（Token）的特殊帧， 并规定只有获得令牌的站点才有权利发送数 据，数据发送完后立即释放令牌供其他站使 用。
计算机网络
九
令牌环介质访问控制方式
令牌环介质访问控制技术原理
是通过在环形网上传输令牌的方式来实现对 介质的访问控制。整个环形网络中有且只有一 个令牌，只有获得令牌的站点才有权利发送数 据，数据发送完后立即释放令牌供其他站使用。
令牌总线的工作原理
令牌总线的工作原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠令牌总线的工作原理。
你说这令牌总线啊，就好比是一场接力赛跑。
在这个跑道上，各个节点就像是运动员，而令牌呢，就是那接力棒啦！大家都排好队，等着接力棒传到自己手里。
想象一下，这个跑道上没有混乱，没有争抢，一切都那么有序。
令牌沿着总线慢悠悠地传递着，就像接力棒在运动员之间稳稳地传递一样。
只有拿着令牌的那个节点，才有资格“跑步”，也就是传输数据哦。
每个节点都瞪大了眼睛，盼望着令牌快点到自己这儿。
一旦拿到了令牌，那可就牛啦，可以尽情地发送自己的数据，不用担心被别人打断。
等数据发送完了，嘿，乖乖地把令牌再传下去，让下一个节点也有机会表现。
这令牌总线的好处可多了去了。
它就像一个公平的裁判，让每个节点都有机会发言，不会出现某个节点一直霸着话语权的情况。
而且啊，这种有序的传递方式，让数据传输变得可靠又稳定，不会乱糟糟的。
你再想想，如果没有这个令牌，那还不得乱套啊！大家都抢着说话，谁也听不清谁，数据不就乱成一团麻啦！有了令牌就不一样了，一切都井井有条，就像我们的生活，有了规矩才更美好呀！
令牌总线就像是一个和谐的大家庭，每个成员都遵守规则，互相协作。
大家共同努力，让数据能够顺畅地流动，为我们的各种应用提供支持。
你说这令牌总线是不是很神奇？它虽然看不见摸不着，但却在背后默默地发挥着巨大的作用。
它让我们的网络世界变得更加有序，更加高效。
所以啊，可别小看了这令牌总线的工作原理，它可是网络世界里非常重要的一部分呢！没有它，我们的网络可能就没法这么顺畅地运行啦！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
简述令牌总线的工作原理
简述令牌总线的工作原理
令牌总线是一种将信号传输的距离较远、具有高速数据传输能力的协议,工作原理基于数字信号处理和令牌传输原理。
在令牌总线中,数据的传输是通过令牌的形式进行的。
每个数据位都包含一个固定的比特数,然后通过一系列的令牌进行传输。
每个令牌都包含一个表示数据值的比特,以及一个指向下一个令牌的地址信息。
数据位的令牌通过总线的多个通道传输,其中一路通向接收端,另一路通向发送端。
当接收端接收到一个令牌时,它会根据地址信息将该令牌匹配到相应的通道上,从而读取数据位中比特的信息。
令牌总线的传输速度非常快,可以达到非常高的带宽。
同时,它还具有很高的可靠性,因为每个数据位都只包含一个比特,避免了数据传输中的干扰和噪声的影响。
因此,令牌总线被广泛应用于高速数据传输、数字信号处理和通信等领域。
令牌总线和令牌环按同样的原理进行操作
令牌总线和令牌环按同样的原理进行操作，网络中各站点逻辑地组织成一个环，令牌绕环在它们之间接力传递。
一个站点想要发送数据就必须等待令牌到达；但是在这里，各站点之间的通信是通过一条公共总线，如同以太网那样。
重要的是，这种有序竞争的传输方式不会在总线上产生冲突。
令牌总线网络产生于美国通用汽车公司开发的制造自动化协议MAP；这是一个用于工厂计算机集成制造系统的网络协议。
其中在要求实时性应用的场合，将令牌思想延用到总线拓扑结构中，定义了令牌总线协议，并成为IEEE802.4局域网标准。
