令牌环网(Token Ring Network)是一种局域网(LAN)技术,它采用令牌传递的方式来控制网络中的数据传输。令牌环网是由IBM于1980年代初期开发的,它的主要特点是网络中的每个设备都连接在一个闭环的物理结构上,数据传输的顺序由“令牌”控制。

令牌环网最初是为解决以太网广播传输的问题,即多个设备同时发送数据时会出现碰撞,为了避免这种碰撞,令牌环网采用了“令牌传递”的机制。只有持有令牌的设备才能发送数据,其他设备必须等待,这样有效避免了数据冲突的发生。

但随着网络技术的发展,其由于一些缺点被更具优势的技术取代如 CSMA/CD 克服了碰撞问题,令牌环网存在成本高维护复杂,且扩展性差,对单点故障敏感,最后由于IBM推动失败导致并未广泛应用。

数据传输流程

令牌环网采用的是环形拓扑结构。所有设备(如计算机、打印机等)都按顺序连接成一个闭环,数据从一个设备传输到下一个设备,直到数据达到目标设备。

令牌是一个空闲状态的特殊帧,最开始网络中的所有设备依次传递令牌。

设备在获取到令牌后,会修改令牌的状态为忙,并附上要发送的数据,发送到环路中的下一个设备,数据一直沿着环路传递,直到数据包的目的地址与工作站的地址匹配,那么工作站会复制数据帧的内容并将其从网络上移除。

当一个站点收到自己发出的数据帧时,说明数据帧并没有被接受,该站点会删除该携带数据帧的令牌并重新发送一个空的令牌给下一个站点,释放传输权限。