Redes

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Norma IEEE 802.4: Token Bus

Historia

El problema principal que las empresas interesadas en automatización vieron con Ethernet era que tenían serias dudas sobre su aplicación a sistemas en tiempo real. Las razones principales eran, por un lado, el comportamiento no determinista de Ethernet, donde cabía la probabilidad de que dos nodos no pudieran comunicarse debido al exceso de tráficoy, por otro, que no era posible reservar capacidad o establecer prioridades. Token Ring resolvía muchos de estos problemas, pero seguía presentando dos serios problemas: el papel de la estación monitor resultaba demasiado importante y una topología física bus era más adecuada que un anillo para una línea de producción de una fábrica. General Motors promovió entonces el desarrollo del estándar802.4 o Token Bus, que es una red que se utiliza en algunas fábricas para el control de la maquinas. Cabe señalar que su uso es mucho más restringido que Ethernet o Token Ring, y en palabras simples, y sin cometer grandes errores, se puede decir que Token Bus es una mezcla entre Ethernet y Token Ring.

Características generales

▪ La idea es representar en forma lógica un anillo paratransmisión por turno, aunque implementado en una topología física tipo bus.

▪ El token o testigo circula por el anillo lógico.

▪ Sólo la estación que posee el testigo puede enviar información en el frame correspondiente.

▪ Cada estación conoce la dirección de su vecino lógico para mantener el anillo.

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Medio Físico

Token Bus utiliza cable coaxial de 75 [pic] idéntico alutilizado en TV. Se permite un bus single o doble con o sin terminadores. Se definen además tres esquemas distintos de modulación análoga: dos son tipo FSK y la restante es PSK. Las velocidades de transmisión son de 1, 5 o 10 Mbps. Dado lo anterior, se deduce que el medio físico es totalmente incompatible y mucho más complicado que 802.3.

Protocolo de Subcapa MAC

El funcionamientobásico del protocolo de nivel MAC es el siguiente: cada estación conoce la dirección de las estaciones que están a la izquierda y derecha suya. Al inicializarse el anillo el nodo con la dirección más alta puede enviar el primer frame, enviando el token a la estación vecina que tenga la dirección de nodo siguiente. Luego, el token pasa de nodo en nodo desde las direcciones altas a las bajas y elfuncionamiento es similar al del protocolo token passing. El orden físico que tengan la estaciones no importa para nada en el funcionamiento y las estaciones físicamente conectadas al bus no necesariamente deben estar conectadas al anillo lógico.
El protocolo define además clases de prioridades de tráfico: 0, 2, 4 y 6, siendo la 0 la más baja. Al llegar el token a la estación, se verifica si laprioridad 6 tiene datos para transmitir, si es así los envía y pasa después a la prioridad 4, sino pasa inmediatamente a la siguiente prioridad, situación que sigue hasta llegar al nivel 0 o bien hasta que haya expirado el token holding time. El protocolo además provee mecanismos para hacer uso del tiempo por parte de las prioridades inferiores si es que las superiores no tienen nada que transmitir.Además, se puede permitir reservar una cierta fracción del tiempo al tráfico de prioridad 6, lo que implica una reservación de ancho de banda para este tipo de tráfico, que permitirá el mejor tratamiento de tráfico en tiempo real.

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|Ejemplo: Formato del Frame Token Bus.|

El formato del frame token bus se observa en la figura anterior y el detalle de los campos es el siguiente:

Preámbulo.
1 Byte que es utilizado para sincronizar el clock del receptor.

Delimitador de Inicio.
1 Byte utilizado para demarcar el inicio del frame.

Frame de Control.
1 Byte que distingue al frame entre un frame de datos o de...
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