1 Facultatea de Inginerie Electrică şi Electronică
Specializarea E.A


 




 

(Tema de casa la Retele de Calculatoare )




      
Îndrumător,                                                                                                        Student,
Prof. Viorel NICOLAU                                                            Stefan VELICHI
Dobrin ZAINEA
    
                                              Grupa 2331 – b






Galaţi
2007
Cuprins

Scurt istoric

    1. Principiu de functionare a Token Ring

    2. Metoda de acces la mediu Token Ring

    3. Subnivelul accesului la mediu (MAC)

    4. Algoritmul de transmisie, repetare si receptie cadre

    5. Functii de control si gestionare pentru o retea 802.5

    6. Dezvoltari ale retelelor Token Ring
    7. Principalele secvente de timp de control necesitate de protocolul MAC 802.5
        8. Nivelul fizic specificat de standardul 802.5
Bibliografie

Scurt istoric

Reteaua Token Ring a fost conceputa de suedezul Olof Soderblom. Prima retea Token Ring a fost utilizata la Banca Suedeza in 1967 si interconecta 2500 de terminale si 500 de birouri. Reteaua devine din plin utilizata de aceasta institutie la inceputul anilor ‘70. reteaua a fost dezvoltata de IBM in anii ’70 si a reprezentat o alternative la reteaua Ethernet. Prima versiune de retea Token Ring opera pe un cablaj in topologie stelara, realizat cu cablu STP de tip 1, la o viteza de 4Mbps. Astazi retelele Token Ring opereaza la viteze de 4Mbps si 16Mbps, pe cabluri STP si UTP, categoria 4 si 5.
La inceputul anilor ’80, organizatia IEEE a creat standardul 802.5, pentru specificarea nivelului fizic si a subnivelului MAC al retelei Token Ring, standard acceptat si de ISO si publicat ca standard ISO 8802.5 in anul 1992.
Initial, a avut un mare success  dar a intrat in declin dupa introducerea standardului 10BASE-T apartinand Ethernet si astandardului de cablare EIA/TIA 568 la inceputu anilor ’90.

1. Principiu de functionare a Token Ring
 
O retea Token Ring consta din mai multe statii legate intre ele prin legaturi punct-la-punct, topologia realizata fiind cea de inel fizic. Cablarea retelei se face insa sub forma stelara, pentru asigurarea unei mai bune operativitati in munca de intretinere a retelei. ‘Centrul’ stelei il reprezinta concentratorul, de la care pleaca legaturile catre statiile din retea. Daca una din statii se defecteaza sau trebuie dezactivata temporar, operatia de scoatere a statiei din retea se face la nivelul concentratorului, prin actionarea unor releee de trecere bypass.

2. Metoda de acces la mediu Token Ring

Metoda de acces la mediu token ring este o metoda de tip “token passing”, bazata pe existenta in retea a unui pachet special, numit jeton sau token. Acest pachet, de lungime minima, circula in retea indicand ca mediul este liber. O statie poate transmite doar cand achizitioneaza tokenul. La terminarea transmisiei, sau dupa un timp determinat, ea este obligata sa elibereze tokenul. La initializarea retelei, statia care este desemnata sa gestioneze reteaua, monitorul activ, va genera tokenul.
Implementarea metodei de acces, asa cum o face standardul 802.5, are la baza urmatoarele elemente cheie:
•    protocol MAC este bazat pe existenta in retea doar a unui singur token, astfel ca o statie care a terminat transmisia nu va mai genera alt token, ci va elibera tokenul ce l-a detinut
•    exista biti pentru prioritate, ce pot fi setati de fiecare statie
•    exista bit monitor, folosit daca se foloseste gestionarea centralizata a inelului
•    exista indicatori de rezervare, folositi de statiile cu prioritate ridicata pentru a indica ca urmatorul token va fi cu prioritate crescuta
•    exista timere pentru controlul perioadei de pastrare a tokenului de catre o statie, pentru a nu ocupa abuziv inelul, sau pentru alte actiuni ale proceselor in derulare in retea
•    exista biti de achitare, exista biti pentru semnalarea unor erori sau a indeplinirii unor actiuni.
    3. Subnivelul accesului la mediu (MAC)
Implementarea metodei de acces la mediu token ring se face la subnivelul MAC. Formatul unitatilor de date ale protocolului, ale cadrului MAC 802.5 este dat de figura  1.
                                                 