令牌总线网络在工厂自动化、过程控制以及需要实时处理的应用中得到主要支持。
公共总线结构可以实现生产流水线和产品装配线上的计算机设备节点接入，但是实时环境不适合采用C SMA／CD协议，一个节点数据无法预期的延迟，使流水线的流程没有确定性。
令牌环网可以满足实时性和确定性要求，但是，物理环不符合流水线那样的线性组织结构；因此，解决方案就是在网络线性组织分布上采用逻辑环访问协议来使每个站点具有确定的令牌等待时间。
假定总线上的站点均由P057单片机构成，其站地址分别为01H、08H、23H、45H。
系统不采用主从访问方式而采用令牌方式进行通信。
逻辑环上相邻的编号站点，物理位置不一定相邻。
例如，逻辑环顺序（按地址）可以为：45H→23H→08H→01H→45H；也可以为：08H→45H→01H→23H→08H。
这与站点在总线上的物理位置无关。
与令牌环协议一样，获得令牌的站点得到发送权，它可以向其它站点发送数据，总线上其它站点都处在接收状态，与发送帧地址匹配的站点复制数据，是否需要应答，协议设计中均应规定：1. 不要求接收站响应……………2. 要求接收站响应……………在现场总线中，由于传输可靠性很高，而实时性显得重要。
因此，多使用……。
获得令牌的站点发送完数据后，不等待接收站的响应，就将令牌传递给它的后继站。
如果持有令牌的站没有数据要发送，它就直接将令牌传递给他的后继站，如此循环反复。
令牌环的工作原理
令牌环的工作原理
令牌环的工作原理令牌环是环型网中最普遍采用的介质访问控制，它适用于环形网络结构的分布式介质访问控制。当一个站要发送信息帧时，必须等待空令牌通过本站，然后将空令牌改为忙令牌，紧跟着忙令牌之后，把数据帧发送到环网上。由于令牌是忙状态，其它站必须等待而不能发送帧。因此，也就不可能产生任何冲突。信息帧在环上循环一周后再回到发送站，由发送站将该帧从环上移去，同时将忙令牌改为空令牌，传给下一站，使之获得发送帧的机会。当信息帧绕环通过各站时，各站都要将帧的目的地址与本站地址相比较，如果地址符合，说明是发送给本站的，则将帧拷贝到本站的接收缓冲器中，同时将帧送回到环上，使帧继续沿环传送；如果地址不符合，则简单地将信息帧重新送到环上即可。
5.3令牌网
5.3.4 异步传输模式
1） ATM的基本概念
▪ ATM 是一种高速分组交换技术。分组交换的基本数据 传输单元是分组，而ATM的基本数据传输单元是信元。 信元有一个5字节的信元头（header）与一个48字节的 用户数据。
▪ ATM网络是一种异步传输方式，是在时分复用（TDM） 和同步传输（STM）的基础上发展起来的。与之不同的 是，其信元传输所占用的时隙并不固定，这就是所谓 的统计时分复用
❖ 双环拓扑结构的优点之一是冗余，一个环用于传送，另 一环用于备份。如果出现问题，其中主环断路，从环替代。 若两者同时在一点断路，例如起火或电缆管道故障，两个 环可连成单一的环，如图所示，长度为原来的两倍8 。
8
5.3.2 FDDI:光纤分布式数据接口
3）数据传输实例
站点A、B分别向站点C、D发送数据
2
2
5.3.1 令牌网的访问控制
1.网上所有站点都处于空闲时， 令牌沿环绕行
2 发送站点
✓须等待空闲令牌的到来。
✓获得空令牌后，将令牌置“忙”，并以帧为单位发送数据。
✓将帧送回环上。
✓帧绕行一周后到达源结点后，源结点回收已发送的帧，并将令牌置“闲”状态， 再将令牌向下一个结点传送。
3 中间站点（数据帧的目的地址与自己不同）
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5.3.3 令牌总线网
