a Roda de Dados

É como se fosse a corrida atlética "revezamento 4 por 4", onde cada corredor que possui o bastão, ou "token", tem o "direito de utilização do meio".

A base de funcionamento do protocolo é uma metodologia chamada "Token Passing", que consiste na circulação de um pacote ou frame especial de 24 bits no anel, o "token", que libera cada estação que o recebe para a utilização do meio. É como se fosse á corrida atlética "revezamento 4 por 4", onde cada corredor que possui o bastão, ou "token", tem o "direito" de utilização do meio", no caso a pista de corrida, transferindo este direito ao próximo corredor através da passagem do bastão ou "transmissão do token". Assim, numa corrida sem fim, cada corredor utilizaria um pouco da pista de forma organizada e garantida.

No caso do Token Ring, o "token" recebido por uma estação permite que esta transmita o frame de informação no anel, que através do endereço MAC (semelhante ao Ethernet) será reconhecido no destino e retransmitido de volta. Após receber de volta o frame de informação que transmitiu, a estação "passa", então, o "token"para a próxima estação do anel e assim sucessivamente, viabilizando o fluxo de dados em todo o anel. Para que isso ocorra, cada estação possui seu "Upstream Neighbour"e seu "Downstream Neighbour", ou "vizinho acima"e "vizinho abaixo", cujos enderecos MAC são armazenados em uma memória. Cada estação controla a existência das estaçóes vizinhas.

Para o funcionamento do anel existe um processo de inicialização que envolve várias fases, desde a inserção de estaçóes até o seu completo funcionamento. A inserção é um processo muito inteligente, pois permite que o anel nunca se abra e que uma estação com problema de cabling ou no seu transmissor/receptor nunca entre no anel, testando o cabeamento até o hub através de um mecanismo de retorno de sinal singular. Este sinal consiste de relés na entrada de cada porta do hub,que fecham o anel internamente e retornam o sinal de entrada caso não haja a presenca de um sinal de corrente contínua DC (Figura 1).

Caso a estação não receba seu frame de teste de volta, ela nem sequer insere, pois não gera a corrente DC para ativar os relés. Após a inserção, cada estação verifica se não existe alguma outra com o endereço duplicado, enviando um frame de teste para si própria e verificando um "flag"que informa se o destinatário recebeu este frame. Os "flags" são mais um recurso inteligente, que aproveitam a topologia em anel para prover a garantia de que uma estação destinatária recebeu corretamente um frame enviado, sendo bits de controle do frame que podem ser modificados durante sua circulação no anel. Após este teste, a estação passa, então, a se identificar no anel e identificar os seus "vizinhos", de forma a poder participar do processo de "eleição" de uma estação mestre, que pode ser qualquer estação da rede, chamada "Active monitor" ou AM. A existência de um AM é necessária para que o anel, síncrono, tenha uma fonte única de clock, além de controles especiais,tais como, frames em eterna circulação que precisem ser retirados do anel.

Como se pode perceber, este protocolo, além de muito mais inteligente, possui uma complexidade de funcionamento muito maior que o Ethernet, o que justifica seu maior custo.

Cabeamento

O sistema de cabeamento do Token Ring foi concebido já sobre par trançado. Porém, é um cabo especial, desenvolvido pela IBM, com blindagem externa semelhante ao cabo coaxial, denominado STP (Shield Twisted Pair), de 150 Ohms. O seu principal tipo é denominado Type 1 e tem seu limite máximo de comprimento variável de acordo com a velocidade do anel, de 4 ou 16 Mbps, e de sua ligação, podendo atingir mais de 150m. A ligação entre hub e a estação é denominada "lobe connection" e a ligação entre duas hubs é denominada "trunk connection". Uma característica genial desta forma de ligação é a existência de dualidade de conexão com tolerância a falhas no anel.Com as ligaçóes "trunk connection" e o mecanismo de inserção das portas, que permite o retorno do sinal em caso de desconexão, uma falha em um trecho "Ring in, Ring Out"(RI-RO) é retornada pelo hub ao anel "Trunk"interno, utilizando o circuito redundante e impedindo a falha ou segmentação do anel. Infelizmente, as ligaçóes de estaçóes ou "lobe connections" não contemplam uma tolerância a falhas neste tipo de trecho, mas de qualquer forma, as ligaçóes críticas entre hubs ficam isentas de falhas de cabling, principalmente se o projeto contemplar a passagem dos cabos "RI-RO" por caminhos diferentes.

O cabo STP Type 1 possui uma blindagem metálica em cada um dos dois pares trançados mais uma blindagem de tipo "malha" em todo o cabo, que deve ser aterrada em suas duas pontas, além da capa em PVC ou teflon. Sua conectorização se dá através de conectores MIC ou DB-9, possui alto custo e um calibre muito grosso (1/4 de polegada), gerando grande dificuldade na instalação do cabling.

Figura 2

Para minimizar esses problemas, a IBM desenvolveu o STP Type 2, semelhante ao type 1 e com pares UTP nível 3 adicionais, de forma a viabilizar um ponto de dados e voz em um sistema de cabeamento estruturado. Houve, então, evolução para os cabos STP Type 6 e Type 9, mais finos e com maior alcance, e, finalmente, a utilização de pares trançados UTP nível 4 e nível 5 (em alguns casos também permitindo a utilização de cabos UTP nível 3) com alcance de 100m, além da incorporação de uso de fibras ópticas multimodo para 2Km e monomodo para até 40 Km.

Com estas evoluçóes, a tecnologia Token Ring chegou a atingir 50% das vendas nos Estados Unidos em 1993, quando a necessidade de maior eficiência e performance começou a atingir seriamente o mercado, colocando em xeque a tecnologia Ethernet. Com o advento da tecnologia Switching Ethernet, que dedica uma banda de 10Mbps para cada estação, o panorama voltou a ser desfavorável ao Token Ring, que agora comeca a recuperar terreno perdido com a emergência do Switching Token Ring.

Caso esta tecnologia se viabilize, e isto significa redução de seus custos, o Token Ring possui ainda um futuro brilhante pela frente uma vez que sua banda, de 16Mbps dedicada, seu tempo de maturidade no mercado e sua base instalada são motivos suficientes para fazer qualquer administrador de redes pensar mil vezes antes de migrar para novas tecnologias como Fast Ethernet (100base TX e 100base VG) e ATM.

-- por Mário Pires, reproduzido ap reviste Lantimes, Brasil , Setembro, 1995.

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