Campuri    SD    AC    FC    DA    SA    RI    INFO    FCS    ED    FS
Octeti    1    1    1    6    6    0-30    17749    4    1    1
                         Fig.1


Semnificatia campurilor din cadru este urmatoarea:
Campul SD (Starting Delimiter), cu rolul de identificare al inceputul fizic al cadrului. Este constituit din biti valizi de date, dar si din biti non-data, care incalca codificarea Manchester folosita pentru date (nu prezinta tranzitie la mijloc de perioada de bit). Structura sa de bit este: JK0JK000, unde pe langa bitul de date 0, intervin bitii de non-data J si K.
    Campul AC (Access Control), ce contine informatii pentru accesul la mediu (la inel). Structura sa de bit este: PPPTMRRR, unde subcampurile au urmatoarea semnificatie:
•    subcampul de trei biti PPP indica prioritatea accesului actual
•    bitul T este bitul de token, avand valoarea 1, daca pachetul curent este de date si valoarea 0 daca este token
•    bitul M este setat in cazul statiei monitor
•    subcampul de trei biti RRR codifica prioritatea ceruta de statie pentru accesul urmator
Cele doua campuri formeaza asa numita secventa de start a cadrului, SFS (Start-of-Frame Sequence).
Campul FC (Frame Control) defineste continutul pachetului. Campul are structura de bit FFZZZZZZ, unde bitii FF identifica natura cadrului:
- cadru MAC de gestionare (control) pentru valoarea 00, este un cadru necesar a fi receptionat de toate statiile
- cadru ce contine in campul Info un pachet LLC, pentru valoarea campului 01.
Bitii ZZZZZZ sunt biti de control.
Cadrele de control folosite de protocolul Token Ring sunt sumarizate de tabelul urmator:
Cod cadru    Nume cadru
00000000    Duplicate Address Test
00000010    Beacon
00000011    Claim token
00000100    Purge
00000101    Active Monitor Presence
00000110    Standby Monitor Presence
                 Fig.2
    Campurile DA (Destination Address) si SA (Source Address) reprezinta adresele pe 6 octeti ale statiei destinatare, respectiv ale statiei sursa a cadrului curent.
Campul RI (Routing Information) contine informatie de dirijare necesara daca cadrul parcurge o retea extinsa prin folosirea de elemente de interconectare (se folosesc porti cu dirijare de la sursa. Lungimea sa este variabila, pana la 30 de octeti.
    Campul Info reprezinta campul de date propriu-zis si poate avea o lungime de la 4 la 17.749 octeti. Aceasta lungime depinde de viteza de transmisie (sau de durata unui bit, notata t ) si de valoarea timpului acordat statiilor pentru retinerea tokenului, THT (Timer Holding Token), care are o valoare maxima stabilita prin standard la 8,9ms. Ea se calculeaza stabilind lungimea intregului pachet, notata l (inclusiv secventele de start si end ale cadrului (SFS si EFS)), pe baza relatiei:
THT >= lt8.
Pentru o retea lucrand la 4Mbps lungimea maxima a pachetului 802.5 este
l = 4450octeti, iar pentru o retea lucrand la 16Mbps, lungimea maxima este de l = 17.800octeti. Scazand din lungimea maxima a pachetului, valoarea 51, se obtine lungimea maxima a campului Info.
Campul FCS (Frame Check Sequence), reprezinta suma de control realizata prin calculul CRC asupra campurilor pachetului.
Campul ED (Ending Delimiter) indica sfarsitul pachetului si are in structura biti de date si non-data, respectiv are structura de bit: JK1JK1IE, unde suplimentar se folosesc bitii I, pentru indicarea faptului ca pachetul curent este unul intermediar intr-o secventa ce este transmisa in inel de statia sursa, iar bitul E semnalizeaza detectarea unei erori, fiind setat de oricare statie din inel.
Campul FS (Frame Status) este folosit pentru instiintarea statiei sursa despre modul cum a decurs transmisia cadrului. Are structura de bit: ACrrACrr, unde campul rr este camp rezervat, iar bitii A (adresa destinatie recunoscuta - address recognized) si C (copiere cadru la destinatie - frame copied), formeaza combinatii cu urmatoarea semnificatie:
 