▪令牌总线主要适用于总线形或树形网络。采用此种方式时， 各结点共享的传输介质是总线形的，每一结点都有一个本 站地址，并知道上一个结点地址和下一个结点地址，令牌 传递规定由高地址向低地址，最后由最低地址向最高地址 依次循环传递，从而在一个物理总线上形成一个逻辑环。 环中令牌传递顺序与结点在总线上的物理位置无关。
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令牌总线标准(一)
令牌总线标准(一)令牌总线标准介绍什么是令牌总线标准？令牌总线标准是一种用于在分布式系统中进行身份认证和授权的规范。
它定义了一套基于令牌的身份验证机制，通过使用令牌在系统之间安全地传递身份信息。
为什么需要令牌总线标准？在现代分布式系统中，用户需要在多个应用程序之间进行无缝的身份切换和访问控制。
传统的用户名和密码认证方式不仅繁琐，而且容易被黑客攻击。
令牌总线标准通过引入令牌机制，可以提供更安全、更便捷的身份认证和授权方式。
令牌总线标准的工作原理1.用户请求访问一个受保护的资源。
2.应用程序向令牌总线请求一个访问令牌。
3.令牌总线验证用户的身份，并生成一个访问令牌。
4.应用程序将访问令牌返回给用户。
5.用户使用访问令牌向受保护的资源发送请求。
6.资源服务器向令牌总线验证访问令牌的有效性。
7.令牌总线验证访问令牌，并将访问结果返回给资源服务器。
8.资源服务器根据访问结果决定是否允许用户访问资源。
令牌总线标准的优势•安全性：令牌总线标准使用了加密算法和签名机制，确保令牌的安全传输和存储。
•单点登录：通过令牌总线标准，用户只需登录一次，即可在多个应用程序之间进行切换，提高了用户体验。
•灵活性：令牌总线标准可以与现有的身份认证和授权系统集成，无需对现有系统进行大规模改造。
常见的令牌总线标准•OAuth：一种授权框架，用于允许第三方应用程序访问受保护的资源。
•OpenID Connect：建立在OAuth 之上的身份认证协议，用于用户的身份验证和信息交换。
•SAML：一种基于XML的身份认证和授权标准，用于在不同域中传递用户标识和属性信息。
如何选择适合的令牌总线标准？选择合适的令牌总线标准应该考虑以下因素：•安全性要求：不同的令牌总线标准在安全性上有不同的特点，根据实际需求选择合适的标准。
•已有系统集成：如果已有系统已经使用了某种特定的令牌总线标准，可以考虑继续使用该标准，以减少系统改造的复杂性。
•开发者生态系统：某些令牌总线标准拥有丰富的开发者社区和工具支持，可以加速系统开发和集成过程。
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令牌总线网按与令牌环同样的原理进行工作，但在物 理上却是一个总线网，它遵循IEEE 802.4协议。在令牌总 线网中，物理总线上的站点在逻辑上被组织成一个环。令 牌在其间传递，一个站点想发送数据须等待令牌的到达。
PS=3 NS=7 PS=7 NS=4 PS=1 NS=5
三种局域网的比较
CSMA/CD
优点： 协议简单、安装容易、总线可靠性高，在局 域网中获得了广泛应用。 该协议给用户提供均等的访问 权， 在轻负载情况下， CSMA/CD有良好的延迟特性和 吞吐能力。 缺点： 必须进行冲突检测，而且对最小帧长度有一 定限制，因而对短报文存在带宽浪费现象。CSMA/CD 随负载的增加，冲突增加，性能迅速下降。由于随机竞 争发送和延迟等待，无法预知数据传输的最大延迟，又 没有优先级，因此不适用于实时系统。
PS=5 NS=3
PS=4 NS=1
总线令牌环
说明：蓝色帧为令牌帧，绿色帧为数据帧。令牌帧按站点 序号由高到低依次轮询。
令牌总线网 令牌总线网 总线
