Hoe Token Ring-netwerken te begrijpen

Bekabelde computernetwerken bestaan ​​tegenwoordig vrijwel volledig uit Ethernet – zelfs als je niet letterlijk een Ethernet-kabel gebruikt, zoals de 8P8C-kabels. Toch is de onderliggende technologie bijna altijd gebaseerd op het Ethernet-protocol. Voor LAN’s bestaan ​​er ook nog steeds glasvezelkabels, maar die volgen ook Ethernet-standaarden. Raar hoe dat werkt, toch? Het is best vreemd, want vroeger was Ethernet niet de enige speler op het veld.

Voordat Ethernet de overhand kreeg, had IBM iets genaamd Token Ring. Het werd al in 1984 voorgesteld en kreeg in 1989 een officiële status onder IEEE 802.5. Als je nieuwsgierig bent of met vintage apparatuur werkt, kan het handig zijn om Token Ring te begrijpen. Vooral omdat het een compleet andere aanpak gebruikt om gegevens over te brengen: een logische ringtopologie in plaats van de meer chaotische, botsingsgevoelige methode van Ethernet.

Hoe het Token Ring-netwerk werkt en welke architectuur het heeft

Een Token Ring-netwerk, zoals de naam al doet vermoeden, organiseert apparaten in een ring. Niet per se een fysieke ring, maar een logische. Je hebt dus geen ringvormige kabelopstelling nodig. Meestal heb je Media Access Units (of MAU’s) die fysiek in een stervormige opstelling staan, maar logisch gezien gedragen ze zich als een ring. Elk van deze MAU’s maakt op ringvormige wijze verbinding met andere MAU’s en de apparaten communiceren door een speciaal token rond te sturen.

Deze opzet maakt het mogelijk om data in een lus te laten stromen, waarbij een token wordt doorgegeven dat toestemming geeft om te verzenden. In theorie best slim, omdat het de zaken ordelijk houdt en willekeurige botsingen voorkomt, net zoals Ethernet dat doet. Zie het als een ‘pas’ voor één betaler die slechts één apparaat tegelijk kan bevatten.

Hoe Token Ring botsingen voorkomt

Botsingen zijn een ware nachtmerrie in Ethernet-netwerken – stel je voor dat twee apparaten tegelijkertijd data proberen te verzenden. Ethernet regelt dit met CSMA/CD, waarbij knooppunten eerst luisteren voordat ze communiceren. Als er een botsing plaatsvindt, trekken ze zich terug en proberen ze het opnieuw. Token Ring doet het echter anders – door überhaupt geen botsingen te veroorzaken.

De token zelf is de magie. Wanneer niemand data verzendt, circuleert er een “nul”-token rond de ring. Als een apparaat data wil verzenden, wacht het op de token, koppelt de data eraan en stuurt deze door. Wanneer de beoogde ontvanger de token ontvangt, leest hij de data, verwijdert de token (of reset hem) en stuurt hem terug. Op deze manier heeft slechts één apparaat tegelijk “de token”, zodat er geen botsingen plaatsvinden. Een beetje vreemd, maar het werkt. In sommige configuraties is het wat onstabiel, vooral als de ring kapotgaat of het apparaat dat de token vasthoudt crasht – dan kan het hele netwerk vastlopen, wat niet zo fijn is.

Token Ring versus Ethernet: wat is het verschil?

De toegangsmethode van Ethernet draait volledig om concurrentie, wat betekent dat apparaten concurreren om de kabel en dat botsingen mogelijk zijn. Ethernet gebruikt CSMA/CD om die botsingen af ​​te handelen wanneer ze zich voordoen. Het systeem van Token Ring is deterministisch: er is één token, dus er kan slechts één apparaat tegelijk communiceren, waardoor er geen botsingen kunnen optreden. Dat klinkt mooi in theorie, maar het is ook een reden waarom Ethernet het uiteindelijk heeft overtroffen.

Vroeger kon je Ethernet-apparaten met elke kabel verbinden dankzij auto-sensing switches en crossover-kabels. Token Ring was niet zo flexibel – er was speciale firmware en hardware voor nodig, wat duurder was. Bovendien standaardiseerde Ethernet al vroeg goedkopere kabels, wat het een aanzienlijk kostenvoordeel opleverde. Tegenwoordig is Ethernet in principe de enige optie; Token Ring is dood als een pier, geen updates, geen nieuwe apparatuur, slechts een relikwie.

Afronding

Token Ring was een protocol dat zijn hoogtijdagen beleefde in de jaren 80 en 90, vooral in sommige zakelijke kringen. Het gebruikte een ringtopologie en het concept van een token om te bepalen wie er communiceerde, waardoor botsingen volledig werden vermeden. Maar naarmate de snelheid, kosten en flexibiliteit van Ethernet verbeterden, verdween Token Ring naar de achtergrond. Tegenwoordig domineert Ethernet alles, en is Token Ring eigenlijk een historische curiositeit.

Samenvatting

• Token Ring maakt gebruik van een logische ringtopologie, niet noodzakelijkerwijs fysiek.
• Er wordt gebruikgemaakt van een circulerend token om te bepalen wie er mag zenden, zodat botsingen worden voorkomen.
• Het is duurder en minder flexibel dan Ethernet, waardoor Ethernet dominant werd.
• Het is handig voor vintage technologie of nostalgie, maar in de praktijk is het achterhaald.

Afronding

Als je aan het snuffelen bent in oude netwerkapparatuur of gewoon nieuwsgierig bent naar hoe de dingen vroeger werkten, kan het interessant zijn om Token Ring te begrijpen. Het is een andere aanpak, best wel cool eigenlijk, maar in echte netwerken heeft Ethernet zo’n grote rol gespeeld dat Token Ring nu nog maar een voetnoot is. Hopelijk gaf dit een goed overzicht of in ieder geval wat context als je met oude hardware werkt.