AC    Semnificatie
00    statie inexistenta sau inactiva
10    statie existenta, pachet necopiat
11    statie existenta si pachet copiat
                         Fig.3        
Aceste ultime doua campuri formeaza secventa de terminare a cadrului EFS (End-of-Frame sequence).
 
    Structura cadrului special de token este redata de figura
 
Campuri    SD    AC    ED
Octeti    1    1    1
                             Fig.4
     Campurile au aceeasi semnificatie si structura ca la cadrul normal de date, singura remarca este ca in campul de control al accesului, bitul T este setat la 0.
    4. Algoritmul de transmisie, repetare si receptie cadre
    Fie o retea cu patru statii A, B, C si D (fig. 5) si sa presupunem ca statia A doreste sa transmita un mesaj catre statia C.
 
 
Fig.5
Transmisia va avea loc dupa urmatorul algoritm:
    - statia A asteapta receptia unui token pe linia ring-in, si cand il sesizeaza, il retine. Retinerea tokenului semnifica ca statia A va seta bitul T din campul AC al cadrului de token, de pe 0 pe 1. Astfel statia transforma cadrul de token in cadru de date, iar bitii transmisi pe linia ring-out inapoi in retea, prin intermediul caii de repetare (care sunteaza liniile ring-in cu ring-out), formeaza secventa de start SFS, a cadrului de date.
    - statia A inhiba linia de repetare de bit (repeat path)
    - statia A incepe transmisia propriilor date, prin punerea pe linia ring-out a bitilor corespunzatori campurilor de control cadru FC, adreselor destinatie DA si sursa SA si eventual informatie pentru elementul de interconectare in campul RI
    - statia A transfera in retea bitii de date din campul Info
    - daca statia mai are de transmis date (mai are de transmis alte cadre) si timpul alocat pentru retinerea tokenului THT (Timer Holding Token) nu a expirat, seteaza bitul I (Intermediate) din campul ED, pentru a semnaliza ca acest cadru nu este ultimul.     


    Continua transmisia pachetelor succesive, respectand pasii anteriori
    
    - cand statia A a transmis ultimul pachet, reseteaza bitul I
    - daca statia a terminat transmisia datelor proprii inaintea receptarii inapoi pe linia ring-in a primului cadru transmis, este nevoita sa astepte acest cadru si va transmite in retea biti de umplere (fill bit)
    - cand statia A receptioneaza un cadrul transmis (il recunoaste ca propriu prin intermediul campului de adresa SA), il scoate din retea (nu il mai retransmite) si devine disponibila sa elibereze tokenul. Daca nu mai are cadre de transmis, il elibereaza imediat, daca mai are date continua transmisia in conditiile descrise mai sus
   
1 - in timpul cat statia A a transmis date in retea, statiile care nu au posedat jetonul (statiile B, C si D) au indeplinit doar functia de repetare a bitilor de pe liniile ring-in pe cele ring-out corespunzatoare, deci au transmis informatia mai departe in retea
    - daca ele au detectat eroare de date, semnaleaza aceasta prin setarea bitului E din campul ED
    - statia receptoare a mesajului emis de statia A, respectiv statia C, din analiza continutului campului adresa destinatie DA, recunoaste propria adresa MAC si nu efectueaza doar repetarea bitilor, ci si copierea lor pe linia ‘receptie’ in bufferele proprii, precum si seteaza corespunzator bitii A si C din campul FS al cadrului receptionat
    - statia A, la sfarsitul receptiei inapoi a cadrului (cadrelor) transmise, va elibera tokenul si va reactiva linia de repetare proprie (repeat path).

