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1、 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。3.9 IEEE 802.4与令牌与令牌总线网网PS=1PS=7PS=3PS=5PS=4NS=5NS=4NS=7NS=3NS=1总线令牌环总线令牌环说明：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。令牌令牌总线网网q特点：物理上是总线网，逻辑上是令牌网q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)q物理层：传输媒体为75
2、宽带同轴电缆，基带信号需要调制数据速率1Mbps、5Mbps或10Mbps；q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。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；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；故障处理。当网络
3、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。令牌总线网须解决的问题令牌总线网须解决的问题令牌总线采用的优先级策略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
4、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。IEEE 802.4 幀结构幀结构前同步码：前同步码：与与IEEE 802.3IEEE 802.3相同相同幀首（尾）定界符：幀首（尾）定界符：与与IEEE 802.5IEEE 802.5相同相同帧控制帧控制:用于区分数据幀还是控制幀（令牌幀或逻辑环维护幀）。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）若是控制幀，则标识控制
5、帧类型（令牌幀或各种类型的维护幀）目的地址、源地址：目的地址、源地址：与与IEEE 802.3IEEE 802.3相同相同数据部分长度：数据部分长度：2 2字节地址时为最大字节地址时为最大81828182字节字节，6 6字节地址时为最大字节地址时为最大81748174字节字节FCS:FCS:与与IEEE 802.3IEEE 802.3相同相同 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
6、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。q CSMA/CD三种局域网的比较三种局域网的比较q 令牌环令牌环 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。三种局域网的比较三种局域网的比较q 令牌总线令牌总线 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。三种局域网的比较三种局域网的比较比较的结论比较的结论q 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。q 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。