Кольцевая сеть

Для проверки этой статьи нужны дополнительные цитаты . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Неподтвержденные материалы могут быть оспорены и удалены. Найти источники:  «Ring network» – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( декабрь 2007 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Кольцевая сеть — это топология сети , в которой каждый узел соединяется ровно с двумя другими узлами, образуя единый непрерывный путь для сигналов через каждый узел — кольцо. Данные передаются от узла к узлу, при этом каждый узел по пути обрабатывает каждый пакет.

Кольца могут быть однонаправленными, когда весь трафик перемещается либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки по кольцу, или двунаправленными (как в SONET/SDH ). ^[1] Поскольку однонаправленная кольцевая топология обеспечивает только один путь между любыми двумя узлами, однонаправленные кольцевые сети могут быть нарушены отказом одного соединения. ^[2] Отказ узла или обрыв кабеля может изолировать каждый узел, подключенный к кольцу. В ответ на это некоторые кольцевые сети добавляют «встречно-вращающееся кольцо» (C-Ring) для формирования избыточной топологии: в случае разрыва данные возвращаются на дополнительное кольцо, прежде чем достигнут конца кабеля, поддерживая путь к каждому узлу вдоль полученного C-Ring. Такие сети с «двойным кольцом» включают в себя систему сигнализации № 7 (SS7) телефонных систем ITU - T , пространственный протокол повторного использования , интерфейс распределенных данных по оптоволокну (FDDI), устойчивое пакетное кольцо и защитную коммутацию кольца Ethernet . Сети IEEE 802.5 – также известные как сети IBM Token Ring – полностью избегают слабости кольцевой топологии: они фактически используют топологию звезды на физическом уровне и блок доступа к среде (MAU) для имитации кольца на уровне канала передачи данных . Кольцевые сети используются интернет-провайдерами для предоставления услуг передачи данных, соединяя вместе такие объекты интернет-провайдера, как центральные офисы/головные станции. ^{[3] [4]}

Все кольца сигнализации № 7 (SS7) и некоторые кольца SONET/SDH имеют два набора двунаправленных соединений между узлами. Это позволяет проводить техническое обслуживание или устранять сбои в нескольких точках кольца, как правило, без потери основного трафика на внешнем кольце, переключая трафик на внутреннее кольцо мимо точек сбоя.

• Очень упорядоченная сеть, где каждое устройство имеет доступ к токену и возможность передавать
• Работает лучше, чем шинная топология при высокой сетевой нагрузке
• Не требует центрального узла для управления связью между компьютерами.
• Благодаря конфигурации линии «точка-точка» с устройством на каждой стороне (каждое устройство подключено к своему непосредственному соседу) ее довольно легко устанавливать и перенастраивать, поскольку для добавления или удаления устройства требуется переместить всего два соединения.
• Конфигурация линии «точка-точка» позволяет легко выявлять и изолировать неисправности.
• Реконфигурация защиты колец при отказах линий двунаправленных колец может быть очень быстрой, поскольку переключение происходит на высоком уровне, и, таким образом, трафик не требует индивидуальной перемаршрутизации.
• Кольцевая топология помогает смягчить коллизии в сети. ^[5]

• Одна неисправная рабочая станция может создать проблемы для всей сети. Это можно решить, используя двойное кольцо или коммутатор, который закрывает разрыв. ^[6]
• Перемещение, добавление и изменение устройств может повлиять на сеть.
• Задержка связи прямо пропорциональна количеству узлов в сети.
• Пропускная способность распределяется между всеми соединениями между устройствами.
• Сложнее настроить, чем «звезду»: присоединение узлов = отключение кольца и перенастройка ^[7]

Кольца могут использоваться для переноса цепей или пакетов или их комбинации. Кольца SDH переносят цепи. Цепи настраиваются с помощью протоколов внеполосной сигнализации, тогда как пакеты обычно передаются через протокол управления доступом к среде (MAC).

Целью управления доступом к среде является определение того, какая станция и когда передает. Как и в любом протоколе MAC, целью является разрешение конфликтов и обеспечение справедливости. Существует три основных класса протоколов доступа к среде для кольцевых сетей: слотовые, маркерные и регистровые вставки.

Кольцо со слотами обрабатывает задержку кольцевой сети как большой сдвиговый регистр, который постоянно вращается. Он форматируется в так называемые слоты фиксированного размера. Слот либо заполнен, либо пуст, на что указывают управляющие флаги в заголовке слота. Станция, которая хочет передать, ждет свободного слота и помещает данные. Другие станции могут скопировать данные и освободить слот, или они могут вернуться к источнику, который освободил их. Преимущество освобождения источника, если отправителю запрещено немедленно повторно использовать его, заключается в том, что все другие станции получают возможность использовать его первыми, тем самым избегая перегрузки полосы пропускания. Ярким примером кольца со слотами является Cambridge Ring .

• "Token Ring — пример кольцевой топологии". Сети 802.5 (Token Ring) не используют кольцевую топологию на уровне 1. Сети Token Ring — это технологии, разработанные IBM, обычно используемые в локальных сетях . Сети Token Ring (802.5) имитируют кольцо на уровне 2, но используют физическую звезду на уровне 1.
• "Кольца предотвращают коллизии". Термин "кольцо" относится только к расположению кабелей. Действительно, в IBM Token Ring нет коллизий, но это из-за метода управления доступом к среде на уровне 2, а не из-за физической топологии (которая, опять же, является звездой, а не кольцом). Коллизии предотвращаются передачей маркера, а не кольцами.
• "Передача маркера происходит по кольцам". Передача маркера — это способ управления доступом к кабелю, реализованный на подуровне MAC уровня 2. Кольцевая топология — это схема кабеля на уровне 1. Передача маркера возможна по шине (802.4), звезде (802.5) или кольцу (FDDI). Передача маркера не ограничивается кольцами.