    De remarcat ca, in anumite cazuri, depinzand de viteza de transmisie si de numarul de statii conectate la retea, pentru a se imbunatati performanta retelei, se poate aplica regula eliberarii anticipate a tokenului (early token release). Prin aceasta, statia care a transmis un cadru (sau o secventa) nu mai este obligata sa astepte un timp (in unele cazuri acest timp este o fractiune importanta a timpului de parcurgere al inelului), pana la intoarcerea cadrului transmis, pentru a elibera tokenul, ci poate sa o faca anticipat.
De notat ca pachetele (cadrele) MAC 802.5 sunt transmise una dupa alta in secventa, fara a exista pauza intre doua consecutive, precum se impunea la secventa de cadre 802.3. Secventa de transmisie fiind continua, sincronizarea intre satii se mentine permanent. In situatia caderii unei statii din inel, este posibil sa se piarda sincronizarea intre statii. Este motivul pentru care standardul prevede posibilitatea ca primul token si primul cadru dintr-o secventa sa fie precedati de un numar de biti (20) de sincronizare (un fel de preambul)
    5. Functii de control si gestionare pentru o retea 802.5
Functiile de control si gestionare a retelei se pot grupa in patru clase, care se refera la:

•    stabilirea monitorului activ (active monitor), ce reprezinta statia din inel care genereaza tokenul, stabileste ceasul de referinta in inel, genereaza procesul periodic de notificare a statiilor vecine, recupereaza tokenul pierdut
•    stabilirea grupului de parametri valabili pentru toate statiile din inel (ring parametre server)
•    monitorizarea erorilor din inel si elaborarea de statistici (ring error monitor)
•    elaborarea de raport de configurare (configuration report server), functie ce colecteaza de la statii informatii de configurare, le livreaza administratorului de retea si deasemenea poate realiza comenzi ale administratorului de retea referitoare la schimbarea configurarii sau scoaterea unor statii din retea.

