トークンリングネットワークを理解する方法

最近の有線コンピュータネットワークは、8P8Cケーブルのような文字通りのイーサネットケーブルを使っていなくても、ほぼ完全にイーサネットです。それでも、その基盤となるのはほぼ常にイーサネットプロトコルです。LANでは光ファイバーケーブルもまだ使われていますが、これもイーサネット規格に準拠しています。不思議な仕組みですよね？昔はイーサネットだけが主流ではなかったのに、不思議な感じです。

イーサネットが主流になる以前、IBMはトークンリングと呼ばれる技術を持っていました。1984年に提案され、1989年にIEEE 802.5として正式に規格化されました。トークンリングに興味がある方、あるいは古い機器を扱っている方は、トークンリングについて理解しておくと便利です。特に、トークンリングはデータ転送に全く異なるアプローチ、つまりイーサネットの混沌とし​​た衝突を起こしやすい方式ではなく、論理的なリング型トポロジを採用している点が重要です。

トークンリングネットワークの仕組みとアーキテクチャ

トークンリングネットワークは、その名の通り、デバイスをリング状に配置します。必ずしも物理的なリングではなく、論理的なリングです。そのため、リング状のケーブルは必要ありません。通常、メディアアクセスユニット（MAU）は物理的にはスター型に配置されますが、論理的にはリングのように動作します。各MAUは他のMAUとリング状に接続し、デバイス間の通信は特別なトークンをやり取りすることで行われます。

この設定により、データはループ状に流れ、送信許可を与えるトークンを渡します。イーサネットのように、データの秩序を保ち、ランダムな衝突を防ぐため、理論的には非常に巧妙です。これは、一度に1つのデバイスだけが保持できる、単一支払者向けの「パス」のようなものだと考えてください。

トークンリングが衝突を防ぐ仕組み

イーサネットネットワークにおいて、衝突は悪夢のような事態を引き起こします。2つのデバイスが同時にデータを送信しようとしたと想像してみてください。イーサネットはCSMA/CD方式でこの問題に対処します。CSMA/CDでは、ノードは通信前にリッスンし、衝突が発生した場合は一旦停止して再試行します。しかし、トークンリングはこれとは異なり、そもそも衝突が発生しません。

トークン自体が魔法の鍵です。誰も送信していないときは、「ヌル」トークンがリング内を循環します。デバイスがデータを送信したい場合、トークンを待ち、データをトークンに添付して渡します。送信先がトークンを受け取ると、データを読み取り、トークンを削除（またはリセット）して、トークンを返送します。こうすることで、常に「トークン」を持つデバイスは1つだけになり、衝突は発生しません。少し奇妙ですが、うまく機能します。ただし、設定によっては、リングが壊れたり、トークンを保持しているデバイスがクラッシュしたりすると、ネットワーク全体がフリーズする可能性があり、これは好ましくありません。

トークンリングとイーサネットの違いは何ですか?

イーサネットのアクセス方式は競合が中心です。つまり、デバイスが回線を奪い合うため、衝突が発生する可能性があります。イーサネットは、衝突が発生した場合にCSMA/CDを使用して対処します。トークンリングのシステムは決定論的です。トークンは1つだけなので、一度に1つのデバイスだけが通信でき、衝突は発生しません。これは理論上は素晴らしいことですが、最終的にイーサネットが競合相手に勝った理由でもあります。

かつては、自動検知スイッチとクロスオーバーケーブルのおかげで、どんなケーブルでもイーサネットデバイスを接続できました。一方、トークンリングはそれほど柔軟性に欠け、専用のファームウェアとハ​​ードウェアが必要で、コストも高かったです。さらに、イーサネットは早い段階で安価なケーブルを標準化したため、コスト面で大きな優位性がありました。現在では、イーサネットがほぼ唯一の選択肢となっています。トークンリングは完全に衰退し、アップデートも新製品も登場せず、ただの遺物となっています。

まとめ

トークンリングは、80年代から90年代にかけて、特に一部のビジネス界で全盛期を迎えたプロトコルです。リング型トポロジとトークンの概念を用いて通信相手を制御し、衝突を完全に回避していました。しかし、イーサネットの速度、コスト、柔軟性が向上するにつれて、トークンリングは衰退していきました。今日では、イーサネットがすべてを支配しており、トークンリングは歴史的な珍品と言えるでしょう。

まとめ

• トークン リングは、必ずしも物理的なものではなく、論理的なリング トポロジを使用します。
• 衝突を回避しながら、誰が送信できるかを制御するために循環トークンに依存します。
• イーサネットよりも高価で柔軟性が低いため、イーサネットが主流になりました。
• ビンテージ技術やノスタルジアには役立つと理解していますが、実際には時代遅れです。

まとめ

古いネットワーク機器を触ってみたい方、あるいは昔の仕組みに興味がある方は、トークンリングについて理解を深めると面白いかもしれません。これは今までとは違うアプローチで、実にクールですが、現実のネットワークではイーサネットがすっかり主流になってしまったため、トークンリングはもはや脚注程度のものとなっています。古いハードウェアを扱っている方にとって、この記事が少しでも概要、あるいは少なくとも背景を理解できたなら幸いです。