มาตรฐาน LAN แบบ Token Bus (IEEE 802.4)

เมื่อมีการคิดค้นแลนแบบ 802.3 ก็มีการใช้แลนแบบนี้มากในสำนักงาน แต่สำหรับ โรงงานอัตโนมัติ(Factory Automation) เช่น เจนเนอรัลมอเตอร์ ไม่อาจใช้แลนแบบนี้ได้เนื่องจากแลน 802.3 ไม่อาจรับประกันได้ว่า ในขณะเวลาที่ต้องการส่งข้อมูลนั้น สถานีจะสามารถรับส่งข้อมูลได้หรือไม่ เช่น ในการประกอบรถยนต์เมื่อรถยนต์มาถึงหุ่นยนต์ประกอบรถยนต์แล้ว หุ่นยนต์ต้องพร้อมที่จะทำงานได้หรือในการผสมสารเคมีนั้นต้องใส่สารเคมีต่างๆตามเวลาที่กำหนดไว้พอดีดังนั้นจึงมีการคิดค้นวิธีการส่งข้อมูลลงในสายซึ่งแต่ละบอร์ดควบคุมจะสามารถรู้ว่าเวลานานที่สุดที่บอร์ดควบคุมจะต้องรอก่อนส่งข้อมูลได้เป็นเท่าไรแลนแบบ Token บัส ซึ่งถูกกำหนดเป็นมาตรฐาน IEEE 802.4 เป็นวิธีหนึ่ง ที่แก้ปัญหานี้ ดังรูป แสดงหลักการทำงานแบบ Token busจากรูปจะเห็นว่าสายเคเบิลซึ่งสถานีส่งต่าง ๆ ต่อเข้านั้นมักจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง แบบบัส หรือแบบต้นไม้ แต่ในการทำงานจาก Ring สถานีเหล่านั้นจะประกอบเป็นวงแหวนทางตรรกะ (logicalring) และสถานีแต่ละตัวจะรู้แอดเดรสของสถานีที่อยู่ทางซ้ายและทางขวาของตัวเอง เมื่อวงแหวนถูกสร้างขึ้นแล้ว สถานีที่มีค่าแอดเดรสสูงสุด(เช่นสถานี20)จะสามารถส่งเฟรมข้อมูลได้และเมื่อส่งเฟรมข้อมูลแล้วสถานีนั้นจะส่งสิทธิการส่งข้อมูล(Tokenหรืออาณัติ)ให้แก่สถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปโดยการแพร่ข้อมูลลงไปในสายแต่ระบุแอดเดรสปลายทางเป็นสถานีต่อไป (เช่น สถานี 17) ซึ่งทำให้สถานีที่ได้รับ Token สามารถส่ง ข้อมูลไปในสายได้แต่หากสถานีนั้น ไม่มีข้อมูลจะส่งก็จะส่ง Token ไปให้สถานีที่มีแอดเดรสถัดไป ไม่ว่าสถานีนั้นจะอยู่ห่างไกลออกไป(ในที่นี้คือ สถานี 13 เนื่องจากตอนนี้สถานี 14 และ 19 ปิด เครื่องจึงไม่อยู่ในวงแหวนนี้) ดังนั้นการทำงานจะมีการส่ง Tokenไปยังสถานีต่าง ๆในทำนองเดียวกันนี้ ซึ่ง Token นี้จะถูกเวียนไปยังสถานีต่าง ๆ เป็นลักษณะวงแหวนสถานีที่ถือ Token เท่านั้นจึงจะสามารถส่งข้อมูลได้และเนื่องจากในขณะหนึ่งมีสถานีที่ถือ Tokenแค่สถานีเดียวเท่านั้นจึงไม่เกิดการชนกันของข้อมูลนอกจากนั้นในภาพจะเห็นว่าสถานี19 ซึ่งตอนแรกอยู่ในวงแหวนนั้นเมื่อปิดเครื่องแล้วก็จะถูกลบออกจากวงแหวนดังนั้นจะเห็นว่าจะสามารถเพิ่มลดสถานีเข้าออกวงแหวนได้

Token Bus การเชื่อมต่อ LAN แบบ Token Bus (Token Bus Physical Connectivity)
โครงสร้างเฟรมของ Token Ring (Structure of Token Ring) จากรูปแสดงโครงสร้างของเฟรมข้อมูล สำหรับ Token บัส ซึ่งจะเห็นว่าแตกต่างจาก เฟรมของแลนแบบ 802.3เฟรม Token บัสจะมีส่วนเริ่มต้นของเฟรม ซึ่งใช้ในการทำงานให้สอดคล้องกันระหว่าง ฝั่งส่งและฝั่งรับ เพียง 1 ไบต์ ฟิลด์เริ่มต้นเฟรมและฟิลด์จบเฟรมเป็นตัวบอกถึงขอบเขตขอเฟรมดังนั้นในเฟรมนี้จึงไม่ต้องมีฟิลด์บ่งบอกความยาวของเฟรมข้อมูลสำหรับฟิลด์ควบคุมเฟรมใช้แยกระหว่าง เฟรมข้อมูลและเฟรมควบคุมการส่งข้อมูลเช่น ในกรณีการส่ง Tokenไปยังสถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปนั้น ค่าของไบต์นี้จะมีค่า 00001000 เป็นต้นแอดเดรสของสถานีส่งและสถานีรับ จะเหมือนกับแลน 802.3 กล่าวคือ ใช้ได้ทั้งแบบ 2 ไบต์ และ 6 ไบต์ นอกจากนั้นนอกจากนั้นการแยกชนิดของแอดเดรส ระหว่างการส่งข้อมูลให้กับสถานีปลายทางสถานีเดียว หรือส่งให้แก่กลุ่มของสถานีก็จะเหมือนกับแลน 802.3 สำหรับฟิลด์ข้อมูลมีความยาวได้ถึง 8,182 ไบต์ สำหรับเฟรมที่ใช้แอดเดรสเพียง 2ไบต์แต่ข้อมูลอาจยาวได้เพียง 8,174 ไบต์ เมื่อใช้แอดเดรส 6 ไบต์จะเห็นว่าเฟรมข้อมูลของ Token Bus สามารถยาวได้มากกว่าเฟรมข้อมูลของแลนแบบ 802.3 ถึง 5 เท่า ทั้งนี้เนื่องจากในแลน 802.3 นั้น ไม่ต้องการให้สถานีใด ยึดครองการใช้ช่องสื่อสารนานเกินไปนั่นเอง สำหรับฟิลด์ผลรวม ตรวจสอบมีความยาว 4 ไบต์ และใช้วิธีเดียวกัน กับแลน 802.3

FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) เป็นแลนที่ทำงานแบบ Token Ring ที่มีอัตราการส่งถึง100 Mbps.และในระยะทางได้ไกลถึง 200 กิโลเมตร FDDI อาจถูกใช้เป็นแบนเชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์และด้วยอัตราการส่งที่สูงจึงอาจใช้เป็นเครือข่ายกระดูกสันหลังเชื่อมโยงแลน 802 แบบเดิม

แสดงการใช้ FDDI ส่วนใหญ่เพื่อเป็นเครือข่ายกระดูกสันหลัง

Access Method

สำหรับโปรโตคอลที่ใช้ในระบบ FDDI จะคล้ายกับโปรโตคอล 802.5 มากแตกต่างกันที่ใน 802.5 นั้นสถานีหนึ่งเมื่อส่งเฟรมข้อมูลไปแล้วมันจะไม่สามารถสร้าง Token ขึ้นใหม่จนกว่า เฟรมที่มันส่งไปนั้นจะวนกลับมาถึงมันกล่าวคือ สถานีส่งข้อมูลยังไม่หมดเฟรมต้นเฟรมจะกลับมาถึงสถานีนั้นแล้วแต่ใน FDDI นั้นอาจจะมีสถานีในระบบถึง 1,000 สถานี และความยาวของ วงแหวนอาจถึง 200 กิโลเมตรดังนั้นการทำงานในรูปแบบของ 802.5นั้นจะทำให้เสียเวลาส่งข้อมูลใน FDDI จึงยอมให้สถานีหนึ่งส่ง Token ใหม่ลงไปในวงแหวนเมื่อมันส่งเฟรมข้อมูลของมันไปหมดแล้วดังนั้นในวง FDDI ขนาดโตจึงอาจมีเฟรมจากข้อมูลหลายเฟรมอยู่ในวงแหวนในขณะเดียวกันได้

FDDI Physical Connectivity

ระบบ FDDI ใช้เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดก็เพียงพอสำหรับอัตราการส่งข้อมูล 100Mbps.จึงไม่จำเป็นต้องใช้แบบซิลเกิลโหมดซึ่งมีราคาแพงแสงที่ใช้เป็นแสงจาก LED แทนที่จะเป็นแสงเลเซอร์เพราะนอกจากราคาถูกแล้วยังไม่เป็นอันตรายต่อสายตาของผู้ใช้ด้วยสำหรับอัตราข้อมูลผิดพลาดภายในระบบ FDDI ยังไม่เกิน 1 บิตต่อการส่งข้อมูล 2.5 x 1010 บิต

แสดงวงแหวนของ FDDI
แสดงรูปแบบของ FDDI ซึ่งประกอบด้วย วงแหวน 2 วง วงหนึ่งส่งข้อมูลใน ทิศทางตามเข็มนาฬิกา อีกวงหนึ่งส่งข้อมูลทิศทางสวนนาฬิกาดังนั้นหากวงใดวงหนึ่งขาด การส่งข้อมูลก็ยังสามารถทำได้ และหากสายทั้งคู่ขาดที่จุดเดียวกัน วงแหวนทั้งสองยังสามารถถูกเชื่อมโยงเป็นวงเดียวกันซึ่งความยาวจะประมาณ 2 เท่าของ ๆ เดิมดังแสดงในรูป(ข)โดยที่แต่ละสถานีที่ส่งข้อมูลจะม ีRelay ซึ่งสามารถใช้เชื่อมโยงวงแหวนทั้งสองหรือหากสถานีส่งใดมีปัญหาก็จะสามารถผ่านเลยสถานีนั้นไปได้ นอกจากนั้นยังสามารถใช้อุปกรณ์ศูนย์รวมสายเชื่อมโยงสถานีต่าง ๆเช่นเดียวกับแลนแบบ 802.5 ได้ในระบบ FDDI มีการใช้สถานี 2 ประเภท คือ A และ B สถานีประเภท A นั้น เชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนทั้งสอง อินเตอร์เฟซของสถานี A นี้ เรียกทั่วไปว่า dual attached ส่วนสถานี Bที่มีราคาถูกกว่านั้นเชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนแค่วงเดียวดังนั้นผู้ใช้อาจเลือกใช้สถานีประเภทใดก็ได้ขึ้นอยู่กับว่าต้องการใช้ระบบทนทานต่อความเสียหายจากสายขาด หรือสถานีไม่ทำงานเท่าไร