    Toate aceste functii sunt realizate prin intermediul unor adrese functionale (functional addresses), fiind adrese de multicast administrate local.
    Se descriu in continuare principalele functii de control si gestionare realizate intr-o retea 802.5.
    Alegerea monitorului activ
     Regula de stabilire a statiei cu rol de monitor activ statueaza ca la un moment dat, in retea exista un singur monitor activ (active monitor), stabilit printr-un proces de alegere (proces numit claim token), celelalte statii fiind intr-o stare de asteptare (standby monitor), putand deveni monitor activ, in cazul ivirii de probleme cu cel existent.
In faza de alegere a monitorului activ, toate statiile candidate transmit continuu un pachet special (Claim token). Acest pachet contine, pentru fiecare statie, propria valoare de solicitare pentru a deveni monitor activ (valoare stabilita pe baza adresei sale in inel). In timpul procesului de alegere, fiecare statie compara valoarea de solicitare (claim value) din pachetul receptat, cu propria valoare. Daca valoarea proprie este superioara celei receptionate, continua emiterea de pachete de solicitare, iar daca valoarea proprie este inferioara valorii din pachetul receptionat, intrerupe emisia de pachete Claim tokeen si doar repeta la iesire pachetele receptionate. In acest fel, la sfarsit, doar o singura statie va recepta doar propria valoare de claim, realizand ca a devenit monitorul activ.
Aceasta statie isi va incepe activitatea prin initializarea retelei, prin curatirea ei (ring purge) si va genera un nou token.
Monitorul activ isi va face simtita prezenta in retea prin generarea periodica a unui pachet AMP (Active Monitor Presence), catre toate statiile din inel. Daca o statie din inel de tip monitor in asteptare (standby monitor) nu receptioneaza un astfel de pachet o perioada mai lunga decat durata TSM (Timer Standby Monitor), poate initia un nou proces de alegeri, prin emitera de cadre Claim token.
 Notificarea statiei vecine (neighbor notification)
Pachetele AMP (Active Monitor Presence), generate cu o perioada de repetitie data de valoarea parametrului TAM (Timer Active Monitor) mai au inca un rol, si anume de notificare a statiilor vecine (neighbor notification). Prin acest proces, fiecare statie din inel va lua cunostinta (va notifica) adresa statiei active ‘din amonte’, cea legata la linia ring-in a statiei curente. Adresa este notata UNA (Upstream Neighbor Address ), sau NAUN (Nearest Active Upstream Neighbor). Procesul de notificare se desfasoara in urmatoarea secventa:
    - prima statie activa ce urmeaza monitorului activ (este situata ‘in aval’ fata de monitor), in momentul cand primeste un pachet AMP, executa operatiile:
- seteaza pe 1 bitii A (Address recognized) si C (frame Copied), din campul de stare cadru FS
- copiaza cadrul AMP receptionat si memoreaza adresa statiei emitatoare (a statiei vecine) intr-o locatie de memorie notata SUA (Stored Upstream neighbor’s Address)
- transmite catre toate statiile (in broadcast) un cadru SMP (Standby Monitor Presence)
- prima statie activa in aval de statia transmitatoare a cadrului SMP, va receptiona acest cadru, va memora adresa statiei sursa a cadrului (a statiei vecine) si va genera ea un cadru SMP, pentru a notifica mai departe prezenta sa.
Algoritmul continua pana cand fiecare statie va cunoaste adresa statiei vecine.
 Refacerea tokenului
In retea pot interveni disfunctionalitati, ce trebuie sesizate de monitorul activ. Astfel, daca monitorul nu receptioneaza nici un pachet de date valid sau un token valid, un interval de timp mai mare decat valoarea timerului de transmisie valida TVX (Timer Valid Transmission), el realizeaza ca s-a pierdut tokenul sau se desfasoara o transmisie de lungime superioara celei permise. In acest caz el emite un pachet de curatire a inelului (ring purge) si incrementeaza contorul de erori, folosit pentru raportarea statisticilor. Daca acest pachet de curatire parcurge reteaua si se intoarce nemodificat la monitor, este situatie de eroare pierdere token, deci monitorul poate emite un nou token in retea, fara sanse de aparitie a duplicarii. Daca insa in interval de timp superior valorii date de TNT (Timer No Token), monitorul nu receptioneaza pachetul de curatire cu propria adresa sursa, intra in modul de functionare monitor in asteptare si la expirarea perioadei TSM initiaza procesul de alegere a monitorului activ.
Procesul de alegere a monitorului activ poate sa se intrerupa in mod fatal, daca in retea apare o eroare datorita caderii unei statii sau a unei portiuni din inel, caz in care trebuie initializat procesul de izolare a defectului (beacon process).
 