特点：物理上是总线网，逻辑上是令牌网 应用：工厂自动化和过程控制 (适合总线状的装配线，并具有 可预测的时延，能满足实时处理要求) 物理层： 传输媒体为75Ω宽带同轴电缆，基带信号需要调制数据速 75Ω 率1Mbps、5Mbps或10Mbps； 逻辑环中， 按照地址从高到低的顺序进行排列， 最低地址后 面紧接着是最高地址。环中每个站都只知道它的本站地址(TS) 、直接前趋(PS)和直接后继(NS)的地址。令牌是按照环中排列 顺序进行传递的， 当一个站发完数据后， 在令牌中填入其后 继站的地址， 并传给后继站。 依此， 令牌在逻辑环中循环流 动，各站轮流发送，没有冲突。由于总线是广播介质，因此， 令牌带有地址。
IEEE 802.4
字节 ≥1 1 1 2 或6 目的地址 前同步码 帧首定界符 帧控制
※ 幀结构
2 或6 源地址
≤8182 数据
4 FCS
1 帧尾定界符
前同步码： 与IEEE 802.3相同 802.3相同 幀首（尾）定界符： 与IEEE 802.5相同 802.5相同 帧控制: 帧控制: 用于区分数据幀还是控制幀（令牌幀或逻辑环维护幀）。 若是数据帧，则为该帧的优先级及要求接收站应答的指示； 若是控制幀，则标识控制帧类型（令牌幀或各种类型的维护幀） 目的地址、源地址： 与IEEE 802.3相同 802.3相同 数据部分长度： 2字节地址时为最大8182字节， 字节地址时为最大8182字节， 6字节地址时为最大8174字节 字节地址时为最大8174字节 FCS : 与IEEE 802.3相同 802.3相同
三种局域网的比较
令牌环
优点：可使用多种传输介质，可采用全数 字技术，支持优先级，支持短帧；将令牌环网 做成星形环可自动检测和隔离电缆故障；在高 负载下可以获得很高的传输效率。 缺点：在低负载下时延较大；由于采用集 中式控制，对监控站的可靠性要求较高。
三种局域网的比较
令牌总线
优点：具有极好的吞吐能力，而且其吞吐量随数 据传输速率增加而增加，并随介质饱和而稳定下降。 它不需冲突检测，可以调节对介质的访问权，既可以 公平地访问，又可以提供优先级，而且可以预知数据 在网中的最大延迟，适用于实时系统。 缺点：要进行逻辑环的维护，而且物理层规范复 杂，在轻负载情况下可能要等待许多无用的令牌帧传 递，从而减少了对信道的利用率。
比较的结论
在很重的负载下IEEE 802.3局域网彻底不能用，而基 于令牌的局域网则可达到接近于100％的效率。若负 载范围是从轻到中等，则三种局域网都能胜任。 从市场情况看，以太网拥有最大的市场，而令牌总线 网则很少使用。
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令牌总线网须解决的问题※
① 环初始化。系统启动时逻辑环并不存在，须 通过环初始化建立逻辑环； ② 站的动态插入和删除。周期性地给未加入环 的站点插入到逻辑环适当位置的机会，同时 实现站的动态删除； ③ 故障处理。当网络出现令牌丢失、地址重复、 产生多个令牌等错误时，必须进行相应处理。
令牌总线采用的优先级策略※
令牌总线定义了四种优先级， 从低到高依次为0,2,4,6， 优先级为6的幀总是优先发送的，但为防止某个站独占网络 带宽， 规定每个站有一个最大令牌持有时间， 超过这个时 间便不能再发，必须将令牌传递给下一个站。 每个站内都有四个队列对应这四个优先级。 每个优先 级队列持有的令牌时间是不同的。只有当优先级为6的数据 没有用完分配给它的带宽时， 下一个优先级的数据才有机 会发送，发送时当然也是按优先级从高到低的顺序来。 因 此，只要合理设置优先级为6的队列的令牌持有时间和令牌 循环时间，并将需要实时传送的数据的优先级设为6，就可 保证这些数据在预计时间内到达，从而可以用于实时系统。