Izolarea defectiunilor aparute in retea
Procesul de izolare a defectelor (caderilor) aparute in retea, de balizare a retelei (beacon process), se initiaza odata cu intreruperea fatala a procesului de alegere a monitorului activ. El implica izolarea statiei defecte sau a segmentului de retea defect.
Fie reteaua din figura 5 si sa consideram ca statia A a initiat un proces de alegere de monitor activ, proces care nu a reusit insa. Statia A cunoaste adresa predecesorului sau, in cazul nostru a statiei D. Ea initiaza un proces de izolare a defectului, de balizare a retelei, prin emiterea in broadcast a cadrului special de balizare (cadrul Beacon), care contine adresa vecinului sau ( a statiei D, in acest caz). Odata cu transmiterea cadrului, se starteaza si timerul asiciat TBT (Timer Beacon Transmit).
Daca statia D va recepta cadrul de balizare emis de A (verifica adresa UNA din cadru si realizeaza ca este adresa proprie), intra intr-o secventa de auto-test, excluzandu-se din retea (prin actionarea in concentrator a releului bypass dintre ring-in si ring-out, realizand conectarea directa a acestor linii). Daca rezultatul auto-testului este bun, ea reintra in inel, daca nu, ramane exclusa, si deci defectul a fost izolat. Reintrarea in inel se face simplu, prin stabilirea unei diferente de potential intre liniile sale de ring-in si ring-out, sesizata imediat de monitor, care permite reintrarea statiei in inel.
La terminarea perioadei date de TBT, si statia A va intra intr-o secventa de auto-test, excluzandu-se din retea si verificand ca nu constituie originea defectului. Daca si pentru A rezultatul este pozitiv, se trece la verificarea conexiunilor fizice ale statiilor catre concentrator si a concentratorului insusi.
Sistemul de prioritati pentru acces
Accesul bazat pe prioritati este o solutie pentru posibilitatea folosirii retelei in aplicatii diverse, ce necesita tratarea diferentiata a actiunilor (pachetelor), dupa prioritatea lor. Spre exemplu, la o retea locala pot fi conectate nu numai calculatoare, ci si elemente de supraveghere sau de conducere a proceselor. Acestea, lucrand in timp real, vor necesita tratarea lor cu prioritate fata de, spre exemplu, pachetele obisnuite de date schimbate de doua calculatoare dintr-un birou.
Pentru aceasta, reteaua 802.5 prevede mecanism de acces la mediu cu prioritati, realizat prin intermediul perechilor de subcampuri de biti de prioritate si de rezervare (subcampurile PPP si RRR din campul de control al accesului AC), din cadrul unui pachet de date sau din cadrul tokenului.
Regula de baza a accesului este ca o statie nu poate transmite cadre in retea daca nu poseda o prioritate mai mare, sau cel putin egala, cu cea a tokenului ce circula in retea si pe care are dreptul sa-l retina.
Celelalte reguli de acces pe baza de prioritati sunt:
- o statie care doreste sa transmita, avand o anumita prioritate, trebuie sa solicite generarea unui token cu acea prioritate; acest lucru il face setand la valoarea prioritatii sale, bitii de rezevare dintr-un pachet in tranzit
- statia care genereaza un token, sau elibereaza tokenul dupa terminarea unei transmisii, poate ridica prioritatea tokenului, functie de valoarea inscrisa in campul de rezervare; tokenul initial, eliberat de monitorul activ are prioritatea 0
- un pachet de date, pe timpul traversarii inelului, poate avea de mai multe ori modificat subcampul de rezervare
- numai statia care a ridicat valoarea prioritatii tokenului are dreptul de a o cobori, si o va face la urmatoarea sesizare a tokenului; in acest mod se vor acorda sanse de transmisie echitabile si statiilor cu prioritate scazuta.
(mai multe din curs, plus un exemplu pe baza fig. pg.173)
6. Principalele secvente de timp de control necesitate de protocolul MAC 802.5
    Functiile indeplinite de protocolul MAC, descrise mai sus, sunt in general conditionate de anumite valori temporale, date de controloare de perioade de timp, sau timere. Se enumera in continuare principalele timere folosite de procesele necesare desfasurarii protocolului MAC 802.5:
•    timerul pentru detinerea tokenului THT (Timer Holding Time), indicand timpul maxim cat o statie poate detine tokenul. Valoare maxima admisa de standard este de 8,9ms
•    timerul de transmisie corecta TVX (Timer Valide Transmission), sau valoarea maxima de timp intre doua transmisii corecte de cadre de date sau token (valoare standard de 10ms)
•    timerul pentru absenta token TNT (Timer No Token), indicand valoarea maxima admisa pentru asteptarea de catre monitorul activ a intoarcerii tokenului generat (standard 2,6s)
•    timer pentru monitor activ TAM (Timer Active Monitor) sau valoarea maxima admisa in care un monitor activ trebuie sa-si notifice prezenta celorlalte statii (standard 7s)
•    timer pentru monitor in asteptare TSM (Timer Standby Monitor), valoarea maxima de asteptare in care un monitor standby releva prezenta pachetului ce indica monitorul activ sau prezenta tokenului (15s)
•    timer pentru balizare TBT (Timer Beacon Transmit), valoarea maxima pentru care o statie ramane in stare de transmitere de cadru de balizare, inainte de a intra in secventa de aut-test (160ms)
    7. Nivelul fizic specificat de standardul 802.5
     Nivelul fizic specificat de standard se refera la aspectele electrice, mecanice, functionale, asociate cu transmiterea fluxului de biti in mediu.
    Datele sunt codificate dupa metoda Manchester diferentiala, deci informatia de ceas este purtata de bitii de informatie. Singur monitorul activ este cel care genereaza ceasul folosit in retea. Pentru sincronizarea statiilor cu ceasul monitorului se prevad bitii suplimentari de sincronizare; aceasta datorita jitterului (afectarii fazei semnalului din mediu datorita componentelor pasive din retea), care poate deveni important intr-o retea 802.5, datorita numarului mare de componente pasive utilizate. De aceea standardul limiteaza numarul de statii din retea precum si lungimea maxima a cablurilor folosite.
    Ca medii de transmisie, standardul initial IBM si versiunea timpurie IEEE 802.5, specificau cablul cu perechi de fire rasucite STP cu impedanta de 150. Versiunile noi permit si utilizarea de cablu UTP, categoriile 3,4 si 5. Pentru retele lucrand la 16Mbps se foloseste in general doar cablu UTP categoria 5.
Folosirea cablului STP incumba conectare cu conectori IBM de tip hermafrodit, iar a cablului UTP, implica folosirea conectorilor RJ45. Cand cablajul se realizeaza cu cablu UTP, intre statie si cablu se insereaza un filtru (media filter), pentru adaptarea impedantei de iesire a statiei de 150, cu cea a cablului, de 100.
    Cablajul unei retele Token Ring, desi parcursul informatiei urmeaza un inel, este de tip stelar, prevazand un element central de tip concentrator. Aceasta din ratiuni de marire a fiabilitatii si usurinta in intretinere. Concentratorul este deobicei situat intr-un loc accesibil, intr-un dulap. De la acest concentrator pornesc ‘razele’ stelei, mai corect spus lobii retelei, fiecare lob format din statie si cablurile si conectorii care o conecteaza la concentrator. Retelele uzuale folosese concentratoare cu 8-20 de lobi. Numarul de statii dintr-o retea si deci numarul de concentratoare maxim ce poate fi folosit, precum si lungimea cablului de conectare dintr-un lob, depind de viteza de transmisie, tipul de cablu si conectorii folositi (parametri de diafonie si atenuare introduse), tipul de concentratoare. Se pot folosi mai multe concentratoare, interconectate intre ele, arhitectura reala a retelei devenind acum de tip ‘fulg de nea’. In general numarul de statii conectate la un inel este limitat atat de standardul IBM cat si de IEEE 802.5, la 260 statii, cu modificari datorate conditiilor specifice.
Se deduce ca echipamentele de tip concentrator vor trebui sa posede diverse tipuri de circuite de interfata: interfata cu lobii proprii si interfata cu alte concentratoare. In plus, pentru motive de securitate, concentratorii realizeaza, pe langa traseul principal (inelul de baza) si un traseu de salvare (backup), care face ca la un defect intern al concentratorului, el sa se decupleze de la retea fara a o afecta in mod drastic.
    Tipurile de concentratori permise de standard sunt:
•    concentratoare pasive, compuse doar din conectori si relee bypass neautomate; ele permit, in anumite conditii, o lungime de cablu in lob relativ mica, inferioara normelor EIA/TIA pentru cablarea structur
•    concentratoare active, compuse din conectori obisnuiti, dar si din circuite de amplificare si retemporizare, atat pentru partea de interconectare a concentratoarelor (pentru trunchiurile de interconectare), cat si pentru circuitele din lobi; contine relee automate pentru portile lobilor
•    concentratoare partial active, ce prevad circuite de amplificare si retemporizare doar in partea de interconectare.
    Aceste din urma tipuri de concentratoare prevad posibilitatea de cablare a lobilor cu cabluri de lungime de peste 100m, chiar 300m pentru cablu STP, sau 200m in cazul cablului UTP-5.
    8. Dezvoltari ale retelelor Token Ring
    Bazat pe specificatiile 802.5 pentru retele Token Ring, exista actualmente cercetari pentru dezvoltarea de retele de viteza ridicata. Un nou standard, publicat in 1997, ar fi DTR (Dedicated Token Ring), bazat pe standardul existent Token Ring, dar prevazand viteza de transmisie de 16Mbps si posibilitatea de 32Mbps in modul de lucru FDX (full duplex). Exista deasemenea preocupari pentru obtinerea de viteze de 100Mbps. Reteaua poate fi denumita si retea Token Ring comutata cu operare full duplex (Switched Full Duplex Token Ring).
    Topologic, o retea DTR este similara unei retele 802.5, prevazand insa un concentrator evoluat. Acesta este elementul cheie al retelei. Concentratorul DTR este un comutator (switch) ce functioneaza ca un bridge multi-port, suportand ambele metode de dirijare (dirijarea de la sursa si bridge transparent). Concentratorul DTR difera de concentratorul clasic token ring, prin faptul ca ofera la fiecare port functii MAC de receptie/transmisie cadre. Concentratorul ‘clasic’ TR nu prezinta la porturile sale functionalitate MAC, ci doar functii de inserare/scoatere a statiilor din inel, realizate prin relee bypass.
    In reteaua clasica Token Ring, legatura intre portul concentratorului si o statie este realizate printr-o cale de date de emisie/receptie ce opereaza la 4 sau 16Mbps, deci banda de frecventa oferita este utilizata in comun (shared) de procesele de emisie si receptie. Fiecare nod al retelei clasice executa protocolul de acces la mediu Token Ring, utilizand in comun calea comuna pusa la dispozitie (de 4 sau 16Mbps), in sensul ca emisia si receptia folosesc in comun banda.
Intr-o retea DTR, calea de date dintre concentrator si statie este fie o cale de 16Mbps, precum la reteua traditionala, dar conexiunea este dedicata, deci fiecare nod al retelei are la dispozitie intreaga latime de banda, fie o conexiune dedicata de 32Mbps, cand se lucreaza full duplex atat la nivel de concentrator, cat si de statie. Deoarece o conexiune DTR intre doua statii este o conexiune punct-la-punct cu cai diferite de emisie si receptie, nu mai este nevoie de mecanism de acces de tip Token Ring, pentru evitarea conflictului de acces. Grupul de lucru DTR propune un mecanism de acces fara token, bazat pe acces de tip flux, numit TXI (Transmit Immediate).
    Fiind bazat pe retea Token Ring, constituind o continuare a sa la un alt nivel de performanta, precum si din motive economice, reteaua DTR pastreaza compatibilitatea (backward compatibility) cu aceasta, in sensul ca instalatiile TR existente pot fi folosite si in retea DTR. Astfel adaptoarele TR pot fi conectate la concentratorul DTR si invers, adaptoarele DTR pot fi folosite la concentratoare TR, cu mentiunea ca adaptoarele DTR fac initial testarea capabilitatilor portului la care se conecteaza, astfel ca beneficiile aduse de DTR se obtin prin conectarea lor la porturi ale unui switch DTR.